FR2881738A1 - Verres crown optiques durs sans plomb ni arsenic. - Google Patents
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Abstract
avec Sigma TiO2, ZrO2 < 0,9.On peut ajouter des agents d'affinage, dans la mesure où ils ne comprennent pas d'arsenic.
Description
SiO2 B2O3 Al2O3
37 - 46 12 - 18 1 - 7 Li2O 5,5 - < 7 Na2O 1 - 5 K2O < 4 MgO CaO BaO 21 SrO 0,1 ZnO 1 TiO2 0,1 - 0,5 ZrO2 < 0, 7 La présente invention concerne des verres crown optiques durs sans plomb ni arsenic ayant une basse température de transformation (Tg < 520 C), caractérisés par leur plage optique avec un indice de réfraction de 1,57 < nd < 1,61 et un nombre d'Abbe de 56 < vd < 63.
Ces dernières années, la tendance du marché dans le domaine des technologies optiques ainsi que des technologies optoélectroniques (cartographie de champs d'application, projection, télécommunication, ingénierie des communications optiques, traitement des données optiques et technologie laser) se dirige de plus en plus dans le sens d'une miniaturisation. Ceci peut être observé avec les produits finis, et par conséquent apparaît également avec les éléments et composants structurels unitaires. Pour les producteurs de verres optiques, ceci signifie tout d'abord une nette diminution des volumes demandés, en dépit de quantités croissantes de produits.
En outre, il y a une pression croissante sur les prix du côté des reconditionneurs, parce que davantage de déchets s'accumulent de manière notable, avec les tailles nettement plus petites des composants faits d'un verre en bloc/lingot en pourcentage par rapport au produit, et, de plus, le traitement de ces pièces miniatures engendre un coût opérationnel fortement accru.
Pour ces raisons, les re-conditionneurs demandent, pour les petits composants pressés à blanc et aussi pour leurs étapes préliminaires, à savoir pour des ébauches proches de la géométrie finale pour le repressage, une augmentation de ce que l'on appelle des "paraisons de précision" ou, en plus court, des "paraisons". Ces paraisons de précision sont des parties en verre complètement polies à la flamme, de forme libre ou semi-libre, pour 5 lesquelles on peut imaginer divers modes de production.
Un procédé de production pour les paraisons est le mode opératoire de pulvérisation par emboutissage. A ce propos, aucun portionnement sélectif n'est nécessaire, et la fraction restante n'a pas besoin d'être jetée sous la forme de déchets de verre très pur et particulièrement bien adaptés à une refonte. En outre, de grands nombres de pièces sont réalisés en une courte période de temps quand on utilise ce mode opératoire, qui est techniquement et manuellement très aisé à mettre en oeuvre.
En contraste avec cela, le pressage direct de pièces avec une géométrie proche de la géométrie finale, que l'on doit estimer comme étant plus laborieux et plus difficile, soulève le problème de la rentabilité. Ce mode opératoire peut s'accommoder de volumes plus petits de verre fondu (distribués sur un grand nombre de petites pièces de matériaux) d'une manière flexible avec des temps de prise plus courte, mais, avec les petites géométries, la création d'une plus-value ne peut pas être engendrée par la seule valeur du matériau en raison du plus petit nombre de pièces par unité de temps en comparaison avec la "pulvérisation de paraisons". Plutôt, les produits devraient quitter la presse dans un état prêt pour l'installation, sans post-traitement, refroidissement et/ou retraitement à froid laborieux. En raison de la haute précision requise des géométries, il faut utiliser des instruments de précision avec des matériaux de moulage de haute qualité et, par conséquent, coûteux. Les durées de vie des moules affectent massivement la rentabilité des produits/matériaux.
Un point très important concernant les durées de vie est la température de travail, qui se conforme à la viscosité des matériaux devant être pressés. Ceci signifie, quand le matériau est le verre, que la rentabilité et, par conséquent, les bénéfices, augmentent quand la température de transformation (Tg) du verre augmente. Ainsi, il existe une demande pour ce que l'on appelle les "verres à basse Tg", c'est-à- dire les verres ayant une basse température de transformation, ce qui signifie aussi de basses températures de fusion et de basses températures aux points de viscosité correspondants durant la transformation.
