DE962110C - Verfahren zur Herstellung glasig-kristalliner Formkoerper - Google Patents
Verfahren zur Herstellung glasig-kristalliner FormkoerperInfo
- Publication number
- DE962110C DE962110C DEC8967A DEC0008967A DE962110C DE 962110 C DE962110 C DE 962110C DE C8967 A DEC8967 A DE C8967A DE C0008967 A DEC0008967 A DE C0008967A DE 962110 C DE962110 C DE 962110C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass
- percent
- weight
- irradiated
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 82
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 13
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 10
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 8
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 6
- WVMPCBWWBLZKPD-UHFFFAOYSA-N dilithium oxido-[oxido(oxo)silyl]oxy-oxosilane Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O WVMPCBWWBLZKPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 claims description 3
- 239000006089 photosensitive glass Substances 0.000 claims description 3
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 10
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 3
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006121 base glass Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 229910002026 crystalline silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 1
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
- C03C14/006—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of microcrystallites, e.g. of optically or electrically active material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/02—Compositions for glass with special properties for coloured glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/04—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass
- C03C4/06—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass for phototropic or photochromic glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
AUSGEGEBEN AM 18. APEIL1957
C 8967 IVc 132 b
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung glasig-kristalliner Formkörper von hoher
mechanischer Festigkeit, die kristalline Silikate und stabilen, gegen hohe Temperaturen beständigen Quarz
enthalten, sowie auf Verfahren zur Herstellung solcher Körper in Gestalt maßgerechter komplizierter Formstücke.
Die Gestalt und die Genauigkeit, mit der ein gesinterter keramischer Gegenstand auf übliche Art durch
Formen und Brennen hergestellt werden kann, ist durch die Gestalt der Form und die Genauigkeit begrenzt,
mit der man die Trocken- und Brennschwindung einschätzen und berücksichtigen kann. Die Herstellung
von filigranartigen Gegenständen nach üblichen Sinterungsverfahren ist besonders schwierig und
unbefriedigend.
Gesinterte keramische Körper und insbesondere gesinterte filigranartige keramische Gegenstände haben
auch eine verhältnismäßig geringe mechanische Bruchfestigkeit. Enthalten diese Körper außerdem wesentliehe
Quarzmengen, so brechen sie leicht von selbst bei Temperaturwechsel. Bekanntlich wandeln sich die nur
bei hohen Temperaturen beständigen Kieselsäuremodifikationen normalerweise beim Abkühlen in bei
niedrigen Temperaturen beständige, kristalline Formen um. Diese Umwandlung wird von Änderungen des
Volumens und des Wärmeausdehnungskoeffizienten begleitet, die so bedeutend sind, daß sie einen kera-
mischen Körper, der diese kristallinen Kieselsäuremodifikationen in wesentlichen Mengen enthält
brechen lassen. Die bei hohen Temperaturen beständigen kristallinen Kieselsäuremodifikationen haben
wie in der Literatur angegeben wird, Wärmeausdehnungskoeffizienten, die um ο oder sogar unter ο liegen.
Man hat jedoch bisher diese Stoffe mit ihrer so wünschenswerten geringen thermischen Ausdehnung zur
Herstellung von Körpern mit geringer Ausdehnung ίο nicht verwenden können, da sie nicht beständig sind
und dazu neigen, sich wieder in die bei niedrigen Temperaturen beständigen kristallinen Kieselsäureformen
umzuwandeln, die einen verhältnismäßig hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben.
Es wurde nun gefunden, daß getrübte Glasgegenstände, die durch Bestrahlung gewisser, bei Belichtung
trüb werdender Gläser mit kurzwelligen Strahlen, z. B. UV.-Strahlen, und anschließende Wärmeeinwirkung
hergestellt sind, durch weitere Wärmebehandlung bei Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes des
ursprünglichen Glases ohne wesentliche Änderung der Größe oder Form in glasig-kristalline Körper umgewandelt
werden können, in denen bei gewöhnlicher Temperatur neben kristallinen Silikaten überraschenderweise
auch noch bei hohen Temperaturen beständige Kieselsäuremodifikationen durch Röntgenuntersuchung
nachgewiesen werden können und in denen offensichtlich keine Quarzumwandlung stattfindet.
Diese Körper haben verhältnismäßig scharfe Schmelzpunkte, die weit über dem Erweichungspunkt der ursprünglichen
Gläser liegen, und ihre mechanische Bruchfestigkeit ist überraschend höher als die der ursprünglichen
Gläser.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient der kristallinen Bestandteile ist normalerweise sehr verschieden von
dem des ursprünglichen Glases, und wegen dieser Verschiedenheit soll der geformte Gegenstand erst völlig
undurchsichtig gemacht werden, bevor er in das kristalline Erzeugnis umgewandelt wird. Es wurde
jedoch gefunden, daß ein Gegenstand aus einem solchen undurchsichtigen Glas gegebenenfalls vorher
noch selektiv geätzt oder mit Vertiefungen versehen werden kann, indem man ihn selektiv den genannten
Strahlen aussetzt und anschließend den undurchsichtig gemachten Teil des Gegenstandes nach dem in dem
Patent 922 734 beschriebenen und beanspruchten Verfahren entwickelt und auflöst, und daß dieser mit Vertiefungen
versehene Gegenstand dann völlig undurchsichtig gemacht und in den obengenannten glasigkristallinen
Körper umgewandelt werden kann.
Allgemein besteht die Erfindung in der Herstellung eines geformten Gegenstandes aus einem lichtempfindlichen
Glas, das bei Belichtung undurchsichtig gemacht werden kann und als Hauptbestandteile 60 bis
85 Gewichtsprozent SiO2, 5,5 bis 15 Gewichtsprozent
LiO2 und 2 bis 25 Gewichtsprozent Al2O3 enthält, wobei
das Verhältnis von Al2O3 zu Li2O unter etwa 1,7:1
liegt, der angegebene Metallanteil 0,001 bis 0,03 Gewichtsprozent Gold, berechnet als Au, 0,001 bis 0,3
Gewichtsprozent Silber, berechnet als AgCl, oder 0,001
bis ι Gewichtsprozent Kupfer, berechnet als Cu2O,
betragen kann und die erwähnten Hauptbestandteile wenigstens 90 Gewichtsprozent ausmachen. Erfindungsgemäß
wird dieser Gegenstand mit kurzwelligem Licht, am besten UV.-Licht, bestrahlt und danach auf
eine Temperatur erwärmt, die über dem Glühpunkt, jedoch unter dem Erweichungspunkt des Glases liegt.
