DE374386C

DE374386C - Verfahren zur Herstellung eines durchsichtigen, aber fuer ultraviolette Strahlen undurchlaessigen Glases

Info

Publication number: DE374386C
Application number: DEC28525D
Authority: DE
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1916-03-27
Filing date: 1919-11-26
Publication date: 1923-04-23
Also published as: NL7936C

Description

Verfahren zur Herstellung eines durchsichtigen, aber für ultraviolette Strahlen undurchlässigen Glases. Der Zweck der Erfindung besteht darin, dünne Gläser für ultraviolette Strahlen undurchlässig zu machen, ohne die Durchlässigkeit für die sichtbaren Strahlen aufzuheben; wobei die Gläser farblos oder von einer un-' schädlichen Farbe sein können. Die Gläser sollen insbesondere als Brillengläser zum Schutz der Augen oder als Kugel oder Schirme für ' künstlicheLichtquellen,dieultravioletteStrahlen aussenden, wie z. B. Quecksilberbogenlampen; oder als Fenstergläser verwendet werden. Der schädliche pathologische Einüuß der ultravioletten Strahlen auf das menschliche Auge ist bekannt: -Man hat bereits das Glas, um es für diese Strahlen undurchdringlich zu machen, gefärbt. Aber es muß dann so stark gefärbt sein, daß es wieder dem andern Zwecke, für sichtbare Strahlen durchlässig zu sein, nicht gerecht wird. Man hat auch festgestellt, daß Cer und andere seltene Erden das Glas für ultraviolette Strahlen undurchlässig machen, aber keine wünschenswerte Farbe haben. Man hat deswegen -die Farben durch Zusatz von Stoffen, u. a. Titanoxyd, die Komplementärfarben erzeugen, optisch neutralisieren wollen. Indessen war das Erzeugnis unbefriedigend, weil das Glas nicht klar, sondern wolkig und trübe war.
Nach der Erfindung wird Titan in einer oxydierten Form und in einer Menge von mindestens 5 Prozent als Zusatz gewählt. Titan in dieser Form ist hinsichtlich der ultravioletten Strahlen halb so wirksam wie Cerdioxyd (C e 02) in gleichem Verhältnis. Es wurdeferner gefunden, daß durch den Zusatz von Titan -und Cerdioxyd in geeignetem Verhältnis ein Glas von ausgezeichneter Absorptionswirkung und großem Glanze erzeugt wurde.

Geeignete Glassätze sind folgende:

A B c

'Prozent Prozent Prozent

Kieselsäure (Si 02) . .. . . . . . . . . 54 t 49 ( 6o

Natriumkarbonat (Na, CO,) .... 25 24 i 21,75

Kaliumnitrat (KN03) ... . . . . . 5,2 i 4,6 ! 5

Kohlensaurer Kalk (Ca C03) . . . 6 5,4

Titandioxyd (Ti OZ) . . . . . . . . . . 8 7,7 4,25

Cernitrat, rein (Ce N03)2 ...... - 7,7 7.5 0

Vanadiumoxyd (V2 03) . . . . . . . . - j - f 0,35

Borsaures Natrium (Na. B4 O?) - 1 ! o,8 o,67

Arsentrioxyd (As. 03) . . . . . . . 0,5 0,4 0,4

1 99,7 1 99,6 j 9992

Das Glas von der Zusammensetzung A besitzt eine fahle, gelbgrüne, das von der Zusammensetzung B eine glänzende, klare, gelbe Farbe. In Scheiben von 2 mm Dicke wird iie ultraviolette Linie o,365 #t absorbiert. In lieser Beziehung ergibt ein Titanoxyd in Ver-)indung mit Ceroxyd ein anderes Ergebnis als @hromoxyd (Cr2 03) oder Eisenoxyd (Fe2 03), las, wenn es mit einem Cer;lase zum Zweck ler Neutralisation der dem Cerzusatz eigen-:ümlichen, grellroten Farbe vermischt wird, :in Glas von einer trüben, statt einer klaren Farbe ergibt. Enthält das Glas Cernitrat und ritandioxyd, so besitzt es eine glänzendere, sigentümliche Farbe als erwartet werden darf, venn man ein Glas der Zusammensetzung A 3.uf ein Glas legt, das der Zusammensetzung A ihnlich ist, wobei jedoch die 8 Prozent Titaniioxyd durch 8 Prozent Cernitrat ersetzt sind. Legt man zwei solcher Gläser von q. mm Dicke sbereinander, so uzrd eine Farb- und Absorbtionsi#,,irkung in ähnlicher Weise erreicht, wie wenn ein Glas, das eine ähnliche Farbe iat wie A, die durch den Gebrauch von Cr2 03 )der Fee 03 bedingt ist, auf ein Cerglas der angegebenen Zusammensetzung gelegt wird. Wenn jedoch der Farbträger aus A, nämlich Titandioxyd, der Schmelze des Cerglases zu- ' gesetzt Mrd, so daß sich ein Glas der Zusammensetzung B ergibt, so wird eine gänzlich verschiedene Farbe erhalten, und außerdem ist die Absorption ultravioletter Strahlen eines . Viermillimeterglases gemäß B viel größer als die eines Viermillimeterglases von A + einem Viermillimetercerglas.

DieVerhältnisse undBeträge desTitandioxyds und Cernitrats können gemäß der gewünschten Absorption der ultravioletten Strahlen und der Farbe geändert werden. Es sei bemerkt, daß der Brechungsindex eines Titanglases sehr ; hoch ist, und daß die Hinzufügung von torax, das unter Umständen als --Mittel zur Verminderung des Brechungsindex gebraucht wird, sogar einen höheren Brechungsindex bedingt.
Das Glas der Zusammensetzung C ist ein Cervanadiumglas. Dieses Glas hat keinen übermäßig hohen Brechungsindex, besitzt eine genügend gute Absorption ultravioletter Strahlen und eine zufriedenstellende Durchlässigkeit für sichtbare Strahlen. Das Glas gemäß C kann mit oder ohne Arsenik hergestellt werden. Der Salpeter in den Zusammensetzungen A und B verhindert die Reduktion der Metallsalze und gibt ein klareres Glas als im Falle seiner Abwesenheit. Der Ausdruck »Glassatz« soll nicht allein eine einheitliche Mischung der Glasbestandteile bezeichnen, sondern auch weitergehend die Fälle einschließen, in welchen einige der Bestandteile zunächst geschmolzen werden, worauf während des Schmelzens die andern Bestandteile hinzugefügt werden.

Claims

PATrNT-ANsPRÜcHE: z. Verfahren zur Herstellung eines durchsichtigen, aber für ultraviolette Strahlen undurchlässigen titanhaltigen Glases, dadurch gekennzeichnet, daß dem Glassatz neben einem Oxydationsmittel Titandioxyd in einem solchen Verhältnis zugemischt wird, daß im fertigen Glase mindestens 5 Prozent Titandioxyd enthalten sind.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß dem Glassatz noch Ceroxyd zusetzt wird.
3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Glassatz noch Vanadiumoxyd zugesetzt wird.