En outre, d'un point de vue technologique, le comportement de fusion du verre a une certaine importance, parce qu'il y a une demande croissante pour ce que l'on appelle des verres "courts".
La viscosité de ces verres change fortement avec la température. Un comportement idéal, en ce qui concerne le changement de viscosité en fonction de la température, est du type selon lequel un verre est par ailleurs clairement "plus court" (ce qui signifie un plus fort changement de la viscosité en fonction de la température) que, par exemple, les verres de la famille des verres au borate de lanthane. Un comportement optimisé de ce type a pour avantage, dans ce procédé, que les temps nécessaires au travail à chaud, c'est-à-dire les temps de fermeture du moule, peuvent être raccourcis en raison du comportement optimisé du verre. En raison de cela, on peut augmenter le rendement (en réduisant le temps des cycles) et, en outre, le matériau du moule est conservé en même temps, ce qui a clairement un effet positif sur les coûts de la production globale.
Un autre aspect est que les verres ayant un comportement optimisé en ce qui concerne la viscosité en fonction de la température peuvent aussi être refroidis plus rapidement, ce qui offre la possibilité de transformer des verres ayant une plus forte tendance à la cristallisation sans pré-nucléation, ce qui pourrait poser des problèmes dans les étapes successives d'un travail à chaud secondaire. Cet aspect se traduit par le fait que des verres convenables ne conviennent pas, non seulement pour la production de "paraisons" et pour le pressage direct, mais aussi pour la production de fibres, ce que les verres correspondants ont en commun avec les verres au borate de lanthane.
La technique antérieure décrit des verres, qui ont tous d'immenses inconvénients.
Le document JP 63170247 A décrit des verres ayant un gradient d'indice de réfraction. Les teneurs mentionnées en oxydes alcalins sont responsables d'un fort élargissement de la structure réticulée intrinsèquement stable et, par conséquent, d'une large mobilité des composants unitaires. Ceci est volontaire et a pour but spécifiquement un échange ionique rapide et efficace. La mobilité des agents de nucléation et de cristallisation finit par conduire à une mobilité du fondant, qui se traduit par une amplification de la tendance à la nucléation dans un procédé primaire de travail à chaud, ainsi qu'à une amplification de la croissance cristalline dans un procédé secondaire de travail à chaud. De telles propriétés ne sont pas souhaitables et peuvent être évitées par des teneurs faibles en les deux agents de nucléation principaux de ce système, TiO2 et ZrO2, mais cela n'est pas suggéré par ce document de la technique antérieure. Plutôt, par exemple, la teneur en TiO2 peut atteindre 32 % en poids. En outre, le document JP 63170247 A ne mentionne pas que l'oxyde d'arsenic ou l'oxyde de plomb devrait être évité dans les verres. Il ne suggère pas l'utilisation d'oxyde de zinc à titre de composant.
Le document GB 2 233 781 A décrit des verres ophtalmiques ayant de petits nombres d'Abbe, de 40 à 54. De nouveau, il utilise des teneurs élevées en les agents de nucléation principaux TiO2 et ZrO2 (quantité totale 5,7-33, 8 % en poids), qui s'accompagnent d'inconvénients importants pour les raisons précédemment mentionnées (mot clé cristallisation). En outre, ce document de la technique antérieure décrit des compositions de verre ayant de fortes teneurs en oxydes alcalins, à savoir au moins 30 % en poids, ce qui conduit de nouveau aux inconvénients mentionnés, à savoir que la mobilité de tous les composants augmente tellement que la tendance à la cristallisation augmente considérablement.
Le document JP 05017176 A décrit aussi des verres ayant de petits nombres d'Abbe (Vd 30- 55). Ces nombres sont atteints également par l'utilisation de jusqu'à 20 % en poids de TiO2 5 et de ZrO2, ce qui conduit aux inconvénients connus.
