FR2744114A1 - LIGHT GLASS OF OPTICAL QUALITY FREE OF LEAD AND ARSENIC - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un verre optique léger exempt de plomb et d'arsénic ayant une masse volumique rho comprise entre 2,92 et 3,06 g/cm**3, un indice de réfraction nd compris entre 1,68 et 1,74 et un nombre d'Abbe nud compris entre 28 et 32, et présentant une très bonne résistance aux produits chimiques et une excellente stabilité à la cristallisation, et ayant la composition suivante (en % en poids): SiO2 35,1 - 44; GeO2 0 - 2; B2 O3 2 - 3,5;Na2 O9 - 14;K2 O6 - 9; Li2 O 0 - 1; Cs2 O 0 - 2; SIGMAM2 O 16 - 21;CaO 0,5 - 3; BaO 3 - 8; ZnO 0-1; SrO 0,02 - 1; SIGMAMO 5,5 - 9;TiO2 22 - 30; ZrO 2 0,2 - 1,99; Nb 2 O 5 4 - 10; Al2 O3 0 - 1; WO3 0 - 2; SnO2 0 - 0,5.The present invention relates to a light optical glass free of lead and arsenic having a density rho of between 2.92 and 3.06 g / cm ** 3, a refractive index nd of between 1.68 and 1 , 74 and an Abbe nud number between 28 and 32, and exhibiting very good chemical resistance and excellent crystallization stability, and having the following composition (in% by weight): SiO2 35.1 - 44 ; GeO2 0 - 2; B2 O3 2 - 3.5; Na2 O9 - 14; K2 O6 - 9; Li2 O 0 - 1; Cs2 O 0 - 2; SIGMAM2 O 16 - 21; CaO 0.5 - 3; BaO 3 - 8; ZnO 0-1; SrO 0.02 - 1; SIGMAMO 5.5 - 9; TiO2 22 - 30; ZrO 2 0.2 - 1.99; Nb 2 O 5 4-10; Al2 O3 0-1; WO3 0-2; SnO2 0 - 0.5.
Description
Verre léger de qualité optique exempt de plomb et d'arsénic Au cours deLightweight optical quality glass free of lead and arsenic During
ces dernières années les composants du verre PbO et As203 ont fait l'objet d'un certain nombre de débats car on suppose que ces deux composants du verre sont nocifs pour l'environnement. Certains fabricants d'instruments optiques et de produits optiques de grande consommation se mettront à ne plus produire que des verres exempts de in recent years the components of glass PbO and As203 have been the subject of a certain number of debates because it is supposed that these two components of glass are harmful for the environment. Some manufacturers of optical instruments and consumer optical products will no longer produce only lenses free of
plomb et d'arsénic.lead and arsenic.
L'état de la technique est révélé en particulier par les documents The state of the art is revealed in particular by the documents
DE3216451C2,DE2259183C3,EP 0 645348A1,EP 0 645349 A1,FR DE3216451C2, DE2259183C3, EP 0 645348A1, EP 0 645349 A1, FR
23 902 (certificat d'utilité, n de publication 2 320 031), JP 6 107 425 A, 23,902 (utility certificate, publication no.2,320,031), JP 6,107,425 A,
JP 53/16718 (7816,718) et les documents JP 52/25812 (77 25 812). JP 53/16718 (7816,718) and documents JP 52/25812 (77 25 812).
D'après cet état de la technique, il est possible de fabriquer des verres exempts de plomb et en partie également des verres légers, mais ces verres According to this state of the art, it is possible to manufacture lead-free glasses and in part also light glasses, but these glasses
présentent d'importants inconvénients. have significant drawbacks.
Les verres décrits dans le brevet allemand DE 32 16 451 C2 nécessitent, pour une faible teneur en SiO2 ne dépassant pas 35 % en poids, la présence d'oxydes de métaux alcalino-terreux en une quantité allant jusqu'à 15 % en poids, en particulier de 7 à 13 % en poids de BaO, afin de The glasses described in German patent DE 32 16 451 C2 require, for a low SiO2 content not exceeding 35% by weight, the presence of alkaline earth metal oxides in an amount ranging up to 15% by weight, in particular from 7 to 13% by weight of BaO, in order to
conserver une stabilité à la cristallisation suffisante. L'obtention de ver- maintain sufficient crystallization stability. Obtaining ver-
res ayant un indice de réfraction nd > 1,70 nécessite non seulement une teneur en TiO2 de 20 à 30 % en poids mais également la présence de 7 à res having a refractive index nd> 1.70 requires not only a TiO2 content of 20 to 30% by weight but also the presence of 7 to
19 % en poids de Nb205, une matière première très chère. 19% by weight of Nb205, a very expensive raw material.