(Unter Glühpunkt wird hierbei diejenige Temperatur verstanden, bei der die Viskosität des Glases io13·4
Poises beträgt, und unter Erweichungspunkt diejenige, bei der die Viskosität io7·6 Poises ist.) Hierdurch entsteht
darin ein Lithiummetasilikat enthaltendes Kristallgerippe in solchem Umfange, daß ein festes
Gefüge entsteht, das den Gegenstand widerstandsfähig gegen Verziehen infolge Erweichung seiner glasigen
Grundmasse macht. Erfindungsgemäß erwärmt man dann den Gegenstand so lange auf eine über dem
Erweichungspunkt, jedoch nicht über etwa 9500 liegende Temperatur, daß sich darin ein KristaUgerippe
aus Lithiumdisilikat, /?-Spodumen, bei hohen Temperaturen beständiger Kieselsäure oder einer
kristallinen festen Lösung aus /?-Spodumen und Kieselsäure
bildet.
Um die Lichtempfindlichkeit des Glases zu erhöhen, kann man ihm gegebenenfalls noch CeO2 in einer
Menge nicht über 0,05% einverleiben. Größere Mengen absorbieren jedoch die UV.-Strahlen auf der
Oberfläche des Glases und beeinträchtigen die Wirkung der Bestrahlung ernstlich. Geringe Mengen SnO2, die
nicht über etwa 0,02% hinausgehen, erleichtern, obgleich sie nicht sehr wesentlich sind, die Bildung der
Belichtungskeime, insbesondere solcher aus Kupfer und Silber.
Für die Formgebung des Gegenstandes durch selektive Ätzung oder Vertiefung nach dem in dem Patent
922 734 beschriebenen Verfahren besteht der Hauptversatz des Glases aus 75 bis 85°/,, SiO2, 9 bis 15%
Li2O, 2 bis 10% Al2O3 und entweder 0,001 bis 0,03%
Gold, berechnet als Au, oder 0,001 bis 0,3% Silber, berechnet als AgCl, oder 0,001 bis 1% Kupfer, berechnet
als Cu2O, wobei der Hauptversatz wenigstens go°/0 ausmacht. Innerhalb dieses Bereiches sind
besonders die in dem Patent 922 733 beschriebenen und beanspruchten Versätze geeignet, in denen das
lichtempfindliche Metall aus 0,001 bis 0,020 % Silber, berechnet als AgCl, besteht und die unter reduzierenden
Bedingungen geschmolzen werden. Innerhalb dieses Bereiches der Glaszusammensetzungen liegt
der besonders günstige und bevorzugte Bereich etwa bei 78 bis 83% SiO2, 10 bis i3°/o LiO2, 4 bis 10%
Al2O3 und entweder 0,001 bis 0,03% Gold, berechnet
als Au, oder 0,001 bis 0,3 % (vorteilhafterweise 0,001
bis 0,020%) Silber, berechnet als AgCl, oder 0,001 bis 1% Kupfer, berechnet als Cu2O, wobei der Glas-Hauptversatz
wenigstens etwa 9O°/0 ausmacht und eO2 in einer Menge bis zu etwa 0,05% zugegen ist.
Ferner entstehen in solchen Gläsern, die bis zu 4 °/0 K2 O
mthalten, größere Mengen LithiummetasiHkatkristalle als in Gläsern ohne K2O-Gehalt; auch der Löslichkeitsunterschied
ist in den erstgenannten Gläsern höher.
In Gläsern der oben angegebenen Zusammensetzungen führt die Keimbildung und die Kristallisation
immer zum Wachstum der Kristallgerippe aus ithiummetasilikat. Wenn das Glas viel Lithiumoxyd
und daneben noch K2 O enthält, so können die Kristalle
ausschließlich aus Metasilikat bestehen. Ist das Glas
reich an Kieselsäure, so bilden sich auch Kristalle aus
Lithiumdisilikat und Quarz. Tonerdereiche Gläser können Kristalle aus jö-Spodumen und einer festen
Lösung von /5-Spodumen und Kieselsäure entwickeln, Bei Durchführung der Erfindung wird der Glasgegenstand
mit kurzwelligem Licht bestrahlt und dann, wie in dem Patent 922 733 beschrieben, auf eine
Temperatur zwischen dem Glühpunkt und dem Erweichungspunkt des Glases erwärmt, um es durch
Bildung der Kristallgerippe aus Lithiummetasilikat und einiger anderer der obenerwähnten Kristallarten,
die sich in dieser Stufe des Verfahrens bilden können, zu trüben. Der Beginn dieser Kristallisation hängt
von der vorherigen Bildung submikroskopischer Teilchen aus Gold, Silber oder Kupfer in dem Glas ab,
die je nach dem besonderen Fall, Kerne oder Kristallisationszentren
bilden. Diese Kerne bilden sich zwar schon in gewissem Umfang auch bei längerer Erwärmung
des Glases auf Temperaturen unter dem Glühpunkt, mit praktisch brauchbarer Geschwindigkeit
entstehen sie jedoch erst bei Temperaturen über dem Glühpunkt und insbesondere bei solchen in der Nähe
von 5200 oder zwischen etwa 500 und 5400. Bei einer
in diesem Bereich liegenden Temperatur ist für eine ausreichende Kernbildung nur etwa eine 2 Minuten
währende Erwärmung nötig. Es empfiehlt sich, die Temperaturen in diesem Bereich nicht schneller als
um 5° in der Minute zu steigern. Oberhalb etwa 540° werden keine Metallkerne gebildet. Wenn deshalb die
Temperatur in der Nähe von etwa 5200 und über 540° hinaus zu schnell steigt, kommt es nicht zu einer
Kernbildung und nachfolgender Trübung, und die erwünschte Kristallisation kann nicht einsetzen.