On peut dire la même chose des verres qui sont décrits dans le document JP 06107425 A. Leur nombre d'Abbe est d'au plus 27. De nouveau, la teneur en TiO2 et ZrO2 peut atteindre au total jusqu'à 40 % en poids, ce qui conduit à une tendance non souhaitée à la cristallisation.
Le document JP 08012368 A décrit des verres contenant potentiellement du plomb (PbO < 5 % en poids) pour le pressage. L'utilisation d'oxyde de lithium dans les verres se fait obligatoirement en de grandes quantités, de 7 à 12 % en poids, ce qui confère encore d'autres inconvénients au matériau en premier lieu, Li2O, qui est un fondant extrêmement puissant, augmente fortement la mobilité des composants du verre, avec pour conséquence que la nucléation et la cristallisation sont favorisées. Ensuite, l'utilisation de Li2O en combinaison avec B203 (5-30 % en poids) conduit à une augmentation de l'endommagement des creusets, ce qui a un effet de diminution de la transmission, important et non souhaité, dans le gaz d'agrégats de platine.
Les verres qui sont décrits dans le document US 5 744 409, qui contiennent aussi des proportions de Li2O comprises entre 7 et 12 % en poids, présentent des inconvénients comparables. En outre, ces verres peuvent contenir jusqu'à 5 % en poids de PbO, ce qui n'est pas souhaitable d'un point de vue écologique.
Le document WO 02/96818 Al décrit un verre cristallisé ayant une teneur élevée, ce qui est défavorable, en agents de nucléation (TiO2 + ZrO2 jusqu'à 28 % en poids) et en oxydes alcalins (jusqu'à 84 % en poids, avec K2O > 3,7 % en poids), conduisant à une nucléation et une cristallisation importantes et homogènes, constituant la base d'un matériau homogène. Mais la cristallisation n'est pas souhaitable dans les domaines des applications susmentionnées.
L'objet de la présente invention est de mettre à disposition des verres, qui soient de préférence utilisables dans les technologies décrites cidessus et puissent être traités d'une façon économique, et, par conséquent, présentent des propriétés avantageuses bien définies. Plus précisément, on vise à mettre à disposition des verres pour cartographie de champs d'application, projection, télécommunication, ingénierie des communications optiques et/ou technologie laser, ayant un indice de réfraction défini (1,57 < nd < 1,61), un nombre d'Abbe défini (56 < vd < 63) et une basse température de transformation (Tg < 520 C), qui soient en outre faciles à fondre et à travailler. De plus, ces verres doivent avoir une stabilité suffisante contre la cristallisation, permettant un traitement en continu. En particulier, les verres: - doivent avoir un comportement de viscosité défini en fonction de la température (basse température de transformation), - doivent avoir des propriétés optiques définies en ce qui concerne nd et Vd, - ne contiennent ni PbO ni As2O3, qui ne sont pas souhaitables d'un point de vue économique.
Ce problème est résolu par les verres décrits dans les revendications. Les verres selon l'invention sont des verres sans plomb ni arsenic ayant de bonnes caractéristiques chimiques de durabilité et de stabilité contre la cristallisation, avec un indice de réfraction (nd) supérieur ou égal à 1,57 et inférieur ou égal à 1,61 (compris entre 1,57 et 1,61), un nombre d'Abbe (vd) supérieur ou égal à 56 et inférieur ou égal à 63 (compris entre 56 et 63) et une température de transformation (Tg) inférieure ou égale à 520 C, ayant la composition suivante (en % en poids) . SiO2 B2 O:3 Al2O3 37 - 46 12 - 18 1 - 7 Li2O 5,5 - < 7 Na2O 1 - 5 K2O < 4 MgO < 5 CaO < 7 BaO 21 - 29 SrO 0,1 - 1,5 ZnO 1 - 4, 5 TiO2 0,1 - 0, 5 ZrO2 < 0, 7 avec E TiO2, ZrO2 < 0, 9.
De préférence, les indices de réfraction des verres sont compris entre 1, 58 et 1,60, mieux encore entre 1,585 et 1,590. Les valeurs préférées des nombres d'Abbe sont compris entre 57 et 62 et, mieux encore, entre 58 et 61.