Le brevet allemand DE 22 59 183 C3 décrit des verres qui attei- German patent DE 22 59 183 C3 describes glasses which reach
gnent l'indice de réfraction souhaité grâce à l'addition de dioxyde de zir- achieve the desired refractive index by adding zir dioxide
conium, matière première coûteuse, en des quantités relativement impor- conium, an expensive raw material, in relatively large quantities
tantes par rapport à celles utilisées dans la présente invention. Ce brevet allemand ne prévoit en outre qu'une utilisation facultative de CaO, BaO et K20, tandis que leur utilisation est indispensable et obligatoire dans la aunts compared to those used in the present invention. This German patent also provides only for optional use of CaO, BaO and K20, while their use is essential and compulsory in the
présente invention pour l'obtention des propriétés optiques recherchées. present invention for obtaining the desired optical properties.
Les verres décrits dans la demande de brevet européen non exa- The glasses described in the unexamined European patent application
minée EP 0 645 348 Ai font partie du système SiO2-M20-TiO2, mais ne contiennent pas de A1203, B203 et ZrO2, et présentent par conséquent une mauvaise résistance aux produits chimiques. Il convient de mentionner dans ce contexte en particulier la résistance aux alcalis. Pour une haute mined EP 0 645 348 Ai are part of the SiO2-M20-TiO2 system, but do not contain A1203, B203 and ZrO2, and consequently exhibit poor resistance to chemicals. Mention should be made in this context in particular of alkali resistance. For a high
teneur en SiO2, comprise entre 46 - 65 %, la fusion de ces verres est diffi- SiO2 content, between 46 - 65%, the melting of these glasses is difficult
cile en raison de l'absence de B203, ou alors ils nécessitent une haute teneur en oxydes alcalins (jusqu'à 25 % de Na2O, jusqu'à 30 % de K20) ce due to the absence of B203, or else they require a high content of alkali oxides (up to 25% Na2O, up to 30% K20) this
qui, en retour, diminue la stabilité à la cristallisation et la résistance chi- which, in turn, decreases the stability to crystallization and the chemical resistance
mique et rend difficile l'obtention d'indices de réfraction élevés. mique and makes it difficult to obtain high refractive indices.
Dans la demande de brevet européen non examinée EP 0 645 349 A1, il s'agit d'un système de verre très semblable à celui de la demande EP 0 645 348 Ai, et des remarques similaires s'imposent par conséquent. La principale différence réside dans le fait que l'on utilise des quantités plus faibles de TiO2 et de BaO ce qui ne permet pas d'obtenir la qualité optique exigée par la présente invention sans utiliser les composants ZrO2 et In the unexamined European patent application EP 0 645 349 A1, it is a glass system very similar to that of the application EP 0 645 348 Ai, and similar remarks are therefore necessary. The main difference lies in the fact that smaller amounts of TiO2 and BaO are used, which does not make it possible to obtain the optical quality required by the present invention without using the ZrO2 components
Nb205.Num205.
Le modèle d'utilité français FR 75 23 902 décrit des verres exempts de A1203 et de B203 et qui contiennent jusqu'à 47 % en poids de SiO2. Pour faciliter la fusion de ces verres, il est nécessaire d'y introduire jusqu'à 31 % en poids d'oxydes de métaux alcalins, en particulier jusqu'à 17 % enpoids de K20. Ceci diminue la résistance chimique. La fabrication de verres à indice de réfraction plus élevé (nd = 1,75) nécessite, pour des The French utility model FR 75 23 902 describes glasses free of A1203 and B203 and which contain up to 47% by weight of SiO2. To facilitate the melting of these glasses, it is necessary to introduce therein up to 31% by weight of alkali metal oxides, in particular up to 17% by weight of K20. This decreases the chemical resistance. The manufacture of glasses with a higher refractive index (nd = 1.75) requires, for
teneurs en Nb205 relativement faibles de seulement 3,5 % en poids, la pré- relatively low Nb205 contents of only 3.5% by weight, the pre-
sence de jusqu'à 35,5 % en poids de TiO2 (voir l'Exemple III du document sence of up to 35.5% by weight of TiO2 (see Example III of the document
en question).in question).
