WO2012143452A1 - Hochbrechendes optisches glas - Google Patents

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WO2012143452A1
WO2012143452A1 PCT/EP2012/057176 EP2012057176W WO2012143452A1 WO 2012143452 A1 WO2012143452 A1 WO 2012143452A1 EP 2012057176 W EP2012057176 W EP 2012057176W WO 2012143452 A1 WO2012143452 A1 WO 2012143452A1
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WO
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glass
mol
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glasses
glass according
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PCT/EP2012/057176
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bianca Schreder
Simone Ritter
Ute Wölfel
Stefanie Hansen
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Schott AG
Original Assignee
Schott AG
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Publication date
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    • 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
    • C03C4/0092—Compositions for glass with special properties for glass with improved high visible transmittance, e.g. extra-clear 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
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
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    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths

Definitions

  • the present invention relates to an optical high-index bismuth oxide glass, as well as the production and use of such a glass.
  • preforms or preforms close to the final shape close to or close to the final geometry are directly adjacent to the glass melt such as As gobs or balls can be obtained.
  • End geometrical near preforms are suitable for the wieden / blackmail.
  • Such preforms can also advantageously be converted into optical elements such as lenses, aspheres, etc. by so-called (precision) blank pressing (Engl, "precise pressing” or “precise molding”).
  • the smaller glass melt volumes can be flexibly accommodated by short set-up times. Due to the comparatively lower number of cycles or quantities and the generally small geo- However, the added value of the process can not derive from the material value alone.
  • the products must leave the press in a condition that requires no elaborate tracking, cooling and / or cold post-processing. Due to the high geometrical accuracies required, precision tools with high-quality and therefore expensive mold materials must be used for such a pressing process. In the profitability of the manufactured products and / or materials, the service lives of such forms go down massively.
  • the glasses should also have an absorption edge or UV edge position or an absorption edge ⁇ 5 (ie the wavelength at which the pure transmission is 5%) measured on a glass sample of 10 mm thickness of less than or equal to 440 nm and also over
  • the precise pressing process can be processed and be suitable for the application areas of imaging, projection, telecommunications, optical communications, mobile drive and laser technology. They should also be easy to melt and process, and have a sufficient crystallization stability, which makes a production in continuously guided aggregates possible. Desirable is a "short" glass as possible in a viscosity range of 10 7.6 to 10 13 dPas.
  • a high refractive index optical glass comprising the following composition (in mole%, on an oxide basis): - Bi 2 0 3 at least 40
  • the glasses according to the invention have a refractive index n d of at least 1.9, preferably at least 2.0, most preferably at least 2.08 and / or preferably less than 2.2, more preferably less than 2.15.
  • the glasses have an Abbe number of 10 ⁇ Vd ⁇ 21, preferably at least 15 and / or at most 18.
  • the glasses according to the invention have a transformation temperature T g ⁇ 480 ° C, preferably T g ⁇ 450 ° C, more preferably T g ⁇ 420 ° C and most preferably T g ⁇ 400 ° C.
  • a so-called "low-Tg glass” is understood as meaning a glass having a low transformation temperature T g , ie preferably a T g of at most 480 ° C.
  • a so-called “short” glass is generally understood to mean a glass which has a very steep viscosity curve in the viscosity range from 10 2 to 10 13 dPas, ie whose viscosity changes greatly in this viscosity range even with a relatively small change in temperature .
  • the term "short” for a viscosity range of preferably 10 7.6 to 10 13 dPas apply.
  • the temperature interval ⁇ , in which the viscosity of this glass of 10 7.6 to 10 13 dPas falls at most 80 K, preferably at most 70 K, particularly preferably at most 60 K.
  • the "internal quality" of a glass is understood to mean that the glass contains as small a proportion as possible of bubbles and / or streaks and / or similar defects, or preferably is free of them
  • Direction Preferably in two mutually perpendicular directions no streaks detectable by the shadow method
  • the light source and the eye of the observer are held and the shadowing streaks determined by moving and tilting the glass sample (MIL-G-174A and similar standards), or the glass sample is irradiated with light and the streaks contained in the glass sample are projected onto a projection screen ( ISO 101 10-4).
  • the glass preferably has the blister class B1, more preferably B0 according to ISO 101 10-3.
  • X-free or “free of a component X” in the following means that the glass does not substantially contain this component X, ie that such a component is present at most as an impurity in the glass, however the glass composition is not added as a single component.
  • X stands for any component, such as F or Li 2 O.