Les verres selon la présente invention, ayant un comportement de viscosité ajusté défini en fonction de la température, permettent une meilleure contrôlabilité (équipement en platine standard, temps de remplissage modérés des moules, etc) dans la zone de travail à chaud (HFG "Hei,6formgebung" en allemand) et, par conséquent, une plus grande homogénéité du procédé, ce qui conduit à une augmentation supplémentaire des rendements et, en conséquence, fait avancer la performance des produits résultants. D'un point de vue technique, un tel "caractère court modéré" pourrait être décrit, en gros et en négligeant toutes les autres conditions secondaires, par la possibilité d'utiliser un diamètre de doseur en platine d'environ 5 à 10 mm.
Les verres selon la présente invention et les verres optiques connus appartenant à des familles de verres similaires ont des données optiques communes. Mais les premiers sont caractérisés par une bonne aptitude à la fusion, une aptitude à la mise en oeuvre flexible, proche de la géométrie finale, de faibles coûts de production du fait de coûts de traitement réduits, une stabilité suffisante contre la cristallisation du fait de leur caractère court, ainsi qu'une bonne compatibilité avec l'environnement.
De plus, ils peuvent aussi contenir des agents d'affinage en de faibles proportions, à l'exception des agents d'affinage contenant de l'arsenic.
Les verres de la présente invention satisfont aux exigences d'une bonne aptitude à la fusion et à la mise en oeuvre, avec un indice de réfraction de 1,57 < nd < 1,61, un nombre d'Abbe de 56 < vd < 63 et une basse température de transformation (Tg < 520 C), ainsi que de bonnes caractéristiques de productivité, d'aptitude à la mise en oeuvre et de stabilité contre la cristallisation, en même temps que d'une absence de PbO et de As203.
Le système de verre basique repose sur le système boro-alumino-silicate, qui constitue intrinsèquement une bonne base pour les propriétés souhaitées.
A part ses propriétés de formation de verre, la proportion de borate agit également comme un fondant, qui abaisse la Tg et la totalité de la courbe de viscosité, respectivement. Par conséquent la teneur en borate (12 à 18 % en poids, de préférence 14 à 16 % en poids) constitue une partie de la quantité des agents formant le verre (SiO2, B2O3, Al203), et également une partie de la quantité des fondants (B2O3, Li2O, Na2O, K2O) . Toutefois, avec une augmentation supplémentaire de la teneur en B2O3, les propriétés de réticulation devraient prédominer et l'effet d'abaissement de la viscosité devrait disparaître. Si la teneur chute au-dessous de celle décrite ici, l'état absolu de la viscosité, en relation avec la température, va devenir élevé de façon inacceptable pour un travail à chaud ultérieur économique proche de la géométrie finale.
L'adjuvant pour verre principal est le silicate (37 à 46 % en poids, de préférence 40 à 44 % en poids, mieux encore 41 à 43 % en poids). Des proportions plus faibles, en particulier en ce qui concerne la teneur en borate, vont diminuer la stabilité du réseau et, par conséquent, la résistance chimique des verres ainsi que leur stabilité contre la cristallisation. Des proportions supérieures à celles décrites ici vont se traduire par de moins bonnes propriétés de fusion du matériau. En outre, les systèmes ayant une forte proportion de silicate présentent souvent une courbe plate de dépendance de la viscosité en fonction de la température, et, par conséquent, sont des verres "longs".
Les verres de la présente invention présentent une teneur obligatoire en aluminate, Al203, de 1 à 7 % en poids, de préférence de 3 à 6 % en poids et mieux encore de 3,5 à 6 % en poids. Ceci conduit à la courbe de viscosité plus abrupte souhaitée, en particulier dans la zone de température d'un travail à chaud ultérieur. De plus, la résistance chimique augmente.
Une teneur totale élevée en agents formant le verre (SiO2, B203 et Al203) garantit une très bonne stabilité contre la cristallisation. Leur teneur est de 50 à 71 % en poids, de préférence 50 à 68 % en poids, mieux encore 57 à 66 % en poids, tout spécialement de 58,5 à 65 % en poids.