Um die Gegenstände nach vorliegender Erfindung in glasig-kristalline Körper umzuwandeln, muß man
sie später-noch auf eine über dem Erweichungspunkt des ursprünglichen Glases liegende Temperatur
erwärmen.
Um dabei jedoch eine Verformung zu vermeiden, ist es wesentlich, daß die Kristalle, die sich an den
belichteten Stellen beim Erwärmen bilden und die Trübung bedingen, so zahlreich sind und so dicht
nebeneinander stehen, daß sie ein festes Gefüge ergeben, das den Gegenstand selbst bei Erweichung
seiner glasigen Grundsubstanz vor Verformung schützt. Bei dieser weiteren Erwärmung sollen Temperaturen
von 9500 nicht überschritten werden, da sonst die Kristalle schmelzen und der Gegenstand seine Form
verliert. Ohne vorherige Bildung des sich selbst stützenden Kristallgefüges neigt der Gegenstand dazu,
sich zu verkrümmen und weich zu wer.den, wenn er auf Temperaturen über dem Erweichungspunkt des
ursprünglichen Glases erwärmt wird.
Die zur Bildung des sich selbst stützenden kristallinen Gefüges in dem Glas erforderliche Zeit verhält
sich proportional zur Viskosität des Glases und sinkt deshalb mit zunehmender Viskosität, d. h.. mit Erhöhung
der Temperatur, ab. Zum Beispiel sind etwa 20 Stunden zur Bildung des kristallinen Gefüges erforderlich,
wenn die Temperatur auf 5200 gehalten wird, während bei einer Temperatur, die 500 unter
dem Erweichungspunkt des Glases hegt, nur 1 Stunde und bei einer Temperatur gerade unterhalb des
Erweichungspunktes nur 10 bis 20 Minuten nötig sind. Man erzielt auch das erwünschte Ergebnis dadurch,
daß man die Temperatur zwischen 5200 und dem Erweichungspunkt des Glases möglichst nur um
nicht mehr als 50 in der Minute steigert. Vorteilhafterweise
steigert man jedoch die Temperatur nach Beginn der Kernbildung etwas schneller, bis sie etwa
50° unter dem Erweichungspunkt liegt. Der Gegenstand wird dann etwa 20 bis 60 Minuten lang auf eine
zwischen dem Erweichungspunkt und 50° darunterliegende Temperatur erwärmt.
Wie bereits gesagt wurde, entsteht der gewünschte glasig-kristalline Körper, wenn man den getrübten
Glasgegenstand auf eine über dem Erweichungspunkt des ursprünglichen Glases, jedoch nicht über etwa
9500 Hegende Temperatur erwärmt. Innerhalb dieses Temperaturbereiches wandelt sich das kristalline
Lithiummetasilikat zu kristallinem Lithiumdisilikat um und ebenso die glasige Grundsubstanz in bei
hohen Temperaturen beständige Quarzkristalle sowie je nach der Zusammensetzung in zusätzliche Lithiumdisilikatkristalle.
Außerdem bilden sich bei Versätzen mit hohem Tonerdegehalt aus der glasigen Grundmasse
Kristalle des/?-Spodumens (Li2O -Al2O3 ■ 4SiO2)
und einer festen Lösung von /S-Spodumen und Quarz.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geht man bei dieser Erwärmung go
vorzugsweise so vor, daß man das getrübte Glas möglichst weitgehend in diesen glasig-kristallinen
Zustand überführt, weil die so behandelten Gegenstände oder Körper ungewöhnliche mechanische Festigkeit
und Abriebbeständigkeit und besonders günstige elektrische Eigenschaften haben. Die für diese höchstmögliche
Umwandlung erforderliche Zeit schwankt je nach der Temperatur der Wärmebehandlung derart,
daß bei niedrigeren Temperaturen entsprechend langer erwärmt werden muß, und auch in gewissem Ausmaß
je nach der Zusammensetzung des Glases. Während z. B. annähernd 20 Minuten bei etwa 9500 genügen,
um das in einem besonderen getrübten, in dem angegebenen Bereich liegenden Glasversatz vorhandene
kristalline Lithiummetasilikat praktisch völlig in Lithiumdisilikat und die glasige Grundmasse weitgehendst
in eine kristalline Form umzuwandeln, ist etwa ι Stunde erforderlich, um für den gleichen Versatz
bei etwa 800° etwa das gleiche Ergebnis zu erzielen.
Diese weitere Wärmebehandlung kann gegebenenfalls kürzer dauern, als für die höchstmögliche Umwandlung
des getrübten Glases in den angegebenen kristallinen Zustand erforderlich ist. In diesem Fall
ist der Anteil der glasigen Grundmasse verhältnismäßig größer, und die Eigenschaften des erhaltenen Produktes
verhalten sich annähernd proportional zu denen eines gleichen Gegenstandes mit praktisch vollkommener
Kristallbildung.
Die folgenden Versätze, die jeweils auf die Oxyde,
bezogen in Gewichtsteilen, berechnet wurden sind Beispiele von Gläsern, die zur Durchführung des
oben beschriebenen Verfahrens geeignet sind. (Die Mengen der Hchtempfindlichen Metalle und des CeO2
und SnO2, die unter 1 liegen, sind notwendigerweise
bis auf zwei oder drei Dezimalstellen genau angegeben; bei den Hauptbestandteilen ist solche Genauigkeit
nicht nötig. Da jeder Versatz insgesamt annähernd ioo°/0 ergibt, können die für die verschiedenen Bestandteile
angegebenen Mengen praktisch als Gewichtsprozente angesehen werden).
SiO2
Li2O
Na2O
Li2O
Na2O
K2O
Al2O3
ZnO ,
CeO2 .
SnO2.
Al2O3
ZnO ,
CeO2 .
SnO2.
Au...
AgCl.
Cu2O.
AgCl.
Cu2O.
