Kieselsäurehaltiges optisches Glas Es ist bekannt, daß sich optische
Gläser mit einer Brechungszahl von 1,65 bis 1,74 herstellen lassen, die neben Boroxyd
und Erdalkalioxyden beträchtliche Mengen an seltenen Erden enthalten und in Anbetracht
ihrer hohen Brechungszahl sehr hohe Werte der Abbeschen Zahl v haben. Die bisher
bekanntgewordenen technisch brauchbaren Gläser dieser Art hatten jedoch, wenn besonders
hohe Werte von v erzielt werden sollten, einen Gehalt an Thoriumoxyd, dessen Verwendung
in Gläsern wegen seiner Radioaktivität unerwünscht war, oder an Berylliumoxyd, das
gefährliche Giftwirkungen ausübte.Silica-Containing Optical Glass It is known that optical
Glasses with a refractive index of 1.65 to 1.74 can be produced, in addition to boron oxide
and alkaline earth oxides contain significant amounts of rare earths and are considered
their high refractive index have very high values of the Abbe number v. So far
However, technically usable glasses of this type that have become known had, if particularly
high values of v should be obtained, a content of thorium oxide, its use
in glasses because of its radioactivity was undesirable, or in beryllium oxide, which
exerted dangerous poisonous effects.
Um diese Nachteile zu beseitigen, wurden bereits Gläser vorgeschlagen,
welche frei von Thoriumoxyd und Berylliumoxyd waren und welche im wesentlichen nur
aus Boroxyd (B203), Lanthanoxyd (La, 0,),
Calciumoxyd (Ca0) und gegebenenfalls
auch Zirkonoxyd (Zr 02) bestehen. Zwecks Stabilisierung gegen Entglasung, zur Verbesserung
der Färbung und zur Erhöhung der chemischen Resistenz durften diese Gläser noch
weitere geringe Mengen an Substanzen enthalten, die für solche Zwecke in der Glasschmelztechnik
üblich sind, wie A12 03, Si 02, Be 0, Ase 03, Sb203, jedoch sollten diese Zusätze
30/" allerhöchstens 511/, nicht übersteigen.In order to eliminate these disadvantages, glasses have already been proposed which were free from thorium oxide and beryllium oxide and which consist essentially only of borium oxide (B203), lanthanum oxide (La, 0,), calcium oxide (Ca0) and possibly also zirconium oxide (Zr 02) . For the purpose of stabilizing against devitrification, to improve the coloration and to increase the chemical resistance, these glasses were allowed to contain other small amounts of substances that are customary for such purposes in glass melting technology, such as A12 03, Si 02, Be 0, Ase 03, Sb203 , however, these additions should not exceed 30 / "at most 511 /.
Es hat sich nun jedoch gezeigt, daß Gläser dieser Art nicht voll befriedigende
Widerstandsfähigkeit gegen Verwitterung besitzen.It has now been shown, however, that glasses of this type are not fully satisfactory
Have resistance to weathering.
Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß folgende
Zusammensetzung in Gewichts-
Prozent gewählt wird: 36 bis 45 °/o
Boroxyd, 5 bis io °/o Siliciumdioxyd, höchstens ii °% Zirkonoxyd, 26 bis 44 % Lanthanoxyd
und 5 bis 19 °/o Calciumoxyd, wobei jedoch der Gehalt an Calciumoxyd nicht höher
als 33 °/o vermindert um die Hälfte des Gehaltes an Lanthanoxyd sein darf. Wider
Erwarten hat sich dabei gezeigt, daß in diesem Zusammensetzungsgebiet der beträchtliche
Kieselsäuregehalt noch keine Kristallisationstendenz verursacht und daß auch die°optischen
Daten nicht ungünstiger sind als die ähnlich zusammengesetzter kieselsäurefreier
Gläser. Erst wenn man an die genannte obere Grenze des Si02 Gehalts herankommt,
sinkt bei gegebenem nd-Wert der v-Wert etwas ab, jedoch so wenig, daß das Glas immer
noch als sehr wertvoll zu bezeichnen ist.This disadvantage is eliminated according to the invention in that the following
Composition in weight
Percentage is chosen: 36 to 45 ° / o
Boron oxide, 5 to 10 per cent silicon dioxide, at most ii per cent zirconium oxide, 26 to 44 per cent lanthanum oxide
and 5 to 19 per cent. calcium oxide, although the calcium oxide content is not higher
than 33 ° / o may be reduced by half the lanthanum oxide content. Contrary
Expectation has shown that in this area of composition the considerable
Silica content has not yet caused any tendency to crystallize and that the ° optical
Data are not less favorable than those of similarly composed silicic acid-free
Glasses. Only when you get to the mentioned upper limit of the Si02 content,
If the n-value is given, the v-value drops somewhat, but so little that the glass always falls
can still be described as very valuable.
Besonders günstig ist es, dem Glase einen Kieselsäureanteil von 5
bis 7 °/o zu geben.It is particularly beneficial to add 5% silica to the glass
to give up to 7 ° / o.
Neben der Verbesserung der chemischen Widerstandsfähigkeit bringt
der erhöhte Kieselsäuregehalt auch den Vorteil mit sich, daß das Glas dadurch einen
geringeren Temperaturkoeffizienten der Zähigkeit zeigt, d. h. das Glas läßt sich
leichter verarbeiten. Außerdem kann man den erforderlichen Anteil von Zirkonium
in der Form des verhältnismäßig billigen Zirkonsilikats einführen, das im Handel
in sehr guter Reinheit -zu erhalten ist.Besides improving the chemical resistance it brings
the increased silica content also has the advantage that the glass creates a
shows lower temperature coefficient of toughness, i.e. H. the glass can be
easier to process. You can also get the required amount of zirconium
in the form of the relatively cheap zirconium silicate that is commercially available
can be obtained in very good purity.
In der nachfolgenden Tabelle sind Beispiele von erfindungsgemäßen
Gläsern nach ihrer Zusammensetzung und ihrer optischen Lage angegeben. Die Gewichtsprozentzahlen
beziehen sich auf die Synthese.
Bz 03 1 si O, 1 Zr o, Lag 03 (
Ca o 1 % 1
i 41,o 6,o 6,0 30,o i7,o 1,688 55,3
2 39,o 8,o 6,0 30,o i7,o 1,688 54,9
3 37,0 io,o 6,0 30,0 17,o 1,688 54,4
4 39,o 6,o 6,0 36,o 13,o 1,700 54,8
In the table below, examples of glasses according to the invention are given according to their composition and their optical position. The percentages by weight relate to the synthesis. Bz 03 1 si O, 1 Zr o, Lag 03 ( Ca o 1 % 1
i 41, o 6, o 6.0 30, o i7, o 1.688 55.3
2 39, o 8, o 6.0 30, o i7, o 1.688 54.9
3 37.0 io, o 6.0 30.0 17, o 1.688 54.4
4 39, o 6, o 6.0 36, o 13, o 1.700 54.8