La quantité de fondants (B203 + M20) permet une bonne fusion des verres "à Tg basse", qui 35 présentent le comportement souhaité de 2881738 12 viscosité-température (très "court" dans la zone de températures plus basses, par exemple dans la zone convenant pour le pressage, et un comportement modéré dans la zone de travail à chaud) grâce à l'addition d'un matériau alcalino-terreux. La quantité de fondants (B2O3 + M2O) est par exemple de 18,5 à moins de 34 % en poids, de préférence de 18,5 à 30 % en poids, mieux encore de 21,5 à moins de 27 % en poids et tout spécialement de 21,5 à 26,5 % en poids, et sert aussi à optimiser le comportement de fusion. Une quantité trop faible va conduire à une dégradation du comportement de fusion, et une quantité trop importante va conduire à une diminution indésirable de l'indice de réfraction, mais aussi à une déstabilisation du réseau, qui pourrait se traduire par une dégradation de la stabilité contre la cristallisation et de la résistance chimique.
La quantité d'oxydes alcalins purs dans les verres de la présente invention est de préférence inférieure à 12 % en poids, mieux encore inférieure à 11 % en poids et tout spécialement inférieure à 10,5 % en poids.
Li2O, qui a un effet particulièrement fort d'abaissement de la viscosité en raison de sa position particulière dans la série homologue, est utilisé obligatoirement à raison de 5,5 à moins de 7 % en poids (de préférence 5,5 à 6,5 % en poids). Pour l'ajustement fin de la viscosité absolue et de l'indice de réfraction, on utilise obligatoirement Na2O à raison de 1 à 5 % en poids (de préférence 2 à 4 % en poids) et éventuellement K2O à raison de moins de 4 % en poids (de préférence moins de 3 % en poids). Des modes de réalisation tout spécialement préférables de l'invention sont exempts d'oxyde de potassium.
La forte teneur en BaO (21 à 29 % en poids, de préférence 23 à 27 % en poids), qui est nécessaire à l'obtention de la plage optique et du "caractère court" dans la zone à température plus basse, et la teneur de préférence élevée en oxydes alcalino-terreux (MO = MgO, CaO, BaO, SrO) de 21,1 à moins de 42,5 % en poids, mieux encore de 21,1 à 31,1 % en poids ou moins, plus particulièrement de 23,1 à 28 % en poids et tout spécialement de 23,2 à 28 % en poids, pour une régulation flexible du comportement de viscosité-température dans la zone d'un travail à chaud ultérieur est rendue possible par la très bonne stabilité contre la cristallisation du système de base à trois agents formant le verre.
Les composants BaO (21 à 29 % en poids, de préférence 23 à 27 % en poids) et SrO (0,1 à 1,5 % en poids, de préférence 0,1 à 1 % en poids, mieux encore de 0,3 à 1 % en poids) sont les facteurs principaux pour l'ajustement de la plage optique (indice de réfraction et dispersion). La quantité plutôt faible de SrO sert, en plus du TiO2, à un ajustement fin flexible.
BaO est responsable du caractère abrupt souhaité du comportement de viscosité- température dans la zone d'un travail à chaud ultérieur. Pour l'ajustement fin, BaO peut éventuellement être remplacé partiellement par MgO (jusqu'à 5 % en poids) et CaO (jusqu'à 7 % en poids) . Des proportions plus élevées de préférence de 2 à 4,5 % en poids, encore de 2, 5 à 4 % en poids, a des propriétés régulatrices verres. Si dessous de invention, plus être conduire à un décalage non souhaité de la plage optique.
TiO2 (0,1 à 0,5 % en poids) et éventuellement ZrO2 (au maximum moins de 0, 7 % en poids, des modes de réalisation préférés étant exempts de ZrO2) servent à l'ajustement fin de la plage optique, en particulier en ce qui concerne la dispersion (nombre d'Abbe). La quantité des deux composants doit être inférieure à 0,9 % en poids parce que, sinon, l'aptitude souhaitable à une fusion homogène va se détériorer, en plus d'un décalage trop fort vers une dispersion plus importante.