80
12,5
2,5
0,03
0,003
0,003
12,5
2,5
0,03
0,018
81 12,5
2,5 4
0,3 0,027
77.5 12,5
IO 0,02
0,002
8l,5
6,5 4
0,03 0,006 80
8,5
4
8,5
4
7.5
0,03
0,03
0,006
80,8
12,4
12,4
2,5
0,025
0,015
0,015
0,18
80,8
12,4
12,4
2,5
0,025
0,015
0,015
0,27
80
12,5
12,5
2,5
4
ι
0,03 0,01
0,003
73.5 12,5
4 10
0,01
0,1
65 15
20
0,03 0,01
0,8
Die in der obigen Tabelle aufgeführten Versätze wurden etwa 3 bis 4 Stunden lang bei 1350 bis 14000
in offenen Häfen geschmolzen, die jeweils etwa 0,450kg Glas faßten. Die goldhaltigen Gläser wurden wie üblich
unter neutralen oder oxydierenden Bedingungen geschmolzen. Die silberhaltigen Gläser -nach den
Beispielen 4 bis 6 wurden nach der in dem Patent 922 733 gegebenen Vorschrift unter reduzierenden
Bedingungen geschmolzen, die silberhaltigen Gläser nach den Beispielen 7 und 8 unter neutralen oder
oxydierenden Bedingungen, wie es bei lichtempfindliehen Gläsern mit so hohem Silbergehalt üblich ist.
Ebenso wurden die Gläser nach den Beispielen 9 bis 11 unter reduzierenden Bedingungen geschmolzen, was
auch bei Gläsern, in denen das lichtempfindliche Metall Kupfer ist, üblich ist.
Falls ein Glas unter oxydierenden Bedingungen geschmolzen werden soll, kann es erwünscht sein,
dem Versatz eine geringe Menge eines Oxydationsmittels zuzufügen. Andererseits ist es, falls ein Glas
unter reduzierenden Bedingungen geschmolzen werden soll, üblich, ein Reduktionsmittel, wie Stärke oder
NH4Cl, zu der Mischung zu geben. Die im letzteren Fall erforderliche Menge des Reduktionsmittels ändert
sich je nach den Bedingungen, unter denen das Glas geschmolzen wird, d. h. nach Größe und Art des
Schmelzgefäßes (ob offener oder geschlossener Hafen oder Wanne) undnach der Schmelzzeitund -temperatur.
Es ist deshalb nicht möglich, die Menge des Reduktionsmittels für alle Bedingungen anzugeben; jedoch kann
die passende Menge für jeden besonderen Versatz und jede Schmelzbedingung leicht durch Versuche
bestimmt werden.
Die oben angegebenen Grenzwerte der prozentualen Hauptbestandteile umfassen den äußersten Bereich
derjenigen Versätze, die noch lichtempfindliche Eigenschäften haben und die nach dem vorliegenden Verfahren
in einen glasig-kristallinen Zustand umgewandelt werden können. Dagegen sind Zusammensetzungen,
bei denen das Verhältnis von Al2O3 zu Li2O größer
als 1,7: ι ist, nicht lichtempfindlich. Die angegebenen
Höchstmengen der lichtempfindlichen Metalle Gold, Silber und Kupfer stellen die brauchbaren oberen
Grenzwerte dieser Metalle dar. Noch größere Mengen davon können zwar zugegeben werden, sind jedoch
völlig unnötig, da das überschüssige Metall sich abtrennt und ausfällt und die glasige Grundmasse färbt.
Außerdem bedeutet* die Anwesenheit eines solchen Überschusses, zumindest bei Gold, auch eine unnötige
Ausgabe. Mengen unter den angegebenen Mindestwerten sind zur Herstellung von lichtempfindlichem
Glas praktisch unwirksam.
Infolge ihres vorherrschend kristallinen Gefüges und des entsprechend geringen Grundglasanteils haben
die nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erhältlichen Erzeugnisse verhältnismäßig
scharfe Schmelzpunkte. Unabhängig von dem Ausmaß der Kristallbildung besteht diese glasige Grundmasse
jedoch aus Nebenbestandteilen (Flußmitteln) neben restlichem SiO2 und Al2O3. Die Flußmittel neigen
vornehmlich dazu, die glasige Grundmasse mengenmäßig zu vergrößern und sie zu erweichen, so daß zur
Erzielung bester Ergebnisse, die Gesamtmenge dieser Bestandteile etwa 10% nicht überschreiten soll.
Die verschiedenen verwendbaren Nebenbestandteile sind in der Menge, in der sie angewandt werden können,
nachfolgend aufgeführt: Die den Erweichungspunkt der glasigen Grundmasse am meisten herabsetzenden
Bestandteile, nämlich die Alkalimetalloxyde Na2O und K2O, sollen allein oder, zusammen 4% nicht überschreiten.
Ebenso sollen die Oxyde der zweiwertigen Metalle ZnO, SrO, CdO, BaO und PbO jeweils etwa
5°/0 nicht überschreiten. Andererseits sollen MgO und CaO, die mit den obengenannten Hauptbestandteilen no
leicht kristallisieren, nicht mehr als etwa 10% ausmachen, da sie in zunehmenden Mengen den Erweichungspunkt
der glasigen Grundmasse entsprechend herabsetzen. Infolge seiner Flußmittelwirkung soll
B2O3 gewöhnlich 5 °/0 nicht überschreiten, kann jedoch
in einer Menge bis zu io°/0 zugegen sein, wenn der
Li2O-Gehalt seinen Höchstwert erreicht.
Zur Herstellung von Fertigwaren nach vorliegender Erfindung wird ein Glas von der gewünschten, oben
beschriebenen Zusammensetzung geschmolzen und nach einem der üblichen Formgebungsverfahren,
z. B. durch Pressen, Blasen, Walzen, Ziehen oder Verspinnen zu Fasern, in die gewünschte Form gebracht.
Falls eine weitere Warmbearbeitung des Glases erforderlich ist, um den gewünschten Gegenstand herzustellen,
z. B. Zuschmelzen eines Rohrstücks zu einem
hohlen Glasgegenstand oder Biegen einer flachen Scheibe zu einem gewünschten Kurvenstück, soll diese
Behandlung vor der Belichtung und der nachfolgenden Wärmebehandlung erfolgen. Der fertige Glasgegenstand,
ganz gleich, ob es sich um gepreßte oder geblasene Gegenstände, Rohre, Stangen, Flach- oder Fasergias
handelt, kann dann nach dem oben beschriebenen Verfahren ohne wesentliche Änderung der Form und
Größe in den entsprechenden glasig-kristallinen Gegenstand umgewandelt werden.