  • Figure 1 shows a pure transmission curve of a glass according to Example 1, wherein the solid line, the pure transmission (Engl, "internal transmission") of a variant of the glass with a Cr content of 6 ppm and the broken line represents the pure transmission of a variant of the glass with a Cr content of less than 2 ppm.
  • Figure 2 shows the viscosity curve of a glass according to the invention according to example glass 2.
  • the vertical lines show the temperature interval ⁇ , in which the viscosity of this glass of 10 7.6 to 10 13 dPas decreases.
  • ⁇ is between 440 and 386 ° C, ie 54 K.
  • the base glass system of the glass according to the invention is a highly bismuth oxide-containing glass.
  • the glass according to the invention has a Bi 2 O 3 content of at least 40 mol%, preferably at least 45 mol%, particularly preferably more than 48 mol%.
  • the Bi 2 O 3 - Content is preferably at most 70 mol%, more preferably at most 60 mol%, particularly preferably at most 55 mol%.
  • Bi 2 0 3 contributes to the desired viscosity-temperature behavior ("short" glass) in the viscosity range from 10 7.6 to 10 13 dPas and also reduces the T g and increases the density of the glass
  • the maximum proportion of 70 mol% should not be exceeded since the intrinsic coloration of the Bi 2 O 3 would then have a negative effect on the transmission of the glass and the UV edge ⁇ 5 would be too far into the longer wavy region, ie
  • the minimum proportion of 40 mol% should likewise not be exceeded in order to ensure the low T g in combination with a high refractive index in the glass.
  • Bi 2 0 3 glass according to the invention contains as further glass formers Si0 2 , B 2 0 3 and / or Al 2 0 3 in a sum of 20 to 59 mol%, preferably at most 55 mol% and most preferably at most 50 mol %.
  • the glass according to the invention preferably contains at least 8 mol%, more preferably at least 10 mol% and / or at most 25 mol%, more preferably at most 20 mol% Si0 2 .
  • the maximum proportion of Si0 2 of 25 mol% should not be exceeded, because Si0 2 leads to increased glass transition temperatures and viscosities of the glass and to the reduction of the refractive index.
  • the glass of the present invention preferably contains B 2 O 3 in a content of preferably at least 18 mol%, more preferably at least 19 mol% and / or preferably at most 34 mol%, more preferably at most 30 mol%, most preferably at most 25 mole%.
  • the strong network-forming properties of B 2 O 3 increase the stability of the glasses against crystallization and chemical resistance.
  • the sum amount of the oxides B 2 O 3 and SiO 2 (B 2 O 3 + SiO 2 ) is at least 20 mol%, more preferably at least 25 mol%, more preferably at least 30 mol%, more preferably at least 35 mol%.
  • the addition of both components is preferred, so that no segregation of the glass occurs.
  • the sum amount of the oxides B 2 O 3 and SiO 2 is preferably at most 60 mol%, more preferably at most 55 mol%, more preferably at most 50 mol%, and most preferably at most 45 mol%. If the sum content exceeds 60 mol%, the desired high refractive index can no longer be achieved.
  • the ratio of the content of B 2 O 3 to the sum of the contents of B 2 O 3 and SiO 2 (B2O3 / B2O3 + S1O2) is at least 0.5 to provide optimum conductivity of the glass when the glass is melted by high frequency heating, as below described, to ensure.
  • the glass according to the invention preferably also contains Al 2 O 3 in a content of preferably at least 1 mol%, more preferably at least 3 mol%, even more preferably 4 mol% and / or preferably at most 1 mol%, more preferably at most 10 mol%, most preferably at most 9 mol%.
  • the ratio of the content of SiO 2 to the content of Al 2 O 3 is preferably at least 1.5, preferably at least 2.0 and / or preferably at most 6.0, more preferably at most 3.5.
  • the ratio of the content of SiO 2 to the sum of the contents of B 2 O 3 and Al 2 O 3 is at most 2.0, more preferably at most 1.5.
  • the glass contains all three components SiO 2 , B 2 O 3 and Al 2 O 3 . If all three components are present, in particular in the abovementioned ratios to one another, the glass has a particularly high degree of crosslinking and thus a particular stability against devitrification, in particular during reheating. The addition of all three components is advantageous because they crosslink differently in the glass and thus ensure a particularly high stability against devitrification.
  • the sum of alkali metal oxides R 2 O, selected from the group consisting of Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O and / or Cs 2 O, in the glass according to the invention is 0 to 10 mol%.