Ainsi en particulier l'invention concerne un verre sans plomb ni arsenic ayant de bonnes caractéristiques chimiques de durabilité et de stabilité contre la cristallisation,, un indice de réfraction de 1,57 < nd < 1,61, un nombre d'Abbe de 56 < vd < 63 et une température de transformation Tg < 520 C, et la composition suivante (en % en poids) . conduisent à un aplatissement inacceptable profil de viscositétempérature.
ZnO, utilisé à raison de 1 à 4,5 % en poids, mieux du la teneur en ZnO est la valeur indiquée dans sur le "caractère court" des réduite au-la présente les propriétés régulatrices ne vont suffisantes, et une augmentation va SiO2 B2O3 35 Al2O3 37 - 46 12 - 18 1 - 7 Li2O 5, 5 - < 7 Na2O 1 - 5 K20 < 4 MgO < 5 CaO < 7 BaO 21 - 29 Sr0 0,1 - 1,5 Zn0 1 - 4,5 TiO2 0, 1 - 0, 5 ZrO2 < 0,7 avec E TiO2, ZrO2 < 0, 9.
Elle concerne aussi des verres optiques sans plomb ni arsenic, caractérisée en ce qu'ils ont la composition suivante (en % en poids) SiO2 B203 Al203 37 - 46 12 - 18 1 - 7 avec E SiO2, Al203 < 50 Li2O Na2O K20 5,5 - < 7 1 - 5 < 3avec E M20 < 12 MgO < 5 CaO < 7 BaO 21 29 SrO 0,1 - 1,5 avec E MO < 31 ZnO 1 - 4,5 TiO2 0,1 - 0,5 ZrO2 < 0,7 avec E TiO2, ZrO2 < 0,9 Elle concerne de plus des verres optiques sans plomb ni arsenic, caractérisée en ce qu'ils ont un indice de réfraction de 1,58 < nd < 1,60, un nombre d'Abbe de 57 < vd 62, une température de transformation Tg < 510 C, et la composition suivante (en % en poids) . SiO2 B2O Al203 - 44 14 - 16 3 - 6 Li2O 5, 5 < 7 Na2O 2 - 4 BaO 23 27 SrO 0,1 1 ZnO 2 - 4,5 TiO2 0,1 - 0,5 Elle concerne en outre des verres optiques sans plomb ni arsenic, caractérisée en ce qu'ils ont un indice de réfraction de 1,585 < nd < 1,590, un nombre d'Abbe de 58 < vd < 61, une faible température de transformation Tg < 500 C, et la composition suivante (en % en poids) . Sj02 B2O3 Al2O3 41 - 43 14 - 16 3,5 - 6 Li2O 5,5 6,5 Na2O 2 - 4 BaO 23 27 SrO 0,3 - 1 ZnC> 2,5 - 4 TiO2 0,1 - 0,5 Elle concerne enfin des verres optiques sans plomb ni arsenic, caractérisée en ce qu'ils contiennent les composants suivants servant d'agents d'affinage (en % en poids) . Sb2O3 0 - 1 et/ou SnO 0 - 1 NaCl 0 - 1 5042 0 - 1 F- 0 - 1 L'invention est davantage décrite sur la base des modes de réalisation suivants, qui ne doivent pas être considérés comme limitatifs.
Exemple 1
On peut;produire comme suit les verres selon la présente invention.
On pèse les matières premières pour les oxydes, de préférence les carbonates, les nitrates et/ou les fluorures, on ajoute un ou plusieurs agents d'affinage, par exemple Sb2O3, et ensuite on mélange bien. On fond le mélange de verre à environ 1250 C dans un agrégat de fusion en discontinu, après quoi on le raffine (1270 C) et on l'homogénéise. On peut couler le verre à une température de coulée d'environ 1000 C et le travailler aux dimensions souhaitées. Dans l'agrégat continu de gros volume, on peut abaisser les températures d'environ 100 C, conformément à l'expérience, et on peut travailler le matériau à environ 700 C par pressage direct proche des géométries finales.
Le Tableau 1 montre un exemple de fusion 25 pour 100 kg de verre.