Die Gegenstände können auch durch Pulverisieren des Glases, Vergießen eines mit dem Pulver hergestellten
Schlickers oder durch anderweitige Formgebung des gepulverten Glases mit nachfolgender Sinterung des
Formlings hergestellt werden. Dieser Gegenstand kann dann nach dem neuen Verfahren bestrahlt, durch
Wärmebehandlung erst getrübt und durch weitere Wärmeeinwirkung in den glasig-kristallinen Zustand
übergeführt werden. Während die mechanische Festigkeit eines solchen gegossenen Gegenstandes geringer
als die der nach den oben angegebenen üblichen Verfahren hergestellten und geformten Gegenstände ist,
ist sie doch viermal größer als die eines gleichartigen Gegenstandes, der nur durch Verformung und Sinterung
von gepulvertem Glas hergestellt wurde.
Außerdem kann ein Gegenstand, der aus dem oben angegebenen Glas besteht, nach dem in dem Patent
922 734 beschriebenen Verfahren mit photographischer Naturtreue in jede gewünschte Form gebracht werden,
z. B. in Relief-, Intaglio-, Filigran- u. dgl. Muster oder in andere Formen, die bisher entweder gar nicht oder
nur durch langes und mühsames mechanisches Schleifen herstellbar waren. Diese Formkörper können dann,
wie oben bereits ausgeführt wurde, ohne Änderung ihrer Größe oder Form in glasig-kristalline Körper
umgewandelt werden. Wie in diesem Patent beschrieben, werden bestimmte Teile eines Glasgegenstandes,
der durch Belichtung und spätere Wärmebehandlung getrübt werden kann, Kurzwellenstrahlen
ausgesetzt, um ein latentes photographisches Bild darin zu erzeugen. Der bestrahlte Gegenstand wird
dann in gleicher Weise wie oben beschrieben auf eine Temperatur erwärmt, die möglichst über dem Glühpunkt,
jedoch unter dem Erweichungspunkt des Glases liegt, so daß durch Kernbildung des lichtempfindlichen
Metalls und Entwicklung von Kristallen auf den sich bildenden Kernen die Trübung erzielt
wird, um das latente Bild in ein durch die Trübung sichtbares umzuwandeln, das an den belichteten
Stellen Lithiummetasilikatgerippe enthält, während die den Strahlen nicht ausgesetzten Stellen klar und
durchsichtig bleiben. Dann wird der Gegenstand mit verdünnter wäßriger Fluorwasserstoffsäure behandelt,
um die getrübten Schichten zu lösen, während die Idaren Stellen praktisch unverändert bleiben. Das
getrübte Glas kann zwar durch die verdünnte wäßrige Fluorwasserstoffsäure im allgemeinen praktisch ganz
weggelöst werden, doch kann man gegebenenfalls diese getrübten Stellen auch nur teilweise auflösen,
da die ursprünglich durchsichtig gebliebenen Stellen später auf jeden Fall ebenfalls getrübt werden.
Ein nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellter Gegenstand ist ein nicht poröser, sehr feinkörniger,
glasig-kristalliner Körper, der aus Lithiumdisilikatkristallen besteht, in die kristalliner, gegenüber
hohen Temperaturen beständiger Quarz oder kristallines /?-Spodumen oder eine kristalline feste
Lösung von /J-Spodumen und Quarz oder ein Gemisch dieser Kristalle unregelmäßig eingestreut sind. Wo der
Gegenstand unter Bedingungen behandelt wurde, bei denen etwa die höchste Umwandlung und Kristallbildung
erreicht wird, besteht er gewöhnlich zu 85 bis 90 % aus Kristallen und im übrigen aus glasiger Grundmasse.
Der oxydische Versatz des ursprünglichen Glases kann jedoch so ausgewählt werden, daß wenig
oder gar keine glasige Grundmasse übrigbleibt. Da aus dem geformten Gegenstand während seiner Behandlung
keiner der ursprünglichen Bestandteile entweicht, bleibt die Oxydzusammensetzung des
fertigen Körpers im ganzen die gleiche wie in dem Glas, aus dem er ursprünglich hergestellt wurde.
Diese glasig-kristallinen Körper haben wünschenswerte Eigenschaften, die sich von denjenigen ihrer
ursprünglichen Gläser erheblich unterscheiden. Infolge der engen, ineinander übergehenden Verfilzung der
Kristalle, die als Ergebnis ihrer Bildung und ihres Wachstums in den Formkörpern selbst angesehen
werden kann, ist die Bruchfestigkeit des vorliegenden keramischen Produktes 4- bis 6mal größer als die des
ursprünglichen Glases und derjenigen gehärteter Glasgegenstände überlegen, deren Oberflächen unter gleichmäßiger
dauernder Druckspannung stehen. Im Gegensatz zu diesen gehärteten Glasgegenständen verursacht
bei dem vorliegenden Gegenstand ein Abschleifen der Oberfläche nur eine Herabsetzung der Festigkeit,
jedoch keinen Zerfall; auch eine Erwärmung bis nahe an seinen Schmelzpunkt beeinträchtigt seine Festigkeit
nicht, während bei einem gehärteten Glasgegenstand die Spannung nachläßt und dadurch die Festigkeit
geringer wird, wenn er nur auf eine etwas unter dem Erweichungspunkt liegende Temperatur gebracht
wird. Einen Beweis dafür, daß die neuen Gegenstände in dieser Hinsicht einzig sind, stellen die gemessenen
Biege- oder Bruchfestigkeiten von 2530 kg/cm2 bei nicht geschliffenen Körpern und von 1400 kg/cm2 bei
geschliffenen dar. Im Vergleich dazu beträgt die Biegefestigkeit derselben Glaskörper in ihrem ursprünglichen
unbehandelten Zustand in geschliffenem Zustand nur etwa 350 kg/cm2. Außerdem ist das entstandene
Erzeugnis wesentlich härter als das ursprüngliche Glas; seine Härte beträgt nach der Mohsschen Härteskala
7,5 im Vergleich zu etwa 5,5 bei dem ursprünglichen Glas. Da der Schmelzpunkt des entstandenen
Gegenstandes außerdem nicht nur verhältnismäßig scharf ist, sondern auch über 9500 liegt, verformt sich
der Gegenstand unterhalb dieser Temperatur nicht. Trotz seines wahrscheinlich durch den Kristallgehalt
bedingten verhältnismäßig hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten sind diese keramischen Körper infolge
ihrer ungewöhnlich hohen mechanischen Festigkeit ziemlich temperaturwechselbeständig. Wegen dieser
Eigenschaft brauchen die glasig-kristallinen Erzeugnisse während der Abkühlung nicht durch eine beheizte
Zone geführt zu werden.
