DE444749C - Verfahren zur Herstellung von Glaesern mit geringer Ritzbarkeit - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Gläsern mit geringer Ritzbarkeit. Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Gläsern, deren Ritzbarkeit gegenüber den bekannten Glasarten erheblich vermindert ist. In vielen Fällen macht sich die ungenügende Ritzhärte oder Schleifhärte der bekannten Gläser dadurch störend bemerkbar, daß ihre Oberfläche im Gebrauch durch die Ritzwirkung von fremden Körpern oder durch förmliches Abscheuern erblindet, unter Umständen so stark verletzt wird, daß der Glas-&egenstand zerspringt. Man bemerkt diesen Übelstand z. B. bei Schaugläsern an Kesseln, Ziehdüsen, Grubenlampenzy lindern und anderen Beleuchtungsgläsern. Ganz besonders tritt aber die mangelnde Härte bei denjenigen Glasarten in Erscheinung, die zur Anfertigung der Edelsteinimitationen benutzt werden. Man --war daher schon seit langer Zeit bemüht, Gläser von möglichst hoher Ritzhärte herzustellen, namentlich Gläser für imitierte Edelsteine, die sich im Gebrauch nicht abscheuern. Es ist jedoch bisher nicht gelungen, eine Härte zu erreichen, die etwa der Härte des Opals gleichkäme oder überlegen wäre. Daß sich die Härtedes Glases durch die Veränderung seiner chemischen Bestandteile ganz erheblich abstufen läßt, ist bekannt. So hat z. B. B. Halle (Deutsche Optische Wochenschrift, Band 8, Seite 98, 1922) eine Skala für die Schleifhärte optischer Gläser aufgestellt, bei der die relativen Schleifzeiten für gleichen Volumenwert zwischen den Werten 14 und q.30 schwanken. H a 11 e gibt die chemische Zusammensetzung der von ihm untersuchten Gläser nicht an, sie läßt sich jedoch aus der angegebenen noptischen Lage« (Typenbezeichnung der Sendlinger Optischen Glaswerke) und aus der Glasbezeichnung qualitativ bestimmen. Es sind die Borosilikatgläser, denen die größte Schleifhärte zukommt. Die höchste Härte haben die alkalifreien Borosilikatgläser mit hohem Barytgehalt, obwohl bei diesen Gläsern der Kieselsäuregehalt sehr klein ist. Gegenüber dem härtesten alkalifreien Borosilikatglase mit der Schleifhärte q.3o besitzt aber der Quarz eine Härte von 1503 (parallel zur Achse und 1526 senkrecht zur Achse). Durch die vorliegende Erfindung werden diese hohen Härtegrade des Quarzes, die sich noch weit entfernen von den bisher bekannten härtesten Gläsern, nicht nur erreicht, sondern erheblich übertroffen. Es gelingt dies durch Einführung von Berylliumoxyd (Be0) in Mengen von 5 Prozent bis zu 2o Prozent in die Zusammensetzung-der bekannten Silikat- oder Borosilikatgläser. Dabei ist es nur nötig, den Alkaligehalt des Glases bis auf höchstens 1o Prozent herunterzudrücken und neben den zweiwertigen Oxyden (z. B. Mg0, Zn0, Ca0, Ba0, Sr0) einen Tonerdegehalt von mindestens 1o Prozent und zur Erzielung der höchsten Härtegrade außerdem noch einen beträchtlichen Borsäuregehalt in die Synthese einzuführen, wobei durch entsprechend bemessene Zusätze zweiwertiger Basen (Mg0, Zn0, Ca0, Bä0, SI0) der Kieselsäuregehalt des Glases auf etwa 35 Prozent SiO2 herabgedrückt werden kann, ohne daß die Herstellung solcher Gläser zu sehr erschwert würde. Z. B. erhält man durch die folgenden Zusammensetzungen IundII Gläser, deren `Ritzhärte dem Quarz gleichkommt oder ihn übertrifft.

  I. II. "

  Prozent Prozent

  Si02 .... 35,0 SiO2 .... 35,o

  A12()3 . . . . 13,0 A1203. . . , Io,o

  Be0 .... 8,o Be0 .... 12;o

  iVIg0 .... 3,0 M90 .... 3,0 -

  Zn0 .... 5,0 Zn0 .... 5, o

  BaO .... 28,o BaO .... 15,0

  Na20 .... 5,0 Na20 .... 5,0

  K20 .... 2,5 K20 .... 2,5

  B203 .... 0,0 B203 _... 12,0

  As203 .... 0,5 AS203 .... 0,5

  1oo,o ` - zoo,o

  Zur Herstellung solcher Gläser, deren Oxyde in der bekannten Form in das Gemenge eingeführt werden, genügen Temperaturen bis zu 1500' C, - bei höheren Be0-Gehalten entsprechend höhere Temperaturen. Die Zähigkeit dieser Gläser ist auffällig gering, so daß sie sich bequem verarbeiten lassen, wenn die Arbeitstemperaturen entsprechend hoch gehalten werden. In manchen Fällen wird es erwünscht sein, eine möglichst hohe Lichtbrechung des Glases zu erzielen. Man kann zu diesem Zwecke an Stelle der gewählten zweiwertigen Glasbasen Bleioxyd öder Antimonoxyd in geringer Menge einführen, etwa bis zu 5 Prozent, unter Umständen auch mehr. Die Härte wird dadurch vermindert, sie bleibt aber noch wesentlich höher als die oben angegebene Schleifhärte des alkalifreien Borosilikatglases. Um gefärbte Gläser von solcher hohen Härte herzustellen, kann man ohne weiteres die bekannten Glasfarbstoffe (z. B. Kobaltoxyd, Chromoxyd, Nickel-Oxyd, Manganoxyd usw.) in bekannter Menge zusetzen, indem man den Farbstoff in einem gewünschten Prozentgehalt in das Gemenge der Glasrohstoffe einführt.
• Es liegt nahe, an Stelle des oben beschriebenen Grundglases, welches von einem Silikat-oder Borosilikatglase gebildet wird, ein reines Boratglas zu wählen und in dieses das Berylliumoxyd einzuführen. Solche Boratschmelzen haben aber eine viel zu geringe Haltbarkeit gegenüber dem- Angriff des Wassers und kommen daher praktisch nicht in Betracht. So würde z. B. das in -der Patentschrift 223 65¢, K1. 21g, beschriebene Boratglas für Röntgenröhren mit 83,5 Prozent Lithiumborat, 14,0 Prozent Bortrioxpd und 2,5 Prozent Berylliumoxyd als technisches Glas völlig unbrauchbar sein, weil es sich in starkem Maße schon an -der Luft zersetzt. Auch die Härte eines solchen Glases würde übrigens viel zu gering sein, um den beabsichtigten Zweck zu erfüllen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Gläsern mit geringer Ritzbarkeit, dadurch gekennzeichnet; ` -daß: der ' Zusamrnerisetzüng "des Glases wenigstens 5 Prozent oder höchstens 2o Prozent Berylliumoxyd, wenigstens 10 Prozent Tonerde, höchstens =o Prozent Alkalien und o bis 25 Prozent Bortrioxyd einverleibt werden, während man die Gesamtmenge der zweiwertigen Glasbasen so bemißt, daß ein Kieselsäuregehalt von wenigstens 33 Prozent SiO2 übrigbleibt.