Le document japonais JP 6-107 425 A décrit des verres du sys- Japanese document JP 6-107 425 A describes glasses of the system
tème SiO2-B203-BaO. Ce sont des verres à faible indice de réfraction. En particulier la forte teneur en B203 de 5 à 20 % en poids donne des verres à teme SiO2-B203-BaO. These are glasses with a low refractive index. In particular the high content of B203 of 5 to 20% by weight gives glasses to
nombre d'Abbe élevé, c'est-à-dire vd > 40, pour un indice de réfraction fai- high Abbe number, i.e. vd> 40, for a low refractive index
ble de nd > 1,54. Comme ces verres ont encore des teneurs importantes en nd ble> 1.54. As these glasses still have significant contents in
M20 (jusqu'à 30 %) et de BaO (jusqu'à 45 %), leur tendance à la cristallisa- M20 (up to 30%) and BaO (up to 45%), their tendency to crystallize -
tion et leur résistance chimique ne satisfont pas aux exigences concernant tion and their chemical resistance do not meet the requirements for
les verres optiques dans des conditions de fonctionnement normal. optical lenses under normal operating conditions.
Les verres décrits dans le document JP 53/16718 font partie du The glasses described in document JP 53/16718 are part of the
système SiO2-MO-TiO2-Nb205. Pour obtenir des verres à indice de réfrac- SiO2-MO-TiO2-Nb205 system. To obtain refractive index glasses
tion important, on utilise ici des matières premières très coûteuses que important, we use very expensive raw materials here that
sont le Nb205 (jusqu'à 40 % en poids) et le Ta205 (jusqu'à 10 % en poids). are Nb205 (up to 40% by weight) and Ta205 (up to 10% by weight).
Ces verres nécessitent en outre la présence de 15 à 50 % en poids d'oxydes de métaux alcalino-terreux. Ceci fait que ces verres ne sont pas seulement These glasses also require the presence of 15 to 50% by weight of alkaline earth metal oxides. This makes these glasses not only
peu rentables mais présentent également une faible stabilité à la cristalli- not very profitable but also have a low stability to crystallization
sation.station.
Le document JP 52/25812 décrit des verres faisant partie du sys- Document JP 52/25812 describes glasses forming part of the system.
tème SiO2-TiO2-Nb205. Ces verres contiennent obligatoirement au total de 5 à 50 % d'oxydes de métaux alcalins. Le verre de la présente invention exige obligatoirement la présence des oxydes B203, Na2O, K20, CaO, BaO et ZrO2. Le brevet japonais n'indique pas de limites inférieures pour ces oxydes (par exemple CaO: 0 - 30 %, BaO: 0 - 30 % et ZrO2: 0 - 20 %). Par conséquent, dans ce brevet japonais, ces oxydes ne sont que facultatifs, teme SiO2-TiO2-Nb205. These glasses necessarily contain a total of 5 to 50% of alkali metal oxides. The glass of the present invention necessarily requires the presence of the oxides B203, Na2O, K20, CaO, BaO and ZrO2. The Japanese patent does not indicate lower limits for these oxides (for example CaO: 0 - 30%, BaO: 0 - 30% and ZrO2: 0 - 20%). Therefore, in this Japanese patent, these oxides are only optional,
c'est-à-dire ils peuvent éventuellement être omis. that is, they can optionally be omitted.
Le verre présenté dans la présente invention se distingue en The glass presented in the present invention is distinguished by
outre par une teneur en SrO qui améliore la stabilité à la cristallisation. in addition by a content of SrO which improves the stability to crystallization.
Il faut noter en outre que des fourchettes limitatives aussi larges (par exemple de 0 - 30 % d'oxydes de métaux alcalino-terreux) englobent plusieurs familles de verres entre lesquelles il n'y a pas de transitions continues. Pour une limitation plus précise de celles-ci, il est nécessaire It should also be noted that such broad limiting ranges (for example from 0 - 30% of alkaline earth metal oxides) encompass several families of glasses between which there are no continuous transitions. For a more precise limitation of these, it is necessary
de prendre en considération les exemples. Dans 7 exemples sur 8, les ver- to consider the examples. In 7 out of 8 examples, the ver-
res contiennent 0 % de BaO, c'est-à-dire ils appartiennent à une famille de verres qui n'exige pas la présence de BaO et, dans un des 8 exemples, ils res contain 0% BaO, i.e. they belong to a family of glasses which does not require the presence of BaO and, in one of the 8 examples, they
contiennent 30 % de BaO. Cette valeur n'est pas comprise dans la four- contain 30% BaO. This value is not included in the four-
chette revendiquée par la présente invention qui est de 3 - 8 % et les verres présentent également un indice de réfraction en dehors de la fourchette revendiquée. Il en va de même pour ZrO2 (dans 7 exemples: 0 %, dans 1 exemple 5 %, fourchette revendiquée par la présente invention: 0, 2 à 1,99 %; tous les verres ont des nombres d'Abbe en dehors de la fourchette chette claimed by the present invention which is 3 - 8% and the glasses also have a refractive index outside the claimed range. The same goes for ZrO2 (in 7 examples: 0%, in 1 example 5%, range claimed by the present invention: 0.2 to 1.99%; all glasses have Abbe numbers outside the range fork
revendiquée) et pour CaO (dans 6 exemples 0 %, dans 2 exemples > 5 %). claimed) and for CaO (in 6 examples 0%, in 2 examples> 5%).
