DE2950221A1 - Dichtes optisches kronglas - Google Patents

Dichtes optisches kronglas

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DE2950221A1 DE19792950221 DE2950221A DE2950221A1 DE 2950221 A1 DE2950221 A1 DE 2950221A1 DE 19792950221 DE19792950221 DE 19792950221 DE 2950221 A DE2950221 A DE 2950221A DE 2950221 A1 DE2950221 A1 DE 2950221A1
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Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes dichtes optisches Kronglas.
Die bekannten dichten optischen Krongläser beruhen grundsätzlich auf dem System SiO_-B_O -Al O-BaO. Von den dichten optischen Krongläsern enthält das Kronglas, das hohe Brechungsindexwerte und niedrige Dispersionswerte besitzt, einen recht großen BaO-Anteil und ist deshalb chemisch nicht sonderlich beständig. Bei den modernen Bearbeitungs- und Polierirethoden für optische Gläser v/erden diese häufig starken Beanspruchungen ausgesetzt; und wegen der üblicherweise nachfolgend aufgebrachten mehrlagigen Vergütungsbeschichtung kann die Gegenwart einer durch Oberflächenkorrosion verschlechterten Schicht nicht mehr zugelassen werden, die chemische Beständigkeit optischer Gläser ist daher weit wichtiger als früher geworden. Zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit ist es bekannt, La2 0I in ein optisches Glassystem einzuführen. Siehe beispielsweise US-PS 32 48 238. Dieses Glas hat folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
SiO2 23 - 32
B2O3 16-27
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BaO 15-40
BaO + ZnO + MgO + CaO 38 - 44
L2°3 3- 7
ZnO + CaO + MgO 0-26
Es kann aber nicht gesagt werden, daß dieses optische Glas chemisch voll beständig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein dichtes optisches Kronglas bereitzustellen, dessen Brechungsindex n, zwischen 1,61O und 1,625 und dessen Brechungsindex η zwischen 1,615 und 1,630 und dessen Abbe-Zahl v, zwischen 57 und 61 gelegen sind, und das von ausgezeichneter chemischer Beständigkeit ist.
Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Glaszusairanensetzung gelöst.
Mit der vorliegenden Erfindung wird durch einen hohen Zusatz von La-O- die chemische Beständigkeit verbessert, während der selbe Brechungsindexbereich beibehalten wird, wodurch der BaO-Anteil, der zum Erhalt desselben Brechungsindexes verringert wird und damit die chemische Beständigkeit noch weiter erhöht wird. Auch wird CaO, das dem Glas denselben Brechungsindexbereich wie ein BaO-Zusatz verleiht und der die chemische Beständigkeit des Glases stärker als BaO begünstigt, teilweise
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A -
statt BaO als erforderliche Komponente eingeführt. Weiterhin ist Al-O-, das die chemische: Beständigkeit des Glases ebenfalls erhöht, als notwendiger Bestandteil eingeführt, so daß die chemische Beständigkeit insgesamt ausgezeichnet ist.
Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Glases ist, in Ge wichtsprozent, die folgende:
SiO 20 - 28
B2°3 24 - 34
BaO 17 - 32
CaO 5 - 7
Al2O3 2 - 6
La2O3 8 - 19
Nachstehend sei die vorstehende Zusammensetzung im einzelnen erörtert. Wird SiO2 kleiner als 20 % gemacht, dann erhält man keine ausreichende chemische Beständigkeit, und wird SiO2 größer als 28 % gemacht, dann verbleiben unerschmolzene Reste während der Glaserschmelzung, so daß die Glaserschmelzungszeit über Gebühr lang wird. Ist B2O- mit weniger als 24 % zugegen, wird das Glas unstabil und Entglasung tritt auf, und ist B_0_ mit mehr als 34 % zugegen, dann wird die chemische Beständigkeit wieder schlechter. Ist BaO mit weniger als 17 % vorhanden, dann wird die Flüssigphasentemperatur höher, und ist BaO mit mehr als 32 % vorhanden, dann wird die chemische
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Beständigkeit schlechter. Ist CaO mit weniger als 5 % zugegen, läßt sich eine hinreichende chemische Beständigkeit nicht erreichen, und überschreitet CaO 7 %, dann wird die Flüssigphasenteinperatur höher. Liegt A1_O unter 2 %, dann ergibt sich keine ausreichende chemische Beständigkeit, und liegt A1?O_ über 6 %, dann wird die Flüssigphasentemperatur höher. Liegt La O unter 8 %, dann ergibt sich keine ausreichende chemische Beständigkeit, liegt es aber oberhalb 19 %, dann wird wieder die Flüssigphasentemperatur höher. In diesem Fall sollte der Gesamtanteil von CaO und BaO vorzugsweise höchstens gleich 37,4 % betragen, um die chemische Beständigkeit noch weiter zu verstärken, während der Gesamtgehalt an CaO + BaO etwa zwischen 22 und 37,4 % zweckmäßig liegen sollte«
Das vorliegende Glas kann hergestellt v/erden unter Verwendung der Rohmaterialien der einzelnen Komponenten, z. B. unter Verwendung von Oxiden, Carbonaten, Nitraten usw. Falls erforderlich, kann ein Entschäumungsmittel, z. B. Arsensäure, benutzt werden. Die Ausgangsbestandteile werden sorgfältig vermischt, um eine homogene Ausgangsmischung zu haben. Letztere wird in einen Platintiegel geschüttet, in einem elektrischen Ofen auf 1300 bis 1400 0C erhitzt und umgerührt, bis zum Erhalt einer klarflüssigen Glasschmelze, wonach die Glasschmelze in eine Eisenform gegossen und der allmählichen Abkühlung überlassen wird.
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Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) ', Brechungsindices n, und η und Abbezahl v, beispielhafter Glaszusammensetzungen sind in der nachstehenden Tabelle 1 dargestellt.
In der nachstehenden Tabelle 2 sind Säurebeständigkeit und Wasserbeständigkeit als der Standard für chemische Beständigkeit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zu einer Ausführungsform der eingangs genannten US-PS 32 48 238 des selben Brechungsindex n, dargestellt. Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzung dieser beiden Gläser. Die angegebene Säurebeständigkeit wurde dadurch bestimmt, daß pulverisiertes Glas einer Korngröße von 420 Mikrometer bis 590 Mikrometer 60 Minuten lang in 100 °C heißer 0,01 normaler Salpetersäure gekocht und anschließend der Gewichtsverlust (in Gewichtsprozent) bestimmt wurde. Die Wasserbeständigkeit wurde ebenso bestimmt, d. h., das Glas wurde in reinem Wasser in der gleichen Weise behandelt. Gläser mit geringerem Gewichtsschwund (in Gewichtsprozent) sind besser chemisch beständig, und aus Tabelle 2 sieht man, daß das optische Glas gemäß der Erfindung ausgezeichnete Eigenschaften hat.
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Tabelle 1
1 2 3 4 5
SiO2 26.79 26.12 26.81 20.13 20.02
B2O3 25.30 25.86 25.61 31.96 31.94
BaO 30.48 30.52 29.13 22.50 19.76
CaO 6.79 6.67 5.51 5.35 5.35
Al2O3 2.61 2.81 2.41 4.57 4.57
La2O3 8.03 8.02 · 10.53 15.49 18.36
nd 1.6175 1.6170 1.6167 1.6152 1.6183
ηβ ' 1.6200 1.6200 1.6192 1.6177 1.6208
Vd 60.2 60.0 60.6 58.7 59.0
6 7 8 9 10
SiO2 20.33 22.23 22.03 22.53 27.56
B2O3
BaO		 33.34 27.24 27.79 26.46 24.44
CaO 17.84 31.06 28.73 31.50 31.55
Al2O3 5.20 5.73 5.68 5.80 5.66
La2O3 4.46 5.20 5.15 5.28 2.30
nd 18.83 8.54 10.32 8.43 8.49
ne 1.6139 *
1.6160		 1.6170 1.6229 1.6173
*d 1.6164 1.6184 1.6195 1.6254 1.6197
59.8 59.7 59.3 57.6 60.7
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Tabelle 2
spiel 238 Säurebes tändigkeit Was Serbeständiqkeit
2. Bei 32 48 1 ,44 Gew.-% 0,21 Gew.-%
US-PS 2,13 Gew.-% 0,42 Gew.-%
Tabelle 3
2. Beispiel
SiO2 26,12
B2°3 25,86
BaO 30,52
CaO 6,67
Al2O3 2,81
La_0. 8,02
US-PS 32 48 238
24 ,2
26 ,9
40 ,1
1 ,9
6 ,0
1 ,6170
60 ,7
1,6170
60,0
Wie dargestellt, haben die erfindungsgemaßen dichten optischen Krongläser ausgezeichnete chemische Beständigkeit und können auf industriellem Wege stabil hergestellt werden.
W/ku
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Claims (2)