  • the value of at most 5 mol% should not be exceeded according to preferred embodiments otherwise devitrification may occur after a rewarming process.
  • the addition of at least one alkali metal oxide, in particular Na 2 O, in a content of at least 0.1 mol% is preferred because alkali metal oxides are used to optimize the melting behavior, ie they act as a flux.
  • they contribute to lowering the transformation temperature T g and can be used to finely adjust the Abbe number.
  • the glass is free of Li 2 O and / or Cs 2 O.
  • Cs 2 O in the glass system according to the invention lead to Entgla- solution.
  • Li 2 O lowers the refractive index and is therefore not preferred as a component in the glass.
  • the glass is preferably Li 2 O-free.
  • the glass according to the invention may optionally contain one or more alkaline earth metal oxides, selected from the group consisting of MgO, CaO, SrO, and / or BaO.
  • the proportion of the individual component should not exceed 10 mol%, preferably 7 mol%, particularly preferably 6 mol%.
  • the glass of the present invention may contain MgO, CaO, SrO or BaO in a content of at least 0.5 mol%, preferably at least 1 mol%.
  • Alkaline earth metal oxides contribute to a steep viscosity curve. The maximum proportion of 10 mol% should not be exceeded, as higher proportions in the glass lead to devitrification, especially during reheating.
  • the glass according to the invention may have a ZnO content of at most 10 mol%, preferably at most 7 mol%, particularly preferably at most 5 mol%. ZnO contributes to the desired viscosity-temperature behavior ("short" glass) in the viscosity range from 10 7 ' 6 to 10 13 dPas.
  • the glass has a content of divalent oxides RO (which is understood to mean alkaline earth metal oxides and ZnO) of less than 5 mol% or even is free of RO.
  • RO divalent oxides
  • the sum amount R 2 O + RO is less than 5 mol%, preferably at most 4 mol%.
  • the glass contains one or more further components in a content of 0.01 to 20 mol%, preferably in a content of at least 0.03, more preferably at least 0.1 mol%, most preferably 0.3 mol% and / or preferably at most 10 mol%, more preferably at most 7 mol%, more preferably at most 8 mol%, preferably at most 4 mol%.
  • Such other components serve to stabilize the glass against devitrification, ie crystallization or segregation, especially during reheating. Furthermore, with such components, the fine adjustment of the optical layer can take place.
  • the other components are preferably selected from the group consisting of La 2 0 3 , Nb 2 0 5 , Gd 2 0 3 , Ga 2 0 3 , Y 2 0 3 , Yb 2 0 3 , Ti0 2 , Zr0 2 , Hf0 2nd , Ge0 2 , Te0 2 , Se0 2 , Ce0 2 , W0 3 , As 2 0 3 and / or Ta 2 0 5 .
  • Each of these components may be individually present in a single content of at least 0.01 mole percent, preferably at least 0.05 mole percent, unless otherwise specified below.
  • the glass according to the invention preferably contains at least 3, more preferably at least 4, of the abovementioned further components.
  • the glass according to the invention may have a La 2 O 3 content of at least 0.01 and / or at most 6 mol%, preferably at most 5 mol%, more preferably at most 4 mol%.
  • W0 3 and / or Nb 2 0 5 may be present in proportions of at least 0.01 and / or in each case at most 6 mol%, preferably 5 mol%, particularly preferably at most 4 mol% in the glass.
  • These components can be used to adjust the optical position. However, they lead in larger proportions to higher viscosity of the glass.
  • the glass can contain Ti0 2 . It may be present in a content of at least 0.01 mol%, preferably at least 0.2 mol%, more preferably at least 0.5 mol% and / or at most 6 mol%, preferably at most 3 mol%, most preferably at most Be contained 2 mol%.
  • Ti0 2 has a positive effect on a high refractive index and increases the stability of the glass during reheating. However, the component leads to increased T g and viscosities. It can also lead to an increase in the dispersion of the glass and the transmission of the glass by absorption in the UV range adversely affect. A content of more than 6 mol% is therefore not preferred.
  • Zr0 2 is preferably present in small amounts in the glass according to the invention, for example at least 0.01 mol%, more preferably 0.04 mol% and / or preferably at most 2 mol%, more preferably at most 1 mol%, on most preferably at most 0.05 mol%.
  • ZAC trough Zr0 2 can be entered from the tub material into the glass in small quantities in the melt.
  • the glass is free of Zr0 2 .