En ce qui concerne la teneur en Na2O, les exemples pour lesquels cette teneur est égale à 0 % ne donnent pas d'indices de réfraction et de nombres d'Abbe compris dans les fourchettes revendiquées correspondantes. Tous As far as the Na2O content is concerned, the examples for which this content is 0% do not give refractive indices and Abbe numbers included in the corresponding claimed ranges. All
les exemples pour lesquels ceci est le cas ont des teneurs en Na2O supé- the examples for which this is the case have higher Na2O contents
rieures à 14 %.less than 14%.
Si, à l'inverse, on considère les deux exemples (2 et 5) pour les- quels l'indice de réfraction et le nombre d'Abbe sont compris dans les fourchettes revendiquées par la présente invention, on s'aperçoit que ces exemples ne correspondent pas à des compositions revendiquées pour les verres de la présente invention: Exemple 2 du document japonais: 0 % de ZrO2; 40 % de Nb2O5, 20 % de SiO2; 0 % de BaO ou Exemple 5: 0 % de ZrO2; 20 % de Na2O; 3 % de K20, 2 % de Li2O, 0 % de If, conversely, we consider the two examples (2 and 5) for which the refractive index and the Abbe number are included in the ranges claimed by the present invention, it will be seen that these examples do not correspond to compositions claimed for the glasses of the present invention: Example 2 of the Japanese document: 0% of ZrO2; 40% Nb2O5, 20% SiO2; 0% BaO or Example 5: 0% ZrO2; 20% Na2O; 3% K20, 2% Li2O, 0%
CaO et BaO; 35 % de SiO2.CaO and BaO; 35% SiO2.
Le but de la présente invention est par conséquent de définir des fourchettes de composition pour des verres optiques qui, sans utilisation d'As203 et de PbO, donnent des verres ayant un indice de réfraction nd The object of the present invention is therefore to define composition ranges for optical glasses which, without the use of As203 and PbO, give glasses having a refractive index nd
compris entre 1,68 et 1,74 et un nombre d'Abbe vd compris entre 28 et 32. between 1.68 and 1.74 and an Abbe vd number between 28 and 32.
Ces verres doivent avoir des propriétés optiques équivalents à celles des These glasses must have optical properties equivalent to those of
flints lourds habituels mais doivent être caractérisés par une masse volu- usual heavy flints but must be characterized by a specific gravity
mique réduite, une excellente résistance chimique et une très bonne stabi- reduced mique, excellent chemical resistance and very good stability
lité à la cristallisation.lity to crystallization.
Un autre objectif est de mettre au point des flints lourds de faible densité exempts de PbO et de As203 ayant une masse volumique inférieure à 3,06 g/cm3, qui sont faciles à faire fondre et à transformer. Ils doivent en outre avoir une très bonne stabilité à la cristallisation et permettre ainsi la Another objective is to develop low density heavy flints free of PbO and As203 having a density lower than 3.06 g / cm3, which are easy to melt and transform. They must also have a very good stability to crystallization and thus allow the
fabrication dans une cuve pour verres optiques. La bonne résistance chi- manufacturing in a tank for optical glasses. Good resistance chi-
mique et la dureté élevée de ces verres sont essentielles pour leur transfor- The high hardness of these glasses is essential for their transformation.
mation ultérieure (abrasion, polissage). subsequent mation (abrasion, polishing).
Pour fabriquer un verre satisfaisant toutes les exigences indi- To make a glass that meets all the requirements
quées, il était nécessaire de trouver de nouvelles fourchettes de composi- It was necessary to find new ranges of composites.
tion. Ces fourchettes de composition sont les suivantes (en % en poids) oxydes formant le verre: SiO2 35,1 - 44; GeO2 0 - 2; B203 2 - 3,5; A1203 0 - 1; oxydes servant de fondant: Li2O 0 - 1; Na2O 9 - 14; K20 6 - 9; Cs20 0 - 2; tion. These composition ranges are as follows (in% by weight) glass-forming oxides: SiO2 35.1 - 44; GeO2 0 - 2; B203 2 - 3.5; A1203 0 - 1; oxides serving as flux: Li2O 0 - 1; Na2O 9-14; K20 6 - 9; Cs20 0 - 2;
la somme des oxydes de métaux alcalins étant comprise entre 16 et 21%. the sum of the alkali metal oxides being between 16 and 21%.