Die elektrischen Eigenschaften der neuen keramischen Erzeugnisse sind ebenfalls besonders günstig.
Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß die Gegenstände bei Zimmertemperatur einen ungewöhnlich
hohen elektrischen Widerstand und einen verhältnismäßig niedrigen Leistungsfaktor besitzen. Zur
Erläuterung sei erwähnt, daß eine typische Masse nach vorliegender Erfindung bei 24° einen elektrischen
Widerstand von etwa 3 X io16 Ohm/cm und einen
Leistungsfaktor von 0,53 °/0 bei 60 Hertz und von
0,27 °/0 bei ι Megahertz hat, während das ursprüngliche
Glas 23 °/0 bei 60 Hertz und 1,5 % bei 1 Megahertz
aufweist.
Wegen ihrer einzigartigen Eigenschaften sind die erfindungsgemäßen glasig-kristallinen Körper sehr
vielseitig verwendbar. Insbesondere sind diese Er-Zeugnisse da ungewöhnlich wertvoll, wo Abriebfestigkeit
eine Hauptbedingung ist, z. B. zur Herstellung von Fadenführungen in Textilmaschinen oder
von Reibschalen, Pistillen und ähnlichen Reib- und Mahlvorrichtungen. Diese Erzeugnisse können ferner
in Gestalt von Körnern als Schleifmittel an sich verwendet werden. Sie sind sehr fest und hart, besitzen
eine beachtliche Schlagfestigkeit und sind deshalb z.B. auch« sehr geeignet für Edelsteineinfassungen, die
gegenüber mechanischen Stößen widerstandsfähig sein müssen. Außerdem sind diese Massen wegen ihrer
verhältnismäßig hohen mechanischen — und Biegefestigkeiten besonders für die Herstellung von Rohren
und anderen Bauteilen, von Halbton- und Intagliodruckplatten, Spinndüsen zum Auspressen synthetischer
Fasern u. dgl. geeignet. Weiterhin können sie wegen ihrer Fähigkeit, Temperaturen bis zu 9500 ohne
Verformung widerstehen zu können, mit Erfolg auf den vielen Arbeitsgebieten benutzt werden, in denen
hohe" Temperaturen vorkommen; besonders erwähnt sei z. B. die Verwendung als innere Umhüllung von
Quecksilberbogenlampen und als Laboratoriumsgeräte für Anwendungszwecke bei. über dem Erweichungspunkt
der üblichen Gläser liegenden Temperaturen. Schließlich können die neuen keramischen Massen zur
Herstellung von aufgedruckten Stromkreisen und für eine Reihe anderer elektrischer und Elektronengeräte
verwendet werden.
Claims (11)
- Patentansprüche:i. Verfahren zur Herstellung glasig-kristalliner Formkörper von hoher mechanischer Festigkeit, insbesondere solcher in Gestalt verwickelter Formstücke, dadurch gekennzeichnet, daß Formkörper aus einem lichtempfindhchen Glas hergestellt werden, das durch Belichtung getrübt wird, diese Körper mit kurzwelligem Licht bestrahlt und dann so vorgewärmt werden, daß eine Kristallbildung eingeleitet wird, und der so vorgewärmte Gegenstand dann weiterhin derart erwärmt wird, laß die Kristallbildung zu Ende geführt wird, wobei dieses Verfahren die folgenden Merkmale umfaßt:a) Verwendung eines Glases, das infolge seiner Lichtempfindlichkeit getrübt wird und als Hauptbestandteile 60 bis 85 Gewichtsprozent SiO2, 5,5 bis 15 Gewichtsprozent Li2O, 2 bis 25 Gewichtsprozent Al2O3 enthält, wobei das Verhältnis von Al2O3 zu Li2O unter etwa 1,7:1 liegt, und in dem als lichtempfindliches Metall entweder etwa 0,001 bis 0,03 Gewichtsprozent Gold, berechnet als Au, oder etwa 0,001 bis 0,3 Gewichtsprozent Silber, berechnet als AgCl, oder etwa 0,001 bis 1 Gewichtsprozent Kupfer, berechnet als Cu2O, enthalten ist, wobei die Hauptbestandteile wenigstens 90 Gewichtsprozent ausmachen;b) Vorwärmung der bestrahlten Körper auf eine solche oberhalb des Glühpunktes, jedoch unterhalb des Erweichungspunktes des Glases Hegende Temperatur, um darin Kristallgerippe zu bilden, die Lithiummetasilikat in solcher Menge enthalten, daß dadurch ein festes Gefüge zur Stützung der Formkörper gegen eine durch Erweichung der glasigen Grundmasse verursachte Verformung entsteht;c) weitere Erwärmung der vorgewärmten, bestrahlten Körper auf eine oberhalb des ErweichungspunktesdesursprünglichenGlases hegende Temperatur, jedoch nicht über etwa 9500, während eines Zeitraums, der ausreicht, um die Bildung von Kristallgerippen aus Lithiumdisilikat./J-Spodumen, bei hohen Temperaturen beständigem Quarz oder einer festen Lösung von /?-Spodumen und Quarz zu bewirken.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte lichtempfindliche Glas 75 bis 85 Gewichtsprozent SiO2, 9 bis 15 Gewichtsprozent Li2O und 2 bis 10 Gewichtsprozent Al2O3 enthält.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst nur bestimmte Stellen der Gegenstände den kurzwelligen Strahlen ausgesetzt, dann die Gegenstände vorgewärmt, mit verdünnter wäßriger Fluorwasserstoffsäurelösung behandelt, um die genannten ausgewählten, bestrahlten Schichten wegzulösen, dann die übrigen Teile der Gegenstände mit kurzwelligem L'cht bestrahlt, die Gegenstände erneut vorgewärmt und dann bis zur endgültigen Kristallisation weiter erwärmt werden.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorwärmung in jedem FaD. in einer anfänglichen, wenigstens etwa 2 Minuten dauernden Erwärmung der bestrahlten Gegenstände auf zwischen etwa 500 und 5400 besteht, um Kerne des licht ".mpfind-Hchen Metalls zu entwickeln, und daß die bestrahlten Gegenstände dann weiter so lange au* eine höhere, jedoch nicht den Erweichungspunkt des Glases überschreitende Temperatur erwärmtwerden, die vorzugsweise bis zu 50° unter dem Erweichungspunkt des Glases liegt, daß sich auf diesen Kernen Kristalle, z. B. von Lithiummetasüikat, bilden. xao
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur auf zwischen 500 und 540° gesteigert wird, 5° in der Minute nicht überschreitet.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte weitereErwärmung zur endgültigen Kristallisation sich bis zu Temperaturen zwischen etwa 8oo und 9500 erstreckt.