Oxyde % en Matière Poids poids première (kg) SiO2 42,0 SiO2 42,059 B2O3 15,0 B2O3 15,228 Al203 4, 0 AlO (OH) 5, 155 Li2O 6, 0 Li2CO3 14, 925 Na2O 4, 0 Na2CO3 6, 834 BaO 24,0 BaCO3 31,128 1 SrO 0,7 Sr(NO3)2 1,451 ZnO 3,5 ZnO 3,503 TiO2 0, 5 TiO2 0, 505 Sb203 0, 3 Sb203 0,301 Somme 100, 3 121, 089 Les propriétés du verre obtenu peuvent être trouvées dans la colonne 4 du Tableau 2.
Les données de transmission doivent être considérées comme les limites inférieures des valeurs pouvant être obtenues dans des agrégats de production standard en raison de la mauvaise relation surface-volume dans l'agrégat expérimental (impact accru sur le platine).
En ce qui concerne la plage optique, on doit aussi considérer de petits décalage (And - 2*10- 3 Avd - 0,2 avec un facteur 5 dans le volume) en raison d'effets d'évaporation variables (entre autres du trioxyde de bore) .
Exemple 2
Le Tableau 2 ci-dessous décrit 10 compositions de verre et leurs propriétés (exemples de fusion). Les compositions peuvent être produites par un procédé selon l'Exemple 1.
En remarque à propos de cette production, il faut mentionner ce qui suit. dans l'agrégat en continu de gros volume, les températures peuvent être abaissées d'environ 100 C conformément à l'expérience, et le matériau peut être travaillé à environ 650 C par pressage direct proche des géométries finales.
Tableau 2
Exemples 1 à 5, exemples de fusion (en % en poids)
Exemple 1 2 3 4 5
SiO2 40 44 41 42 43 B2O3 16 14 16 15 15 Al2O3 6,0 3,0 5,0 4,0 3,5 Li2O 5, 5 6,6 5,5 6,0 6,5 Na2O 4 2 3 4 3 K2O MgO 23,5 27,0 26,0 24,0 25,0 CaO ÏBaO SrO 0,1 1,0 0,3 0,7 0,5 ZnO 4,5 2,0 2,5 3,5 3,0 TiO2 0,3 0,1 0,5 0,5 0,3 ZrO2 Sb2O3 0,1 0,3 0,2 0,3 0,2 Somme 100,0 100,0 100,0 100,0 100, 0 nd [7 K/h] 1,5862 1,5889 1,5885 1,5871 1,5874 vd [7 K/h] 58,13 59,91 59, 24 58,74 59,42 Pg,F [7 K/h] 0,5440 0,5412 0,5416 0,, 5426 0,5412 AP9,F (10-4) [7 -21 -19 -25 -24 -27 K/h] Ti 420nm;25mm 99,4 99,4 99,3 99,2 99,7 Ti 400nm;25mm 99,2 99,1 99,0 98,7 99,5 Ti 380nm;25mm 98,3 98,4 98,0 97,4 98,8 Ti 360nm;25mm 94,8 96,2 94,1 92,6 96,2 20-.300 (10.6 * 8,9 9,0 8,8 9,2 9,1 K-1) Tg ( C) 484 497 499 490 486 p (g/cm3) 3,00 3,04 3,04 3,01 3, 01
Tableau 2 (suite)
Exemples 6 à 10, exemples de fusion (en % en poids)
Exemple 6 7 8 9 10
SiO2 37 46 39 42 43 B203 16 12 18 15 15 Al203 6,0 3,0 7,0 1,0 3,5 Li2O 5, 0 5,6 5,5 6,0 6,5 Na2O 4,5 1 1 5 3 K20 3 MgO 2 3 CaO 3 1 BaO 21 29 23 22 25 SrO 0,1 1,0 0,3 0,7 1,5 ZnO 4,5 2,0 2,5 3,5 2,0 TiO2 0,3 0,1 0,1 0,5 0, 3 ZrO2 0,5 0,4 Sb203 0,1 0,3 0,2 0,3 0,2 Somme 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 nd [7 K/h] 1,5932 1,5871 1,5916 1,5938 1,586 Vd [7 K/h] 57,05 59,44 59,35 58,07 59,33 Pg,F [7 K/h] 0,5462 0,5382 0,5402 0,5402 0,5402 nPg,F (10-4) [7 -26 -19 -22 -19 -21 K/h] Ti 420nm;25mm 99,8 99,6 99,4 99, 1 99, 5 Ti 400nm;25mm 99,6 99,4 99,0 