CaO 0,5 - 3; BaO 3 - 8; SrO 0,02 - 1; ZnO 0 - 1 et la somme des oxydes de métaux alcalino-terreux étant comprise entre CaO 0.5 - 3; BaO 3 - 8; SrO 0.02 - 1; ZnO 0 - 1 and the sum of the alkaline earth metal oxides being between
,5 - 9 %;, 5 - 9%;
et d'autres composants TiO2 22 - 30; ZrO2 0,2 - 1,99; Nb205 4 - 10; WO3 0 - 2, SnO2 0 - 0,5; and other TiO2 components 22-30; ZrO2 0.2 - 1.99; Num 205 4-10; WO3 0 - 2, SnO2 0 - 0.5;
le rapport SiO2/1 TiO2 + ZrO2 devant être compris entre 1,24 et 1,75. the SiO2 / 1 TiO2 + ZrO2 ratio must be between 1.24 and 1.75.
Les verres de la présente invention n'ont pas seulement la faible The glasses of the present invention do not only have the low
masse volumique exigée (p < 3,06 g/cm3), associée à des indices de réfrac- density required (p <3.06 g / cm3), associated with refractive indices
tion nd compris entre 1,68 et 1,74 et des nombres d'Abbe vd compris entre tion nd between 1.68 and 1.74 and Abbe vd numbers between
28 et 32, mais présentent également une très bonne stabilité à la cristalli- 28 and 32, but also exhibit very good crystallinity stability.
sation et une excellente résistance chimique en absence de PbO et d'As203. La stabilité à la cristallisation élevée de ces verres est obtenue dans la présente invention grâce aux teneurs en B203, Nb205 et la somme sation and excellent chemical resistance in the absence of PbO and As203. The high crystallization stability of these glasses is obtained in the present invention thanks to the contents of B203, Nb205 and the sum
des MO (BaO + SrO + CaO) ainsi que grâce à une teneur en SiO2 équili- MO (BaO + SrO + CaO) as well as thanks to a balanced SiO2 content
brée. La bonne résistance chimique des verres de la présente invention est due au rapport particulier SiO2/ZTiO2 + ZrO2 compris entre 1,24 et 1,75. Pour un rapport inférieur à 1,24, la résistance chimique diminue, en brée. The good chemical resistance of the glasses of the present invention is due to the particular SiO2 / ZTiO2 + ZrO2 ratio of between 1.24 and 1.75. For a ratio lower than 1.24, the chemical resistance decreases, in
particulier la résistance aux alcalis. Pour une valeur de ce rapport supé- especially resistance to alkalis. For a value of this higher ratio
rieure à 1,75, la fusibilité se trouve nettement amoindrie. Ceci pourrait certes être compensé par une augmentation de la concentration en oxydes lower than 1.75, the fusibility is considerably reduced. This could certainly be compensated by an increase in the oxide concentration
de métaux alcalins ou en B203 mais cette augmentation aurait des réper- of alkali metals or in B203 but this increase would have repercussions
cussions négatives sur la stabilité à la cristallisation et la résistance chi- negative effects on stability to crystallization and chemical resistance
mique. Par ailleurs, l'indice de réfraction élevé ne pourrait pas être conservé ce qui nécessiterait l'addition de quantités plus importantes de Nb205, matière première coûteuse. Ceci mettrait en question la rentabilité mique. Furthermore, the high refractive index could not be preserved, which would require the addition of larger quantities of Nb205, an expensive raw material. This would question profitability
des verres ayant une telle composition. glasses having such a composition.
L'équilibre entre la somme des oxydes formant le verre et la The balance between the sum of the oxides forming the glass and the
somme des fondants confère aux verres de la présente invention une visco- sum of the fondants gives the glasses of the present invention a viscous
sité permettant la fabrication de ces verres dans des dispositifs de fusion de grande taille, par exemple une cuve pour verres optiques. Ce fait est sity allowing the manufacture of these glasses in large melting devices, for example a tank for optical glasses. This fact is
essentiel pour la rentabilité des verres de la présente invention. essential for the profitability of the glasses of the present invention.