- 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das auch CeO2 in einer Menge enthält, die etwa 0,05 Gewichtsprozent nicht überschreitet.
- 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das auch bis zu 4 Gewichtsprozent Na2O und/oder K2O enthält.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das 78 bis 83 Gewichtsprozent SiO2, 10 bis 13 Gewichtsprozent Li2O und 4 bis 10 Gewichts- · prozent Al2O3 enthält.
- 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein lichtempfindliches Metall in das Glas eingeschmolzen wird, das aus etwa 0,001 bis 3,0 °/0 Silber, berechnet als AgCl, besteht.
- 11. Verfahren nach einem der Anspruches bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas, das infolge seiner Lichtempfindlichkeit getrübt wird, unter reduzierenden Bedingungen geschmolzen wird und 0,001 bis 0,020% Silber, berechnet als AgCl, enthält.© 609 657/198 TO. (609 863 4.57)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US322183XA | 1953-03-05 | 1953-03-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE962110C true DE962110C (de) | 1957-04-18 |
Family
ID=21863735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC8967A Expired DE962110C (de) | 1953-03-05 | 1954-03-02 | Verfahren zur Herstellung glasig-kristalliner Formkoerper |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE526937A (de) |
CH (1) | CH322183A (de) |
DE (1) | DE962110C (de) |
FR (1) | FR1096398A (de) |
GB (1) | GB752243A (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1081619B (de) * | 1956-11-15 | 1960-05-12 | Corning Glass Works | Verfahren zur Herstellung zusammengesetzter glasig-kristalliner Koerper |
DE1255876B (de) * | 1959-03-27 | 1967-12-07 | Westinghouse Electric Corp | Verfahren zum Herstellen von Glas-Kristall-Mischkoerpern |
DE1259519B (de) * | 1958-12-31 | 1968-01-25 | Corning Glass Works | Verfahren zur Herstellung von Glas-Kristall-Mischkoerpern |
DE1288768B (de) * | 1958-12-31 | 1969-02-06 | Corning Glass Works | Verfahren zur Herstellung von Glas-Kristall-Mischkoerpern |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3366467A (en) * | 1963-02-06 | 1968-01-30 | Agency Ind Science Techn | Radiation process of deforming glass fiber materials |
US4189325A (en) | 1979-01-09 | 1980-02-19 | The Board of Regents, State of Florida, University of Florida | Glass-ceramic dental restorations |
US4473653A (en) * | 1982-08-16 | 1984-09-25 | Rudoi Boris L | Ballistic-resistant glass-ceramic and method of preparation |
EP0286106B1 (de) * | 1987-04-08 | 1995-08-02 | Hitachi, Ltd. | Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Elements |
US5102833A (en) * | 1991-07-10 | 1992-04-07 | Alfred University | Strengthening glass articles with electromagnetic radiation and resulting product |
DE10304382A1 (de) * | 2003-02-03 | 2004-08-12 | Schott Glas | Photostrukturierbarer Körper sowie Verfahren zur Bearbeitung eines Glases und/oder einer Glaskeramik |
US8444756B2 (en) | 2003-08-07 | 2013-05-21 | Ivoclar Vivadent Ag | Lithium silicate materials |
US9220576B2 (en) | 2003-08-07 | 2015-12-29 | Ivoclar Vivadent Ag | Machining of ceramic materials |
DE10336913C9 (de) | 2003-08-07 | 2019-02-21 | Ivoclar Vivadent Ag | Verwendung eines Lithiumsilicatmaterials |
PT1688398E (pt) | 2005-02-08 | 2014-07-25 | Ivoclar Vivadent Ag | Vitrocerâmica de silicato de lítio |
EP2377830B1 (de) | 2010-04-16 | 2016-04-13 | Ivoclar Vivadent AG | Lithiumsilikat-Glaskeramik und -Glas mit Übergangsmetalloxid |
US8865606B2 (en) | 2010-04-16 | 2014-10-21 | Ivoclar Vivadent Ag | Process for the preparation of dental restorations |
US9403714B2 (en) | 2011-10-14 | 2016-08-02 | Ivoclar Vivadent Ag | Lithium silicate glass ceramic and lithium silicate glass comprising a hexavalent metal oxide |
HUE027869T2 (en) | 2011-10-14 | 2016-11-28 | Ivoclar Vivadent Ag | Lithium silicate glass ceramic and lithium silicate glass containing a monovalent metal oxide |
RU2648447C2 (ru) | 2011-10-14 | 2018-03-26 | Ивоклар Вивадент Аг | Литиево-силикатные стеклокерамика и стекло с оксидом пятивалентного металла |
JP5926808B2 (ja) | 2011-10-14 | 2016-05-25 | イフォクレール ヴィヴァデント アクチェンゲゼルシャフトIvoclar Vivadent AG | 三価の金属酸化物を含むケイ酸リチウムガラスセラミックおよびガラス |
EP2765974B1 (de) | 2011-10-14 | 2016-02-24 | Ivoclar Vivadent AG | Lithiumsilikat-glaskeramik und -glas mit zweiwertigem metalloxid |
EP2765976B1 (de) * | 2011-10-14 | 2016-02-24 | Ivoclar Vivadent AG | Lithiumsilikat-glaskeramik und -glas mit vierwertigem metalloxid |
WO2013164256A1 (de) | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Ivoclar Vivadent Ag | Lithiumdisilikat-apatit-glaskeramik |
WO2013167723A1 (de) | 2012-05-11 | 2013-11-14 | Ivoclar Vivadent Ag | Vorgesinterter rohling für dentale zwecke |