  • the glass contains at least one of the components TiO 2 or ZrO 2 , preferably both components.
  • the sum amount of TiO 2 + ZrO 2 should preferably be at least 0.04 mol%, more preferably at least 0.1, particularly preferably 0.2 mol% and / or preferably at most 5 mol%, more preferably at most 3 mol% and most preferably at most 2 mol%.
  • These components can act as nucleations and are therefore not preferred at higher levels than stated, since they can lead to crystallization of the glass with increasing amount.
  • the glass may further contain GeO 2 , preferably in a content of at least 0.01 mol%, more preferably at least 0.5 mol% and / or at most 5 mol%.
  • Germanium oxide has an advantageous effect on the stability of the glass during reheating. It is nevertheless less preferred to add larger amounts of germanium oxide, since this component is very expensive.
  • glass is free of GeO 2 .
  • Ta 2 O 5 may be present in an amount of at least 0.01 mol%, preferably at least 0.05 mol%, more preferably at least 0.1 mol% and / or at most 3 mol%, preferred at most 2 mol%, most preferably at most 1 mol% may be contained in the glass. Glass is preferably free of Ta 2 0 5 .
  • Gd 2 0 3 may be present in the glass in a content of at least 0.04 mol%, preferably at least 0.05 mol% and / or at most 2 mol%, preferably at most 1 mol% in the glass. This component has a small absorption band in the visible range, the glass is therefore preferably free of Gd 2 0 3rd
  • the glass may further contain Ga 2 O 3 , preferably in a content of at least 0.01 mol% and / or at most 5 mol%.
  • the sum amount of Al 2 O 3 + Ga 2 O 3 is at most 1 1 mol%, more preferably at most 10 mol%.
  • HfO 2 can be present in the glass in a content of at least 0.01 mol%, preferably at least 0.03 mol%, particularly preferably at least 0.04 mol% and / or at most 1 mol%, preferably at most 0.5 mol% im Glass, more preferably at most 0.25 mol% may be contained.
  • This component can be added to adjust the refractive index and the Abbe number and, together with other other components, stabilizes the glass to such an extent that the glass does not segregate in a rewarming process such as recompression.
  • the glass may contain TeO 2 , preferably in an amount of at least 0.5 mol%, preferably at least 1 mol%, more preferably at least 2 mol% and / or preferably at most 10 mol%, more preferably at most 6 mol% %.
  • Ceria can be included in the glass to adjust the oxidation state.
  • CeO 2 may preferably be contained in a proportion of at most 1 mol%, preferably at most 0.5 mol%, more preferably at most 0.25 mol%. However, since this component leads to a slight discoloration of the glass, the glass is preferably Ce0 2 - free.
  • the glass according to one embodiment may contain As 2 O 3 , preferably in a content of at most 0.2 mol%, more preferably at most 0.1 mol% and / or preferably at least 0.05 mol%, more preferably at least 0 , 02 mol%, more preferably at least 0.01 mol%.
  • This component works alone or together with a refining agent mentioned below as a refining agent, but also serves to maintain the correct redox state of Bi 2 0 3rd
  • the glass according to the invention may contain conventional refining agents in small amounts.
  • the sum of the added refining agents is at most 1.0 mol%, more preferably at most 0.5 mol%.
  • refining agent at least one of the following components may be contained in the glass according to the invention (in mol%):
  • inorganic peroxides for example zinc peroxide, lithium peroxide and / or alkaline earth peroxides can be used.
  • the glass consists of 91 mol%, preferably 95 mol%, of the components Bi 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 , B 2 O 3 and R 2 O, in particular Na 2 O.
  • the glass according to the invention is preferably at least 95 mol%, more preferably at least 98 mol%, of the components Bi 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 , B 2 O 3 , La 2 0 3 , Ta 2 0 5 , Ti0 2 , Zr0 2 , Hf0 2 , Ge0 2 and R 2 0, in particular Na 2 0.
  • the glass according to the invention preferably consists of at least 90 mol%, more preferably at least 95 mol%, most preferably 99 mol%, of the abovementioned components.
  • the glass according to the invention is also preferably free from other components not mentioned in the claims, ie according to such an embodiment the glass consists essentially of said components.
  • the expression "consisting essentially of” means that other components are present at most as impurities, however, the glass composition is not intended to be added as a single component.
  • the glasses are free of components not mentioned above.
  • the glass according to the invention is preferably free of coloring components, such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and / or Cu and / or optically active, such as laser-active components, such as Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, as optical glass. Dy, Ho, Er and / or Tm.