La bonne qualité "interne" des verres de la présente invention, c'est-àdire l'absence de bulles d'air ou de stries, est obtenue grâce à l'addition d'agents d'affinage tels que Sb203, d'ions chlorure (par exemple sous forme de NaCI), d'ions fluorure (par exemple sous forme de KF), d'ions S042- (par exemple sous forme de BaSO4) à raison d'au plus 1 % en poids, de préférence 0,5 % en poids. Selon un aspect particulier de l'invention, les verres optiques légers peuvent se caractériser par une composition SiO2 35,1 - 38 The good "internal" quality of the glasses of the present invention, that is to say the absence of air bubbles or streaks, is obtained by the addition of refining agents such as Sb203, of ions chloride (for example in the form of NaCl), of fluoride ions (for example in the form of KF), of ions S042- (for example in the form of BaSO4) in a proportion of at most 1% by weight, preferably 0 , 5% by weight. According to a particular aspect of the invention, light optical glasses can be characterized by an SiO2 composition 35.1 - 38
B203 2,1 - 2,8B203 2.1 - 2.8
Na2O 12- 13Na2O 12- 13
K20 6- 8K20 6- 8
Li20 0- 1 Cs2O 0 - 0,6Li20 0- 1 Cs2O 0 - 0.6
XM2O 18,5 - 20,5XM2O 18.5 - 20.5
CaO 0,5 - 2,2 BaO 5, 3 - 7,5 SrO 0,02 - 0,5 CaO 0.5 - 2.2 BaO 5, 3 - 7.5 SrO 0.02 - 0.5
__MO 6,3 - 8,2__MO 6.3 - 8.2
TiO2 23 - 28 ZrO2 0,2- 1,99 Nb2O5 4,5 - 9,5 TiO2 23 - 28 ZrO2 0.2- 1.99 Nb2O5 4.5 - 9.5
A1203 0 - 0,8A1203 0 - 0.8
W03 0,3 - 0,8W03 0.3 - 0.8
SnO2 0,05 - 0,3 l'indice de réfraction nd étant compris entre 1,71 et 1,73 et le SnO2 0.05 - 0.3 the refractive index nd being between 1.71 and 1.73 and the
nombre d'Abbe vd étant compris entre 28,5 et 30,0. number of Abbe vd being between 28.5 and 30.0.
Selon un autre aspect particulier de l'invention, les verres opti- According to another particular aspect of the invention, the optical glasses
ques légers peuvent présenter une composition SiO2 41 - 44 which may have a SiO2 composition 41 - 44
B203 2,5 - 3B203 2.5 - 3
Na2O 9,3- 11Na2O 9.3-11
K20 6,5- 7K20 6.5-7
Li20 0- 1 Cs2O 0 - 2Li20 0- 1 Cs2O 0 - 2
YM2O 16- 19YM2O 16-19
CaO 1,5 - 2 BaO 3,5 - 5 SrO 0,02 - 0,5 CaO 1.5 - 2 BaO 3.5 - 5 SrO 0.02 - 0.5
IMO 5,7 - 6,5IMO 5.7 - 6.5
TiO2 22,5 - 24 ZrO2 1,7- 1,99 Nb205 4,5 - 6 TiO2 22.5 - 24 ZrO2 1.7 - 1.99 Nb205 4.5 - 6
A1203 0,5 - 0,8A1203 0.5 - 0.8
WO3 0 - 0,5WO3 0 - 0.5
SnO2 0 - 0,2 l'indice de réfraction nd étant compris entre 1,68 et 1,70 et le nombre SnO2 0 - 0.2 the refractive index nd being between 1.68 and 1.70 and the number
d'Abbe vd étant compris entre 30 et 32. d'Abbe vd being between 30 and 32.
Il est bien entendu que la description, notamment des aspects It is understood that the description, in particular of the aspects
particuliers de l'invention, qui précède n'a été donnée qu'à titre purement particulars of the foregoing invention has been given only purely
illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peu- illustrative and not limiting and that variations or modifications may
vent y être apportées dans le cadre de la présente invention. wind be made in the context of the present invention.
Le Tableau 1 montre à l'aide de quelques exemples les propriétés Table 1 shows with a few examples the properties
des verres de la présente invention en comparaison avec des verres habi- glasses of the present invention in comparison with custom glasses
tuels. Les verres utilisés pour la comparaison, c'est-à-dire les verres SF 1, SF 8, SF 10 et SF 15, sont des verres à haute teneur en plomb contenant tuels. The glasses used for the comparison, i.e. the glasses SF 1, SF 8, SF 10 and SF 15, are glasses with a high lead content containing
entre 52 et 62 % en poids de PbO.between 52 and 62% by weight of PbO.