98,5 99,2 Ti 380nm;25mm 98,9 98,6 98, 3 97, 3 98,7 Ti 360nm;25mm 96,4 96,3 96,0 92,1 96,0 20-300 (106 * 9,8 8,6 8,2 9,9 9,2 K-1) Tg ( C) 470 520 518 474 493 p (g/cm3) 3,05 3,06 3,01 2, 99 2, 99 Le tableau montre que les verres selon la présente invention présentent d'excellentes propriétés en ce qui concerne la plage optique, les profils de viscosité-température et les températures de traitement. Ainsi, un travail à chaud très spécifique, proche de la géométrie finale, peut être garanti également avec des machines de précision sensibles. De plus, une corrélation de la stabilité contre la cristallisation et du profil de viscosité-température a été réalisée, si bien qu'également un traitement thermique ultérieur (pressage ou re-pressage) des verres est aisément possible.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
Claims (5)
1. Verre sans plomb ni arsenic ayant de bonnes caractéristiques chimiques de durabilité et de stabilité contre la cristallisation, un indice de réfraction de 1,57 < nd < 1,61, un nombre d'Abbe de 56 < vd < 63 et une température de transformation Tg < 520 C, et la composition suivante (en % en poids) . SiO2 B2O.3 Al2O3 37 - 46 12 - 18 1 7 Li2O 5,5 < 7 Na2O 1 - 5 K2O < 4 MgO < 5 CaO < 7 BaO 21 -29 SrO 0,1 1,5 ZnO 1 - 4,5 TiO2 0,1 - 0,5 ZrO2 < 0, 7 avec Z TiO2, ZrO2 < 0, 9.
2. Verres optiques sans plomb ni arsenic selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils ont la composition suivante (en % en poids) . SiO2 B2O3 Al2O3 37 - 46 12 - 18 1 - 7 avec Z SiO2, Al2O3 < 50 Li2O Na2O K20 5,5 - < 7 1 - 5 < 3avec E M20 < 12 MgO < 5 CaO < 7 BaO 21 - 29 SrO 0,1 - 1,5 avec E MO < 31 ZnO 1 - 4,5 TiO2 0,1 - 0,5 ZrO2 < 0,7 avec E TiO2, ZrO2 < 0,9
3. Verres optiques sans plomb ni arsenic selon une ou plusieurs des revendications 1 ou 2, caractérisés en ce qu'ils ont un indice de réfraction de 1,58 < nd < 1, 60, un nombre d'Abbe de 57 < vd < 62, une température de transformation Tg < 510 C, et la composition suivante (en % en poids) . SiO2 B203 Al203 44 14 - 16 3 - 6 Li2O 5, 5 - < 7 Na2O 2 - 4 BaO 23 - 27 SrO 0,1 - 1 ZnO 2 - 4,5 TiO2 0,1 - 0,5
4. Verres optiques sans plomb ni arsenic selon une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils ont un indice de réfraction de 1,585 < nd < 1,590, un nombre d'Abbe de 58 < vd < 61, une faible température de transformation Tg < 500 C, et la composition suivante (en % en poids) . SiO2 5 B2O3 Al2O3 41 - 43 14 - 16 3,5 - 6 Li2O 5,5 - 6,5 Na2O 2 - 4 BaO 23 - 27 SrO 0,3 - 1 ZnO 2,5 - 4 TiO2 0,1 - 0,5
5. Verres optiques sans plomb ni arsenic
selon une ou plusieurs des revendications 1 à 4,
caractérisés en ce qu'ils contiennent les composants suivants servant d'agents d'affinage (en % en poids) . Sb2O3 SnO 0 - 1 et/ou 0 - 1 NaCl 0 1 SO42 0 - 1 F- 0 - 1
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