MX2014013673A (es) | 2012-05-11 | 2015-05-11 | Ivoclar Vivadent Ag | Blanco pre-sinterizado para propositos dentales. |
EP2765119B1 (de) | 2013-02-12 | 2021-07-28 | Ivoclar Vivadent AG | Rohling für dentale Zwecke |
EP2792345B1 (de) | 2013-04-15 | 2019-10-09 | Ivoclar Vivadent AG | Lithiumsilikat-Glaskeramik und -Glas mit Gehalt an Cäsiumoxid |
EP2792649B1 (de) | 2013-04-15 | 2019-11-27 | Ivoclar Vivadent AG | Lithiumsilikat-Glaskeramik und -Glas mit Gehalt an Rubidiumoxid |
ES2954898T3 (es) | 2014-05-13 | 2023-11-27 | Ivoclar Vivadent Ag | Procedimiento para la producción de vidrios de silicato de litio y materiales vitrocerámicos de silicato de litio |
EP3050856B1 (de) | 2015-01-30 | 2019-05-29 | Ivoclar Vivadent AG | Lithiumsilikat-Diopsid-Glaskeramik |
-
0
- BE BE526937D patent/BE526937A/xx unknown
-
1954
- 1954-02-26 GB GB5753/54A patent/GB752243A/en not_active Expired
- 1954-03-01 CH CH322183D patent/CH322183A/fr unknown
- 1954-03-02 DE DEC8967A patent/DE962110C/de not_active Expired
- 1954-03-02 FR FR1096398D patent/FR1096398A/fr not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1081619B (de) * | 1956-11-15 | 1960-05-12 | Corning Glass Works | Verfahren zur Herstellung zusammengesetzter glasig-kristalliner Koerper |
DE1259519B (de) * | 1958-12-31 | 1968-01-25 | Corning Glass Works | Verfahren zur Herstellung von Glas-Kristall-Mischkoerpern |
DE1288768B (de) * | 1958-12-31 | 1969-02-06 | Corning Glass Works | Verfahren zur Herstellung von Glas-Kristall-Mischkoerpern |
DE1255876B (de) * | 1959-03-27 | 1967-12-07 | Westinghouse Electric Corp | Verfahren zum Herstellen von Glas-Kristall-Mischkoerpern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1096398A (fr) | 1955-06-20 |
BE526937A (de) | 1954-09-03 |
GB752243A (en) | 1956-07-11 |
CH322183A (fr) | 1957-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE962110C (de) | Verfahren zur Herstellung glasig-kristalliner Formkoerper | |
DE1421845C3 (de) | Verfestigter Glasgegenstand mit einer das Glasinnere umgebenden Oberflächen-Druckspannungsschicht und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE922733C (de) | Lichtempfindliches Glas | |
DE60033451T2 (de) | Kristallisiertes Li2O-Al2O3-SiO2 Glas | |
DE1696473B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glas-Kristallmischkoerpern mit einem spezifischen Gewicht,das 99 bis 101% des spezifischen Gewichts des Ausgangsglases betraegt | |
DE2263234A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hochfesten und temperaturwechselbestaendigen glasgegenstaenden durch oberflaechenkristallisation | |
DE1496636A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines oberflaechenkristallisierbaren Grundglases | |
DE1421842B2 (de) | Verfestigter glasgegenstand aus einem alkali aluminium silikatglas und verfahren zu seiner herstellung | |
DE1421886B2 (de) | Verfahren zur herstellung von glas kristall mischkoerpern grosser mechanischer festigkeit | |
DE1900296B2 (de) | Verfahren zur herstellung von selenhaltigem glas | |
DE2101656C3 (de) | Glaskeramik-Körper mit marmorartigem Aussehen und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1496488B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines glas kirstall mischkoerpers optimaler festigkeit durch gesteuerte entglasung eines glases des systems li tief 2 0 si o tief 2 unter verwendung eines phosphats als keimbildner | |
DE1496496B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines oberflaechenentglasten glases mit einer gegenueber dem nicht entglasten glas scharf begrenzten mikrokristallinen oberflaechenschicht | |
DE1596755A1 (de) | Glas-Kristall-Mischkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DEC0008967MA (de) | ||
DE1471337B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von porzellanartigen Gegenständen | |
DE2125898A1 (de) | Glaskeramisches Produkt und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1049063B (de) | Glaeser zum direkten Verschmelzen mit Metallen und Legierungen hoher thermischer Ausdehnung | |
DE733503C (de) | Mittel zur Herstellung und Verbesserung von Emails, Glasuren u. dgl. | |
DE682719C (de) | Verfahren zum Herstellen von Gegenstaenden aus glasiger Kieselsaeure | |
AT217650B (de) | Verfahren zur Herstellung kristalliner und halbkristalliner keramischer Erzeugnisse | |
DE1421886C (de) | Verfahren zur Herstellung von Glas Kristall Mischkorpern großer mechanischer Festigkeit | |
DE2259392B2 (de) | Glaskeramik des Systems SiO2 -Al2 O3 -CaO | |
AT255313B (de) | Semikristalliner keramischer Körper und Verfahren zur Herstellung desselben | |
AT258501B (de) | Verfahren zur Verbesserung der Oberflächenfestigkeit eines Glasgegenstandes |