Tableau 1Table 1
SF1 Ex. 1 SF10 Ex. 4 SF8 Ex. 6 SF15 Ex. 7 nd 1, 7173 1,7177 1,7282 1.7255 1,6889 1,6874 1,6989 1,6981 vd 29, 51 29,54 28,41 28,67 31,18 31,33 30,07 30,24 masse vol.4,46 3,03 4,28 3,044 4,22 2,92 4,06 2,93 Rac*) 3,2 1, 0 1,0 1,0 2,3 1,0 1,0 1,0 Ralc**) 2,3 1,0 1,2 1,0 2,3 1.0 1,2 1,0 *) Rac = résistance aux acides selon ISO 8424 Rac 1 Rac 2 Rac 3 Rac 4 Rac 5 temps (h) > 100 100- 10 10- 1 1 -,01 < 0,1 temps (en heures) pour l'élimination avec de l'HNO3 0,5 N d'une couche de 0,1 prm à partir d'une surface polie **) Ralc = résistance aux alcalis selon ISO/DIS 10629 Ralc 1 Ralc 2 temps (h) > 120 120 - 30 temps (en heures) pour l'élimination avec du NaOH pH=10 d'une couche de 0,1 grm à partir d'une surface polie codification 0 pas de modifications visibles 1 surface grenue, pas de formation de couche visible 2 couleurs d'interférence 3 tache blanche Le Tableau 2 contient 7 exemples de réalisation correspondant SF1 Ex. 1 SF10 Ex. 4 SF8 Ex. 6 SF15 Ex. 7 nd 1, 7173 1.7177 1.7282 1.7255 1.6889 1.6874 1.6989 1.6981 vd 29, 51 29.54 28.41 28 , 67 31.18 31.33 30.07 30.24 vol.4.46 3.03 4.28 3.044 4.22 2.92 4.06 2.93 Rac *) 3.2 1, 0 1, 0 1.0 2.3 1.0 1.0 1.0 Ralc **) 2.3 1.0 1.2 1.0 2.3 1.0 1.2 1.0 *) Rac = acid resistance according to ISO 8424 Rac 1 Rac 2 Rac 3 Rac 4 Rac 5 time (h)> 100 100 - 10 10 - 1 1 -, 01 <0.1 time (in hours) for elimination with HNO3 0.5 N a layer of 0.1 prm from a polished surface **) Ralc = alkali resistance according to ISO / DIS 10629 Ralc 1 Ralc 2 time (h)> 120 120 - 30 time (in hours) for removal with NaOH pH = 10 of a 0.1 grm layer from a polished surface coding 0 no visible changes 1 grainy surface, no visible layer formation 2 interference colors 3 white spot Table 2 contains 7 corresponding implementation examples
aux fourchettes de composition préférées. Les verres de la présente inven- to the preferred composition ranges. The glasses of the present invention
tion sont préparés de la manière suivante: tion are prepared as follows:
On pèse les matières premières donnant les oxydes, de préfé- We weigh the raw materials giving the oxides, preferably
rence des carbonates, éventuellement des nitrates, on y ajoutejusqu'à 1 % d'un ou de plusieurs agents d'affinage, tels que Sb203 et/ou chlorures comme par exemple NaCl, et/ou sulfates comme par exemple Na2SO4 ou BaSO4, puis on mélange soigneusement. Le mélange est porté à fusion à une température d'environ 1200 - 1250 C dans un dispositif de fusion en continu, il est ensuite affiné puis homogénéisé. On donne au verre la forme et les dimensions souhaitées à une température de coulée d'environ 950 à carbonates, possibly nitrates, up to 1% of one or more refining agents, such as Sb203 and / or chlorides such as for example NaCl, and / or sulfates such as for example Na2SO4 or BaSO4 are added thereto, then mix well. The mixture is brought to fusion at a temperature of approximately 1200 - 1250 C in a continuous melting device, it is then refined and homogenized. The glass is given the desired shape and dimensions at a casting temperature of about 950 to
1050 C.1050 C.
Exemple de fusion calculé pour donner 100 kg de verre oxyde %c en poids matière première poids (kg) Example of fusion calculated to give 100 kg of glass oxide% c by weight raw material weight (kg)
A1203 0,80 A1O(OH) 1,03A1203 0.80 A1O (OH) 1.03
B203 2,75 H3BO3 4,88B203 2.75 H3BO3 4.88
BaO 3,86 BaCO3 5,04 CaO 2, 00 CaCO3 3,54 SrO 0,04 SrCO3 0,05 Cs2O 1,40 Cs2CO3 1,56 BaO 3.86 BaCO3 5.04 CaO 2.00 CaCO3 3.54 SrO 0.04 SrCO3 0.05 Cs2O 1.40 Cs2CO3 1.56
K20 6,90 K2CO3 10,13K20 6.90 K2CO3 10.13
Na2O 10,20 Na2CO3 17,48 Nb2O5 5, 00 Nb2O5 5,00 SiO2 42,55 SiO2 42,59 TiO2 22,50 TiO2 22,62 ZrO2 1,90 ZrO2 1,93 Sb20O 0, 10 Sb2O3 0,1 somme 100 115,95 kg Les propriétés du verre ainsi obtenu sont indiquées dans le Na2O 10.20 Na2CO3 17.48 Nb2O5 5.00 Nb2O5 5.00 SiO2 42.55 SiO2 42.59 TiO2 22.50 TiO2 22.62 ZrO2 1.90 ZrO2 1.93 Sb20O 0.1 10 Sb2O3 0.1 sum 100 115.95 kg The properties of the glass thus obtained are indicated in the
Tableau 2, Exemple 6.Table 2, Example 6.