BLUMBACH · VF.3ER · Ei£R3EN · KRAMER ZWIRfMuHt - BREHM PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN 2 9 O U 2 2 I Patentconsult Radeckeslraße 43 8000 München 60 Teleion (08?) 883603/833604 Telex 05-212313 Telegramme Palcnlconsul! Paterilconsull Sonn&nberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsult Nippon Kogaku K. K. Tokyo, Japan Case Dichtes optisches Kronglas Patentansprüche
1. Dichtes optisches Kronglas, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
SiO2 20 - 28 B2°3 24 - 34 BaO 17 - 32 CaO 5 - 7 A12°3 2 - 6 La2°3 8 - 19
2. Glas nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gesarntgehalt von CaO + BaO von 22 - 37,4 Gew.-%.
München: R. Kremer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · H.P. Brennt Dipl.-Chem. Dr. phil. naL Wiesbaden: P.G. Blumbadi Dipl.-Ing. · P-BeCgCnDiPL-IDg-DrJUr. · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing
030026/0764
. ORIGINAL INSPECTED
DE2950221A 1978-12-14 1979-12-13 Dichtes optisches Kronglas im System SiO↓2↓ -B↓2↓O↓3↓ -Ba O -CaO-La↓2↓O↓3↓ Expired DE2950221C2 (de)

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