Tableau 2 Exemples de fusion (en % en poids) Table 2 Examples of fusion (in% by weight)
A1203 2 3 4 5 6 7A1203 2 3 4 5 6 7
A1203 - 0.12I 70 10.65 0.80 0.50A1203 - 0.12I 70 10.65 0.80 0.50
SiO2 37.4 36.00 36.15 35.15 42.00 42.55 43.70 SiO2 37.4 36.00 36.15 35.15 42.00 42.55 43.70
B203 2.7 2.10 2.47 2.50 2.80 2.75 2.50 B203 2.7 2.10 2.47 2.50 2.80 2.75 2.50
BaO 5.94 6.22 5.27 7.32 3.86 3.86 4.95 CaO 2.0 1.39 1.02 0. 80 2.00 2.00 1.50 SrO 0.06 0.06 0.05 0.08 0.04 0.04 0.05 BaO 5.94 6.22 5.27 7.32 3.86 3.86 4.95 CaO 2.0 1.39 1.02 0. 80 2.00 2.00 1.50 SrO 0.06 0.06 0.05 0.08 0.04 0.04 0.05
E MO 8.00 7.67 6.34 8.20 5.90 5.90 6.50 E MO 8.00 7.67 6.34 8.20 5.90 5.90 6.50
Na2O 12.0 12.33 12.21 12.60 10.20 10.20 9.30 Na2O 12.0 12.33 12.21 12.60 10.20 10.20 9.30
K20 6.0 6.13 8.00 6.50 6.90 6.90 6.70 K20 6.0 6.13 8.00 6.50 6.90 6.90 6.70
Cs20 0.5 0.45 1.60 1.40 -Cs20 0.5 0.45 1.60 1.40 -
E M20 18.5 18.91 20.21 19.10 18.70 18.50 16.00 E M20 18.5 18.91 20.21 19.10 18.70 18.50 16.00
TiO2 23.1 24.26 27.70 26.60 22.70 22.50 24.00 ZrO2 0.2 1.97 1.41 0. 50 1.70 1.90 1.90 Nb2O5 9.2 8.53 4.57 6.50 5.40 5.00 4.50 TiO2 23.1 24.26 27.70 26.60 22.70 22.50 24.00 ZrO2 0.2 1.97 1.41 0. 50 1.70 1.90 1.90 Nb2O5 9.2 8.53 4.57 6.50 5.40 5.00 4.50
WO3 0.5 0.32 0.76 0.30WO3 0.5 0.32 0.76 0.30
SnO2 0.2 0.05 0.20 0.30 À - 0.20 Sb203 0.2 0.19 0.19 0. 15 0.15 0.10 0.20 Si02/ETiO2+ZrO2 1.6 1.37 1.24 1.29 1.72 1.74 1.68 nd 1.7177 1.7266 1.7219 1.7255 1.6906 1.6874 1.6981 Vm 29.54 28.96 28.72 28,67 31.0 31.33 30.24 masse vol. 3.03 3.06 3. 003 3.044 2.92 2.92 2.93 SnO2 0.2 0.05 0.20 0.30 AT - 0.20 Sb203 0.2 0.19 0.19 0. 15 0.15 0.10 0.20 Si02 / ETiO2 + ZrO2 1.6 1.37 1.24 1.29 1.72 1.74 1.68 nd 1.7177 1.7266 1.7219 1.7255 1.6906 1.6874 1.6981 Vm 29.54 28.96 28.72 28.64 31.0.33 . 3.03 3.06 3.003 3.044 2.92 2.92 2.93
P.F 0.6033 0.6046 0.6061 0.6063 0.6001 0.5995 0.6034 P.F 0.6033 0.6046 0.6061 0.6063 0.6001 0.5995 0.6034
A PF 0.0093 0.0095 0.0104 0.0106 0.0086 0.0084 0.0105 A PF 0.0093 0.0095 0.0104 0.0106 0.0086 0.0084 0.0105
0C2o.300 (106K')10.42 10.48 10.86 10.81 9.80 9.70 9.19 Rac 1.0 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 Ralc 1.0 1. 0 1.0 1.0 1.2 1.0 1.0 0C2o.300 (106K ') 10.42 10.48 10.86 10.81 9.80 9.70 9.19 Rac 1.0 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 Ralc 1.0 1. 0 1.0 1.0 1.2 1.0 1.0
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