  • the glass is preferably free of harmful components such as oxides of Pb, Cd, Tl and Se.
  • the invention further relates to high-index glasses having an improved pure transmission ⁇ , in particular in the range of ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) to ⁇ ( ⁇ , ⁇ +400 nm) and / or in particular after reheating.
  • ⁇ is the pure transmission in the pass range or the pure transmissivity of the pass range understood and below ⁇ ( ⁇ , ⁇ ), the wavelength above the pass or passage range of the glass begins, ie the range in which the pure transmission ⁇ , ⁇ not below becomes.
  • the change of the pure transmission ⁇ , of the glass in the wavelength range from ⁇ ( ⁇ ⁇ ) to ⁇ ( ⁇ , ⁇ +400 nm) is at most 2%, preferably at most 1%, more preferably at most 0.9%.
  • the glass according to the invention preferably has a net transmittance ⁇ , ⁇ at 600 nm and / or 700 nm of at least 95%, more preferably at least 98%.
  • the inventors have found that for glasses with a high Bi 2 O 3 content, ie a content of at least 40 mol%, the transmission of the glasses in the range of ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) to ⁇ ( ⁇ , ⁇ +400 nm ), ie, after reaching the net transmittance ⁇ , ⁇ at a wavelength ⁇ ( ⁇ , ⁇ ), the pure transmission in the direction of longer wavelengths decreases again slightly up to ⁇ ( ⁇ , ⁇ +400 nm).
  • Cr has an absorption band in the above range, this band does not explain the width of the "belly" over the large wavelength range or the degradation of transmission after reheating
  • Cr it is believed that an interaction of the polyvalent Cr interacts with the bi-ion of the glass and Cr intervenes in the redox mechanism of the Bi, leading to an additional degradation of the transmission, an effect which appears to occur especially in high-bismuth oxide glasses.
  • the glass of the present invention preferably has a Cr content of at most 4 ppm, preferably at most 3 ppm, more preferably at most 2 ppm.
  • Figure 1 shows the pure transmission curves of a glass according to the invention according to Example 1 in a variant with conventional raw materials and a Cr content of 6 ppm (solid line), and a variant with a Cr content of less than 2 ppm (dashed line).
  • the glasses of the present invention also contain at most 3 ppm of a platinum component, more preferably at most 2 ppm, and most preferably less than or at most 1 ppm.
  • the glasses according to the invention are preferably melted in a Pt-free melt aggregate, such as, for example, in a quartz or ZAC trough.
  • the preferred low levels of platinum components allow a UV Edge position of less than or equal to (x c ) 440 nm which is a special feature for glasses with the described high refractive index layers.
  • fluorine and fluorine-containing compounds tend to evaporate during the melting and melting processes, thereby making it difficult to accurately adjust the glass composition.
  • the glass according to the invention is therefore preferably also fluorine-free.
  • the invention further relates to a glass which has an absorption edge ⁇ 5 of at most 440 nm, preferably at most 430 nm, more preferably at most 425 nm.
  • the glass according to the invention has good chemical resistance.
  • the glasses of the invention have abnormal relative partial dispersions AP g F from 0 to 60 x 10 "4, of at measuring samples from cooling with a cooling rate of about 20 K / h to the glasses of the invention have thermal expansion coefficients cc 2 o-3oo of at most 1. 1 x 10 "6 / K, more preferably at most 10 x 10 " 6 / K, thereby avoiding problems with thermal stress in the further processing and the joining technique Moreover, the combination of crystallization stability and viscosity temperature profile of the glasses according to the invention can provide a virtually problem-free thermal (Further -) Allow treatment (pressing or re-pressing and so-called "hotrolling") of the glasses. In particular, these glasses for near-net shape processing, such.
  • the viscosity temperature profile and processing temperature of the inventive Glasses are preferably adjusted so that such endgeometrienahe or endkon- forming hot forming is possible with sensitive precision machines.
  • the present invention furthermore relates to the use of the glasses according to the invention for the application areas of imaging, projection, telecommunications, optical communications technology, mobile drive and laser technology.
  • the invention furthermore relates to optical elements pressed from the glasses described, in particular produced by blank pressing, and to a process for producing optical elements by means of blank pressing of the glasses described.
  • optical elements comprising the glass according to the invention.
  • Optical elements may in particular be lenses, aspheres, prisms and compact components.
  • the term "optical element” also includes preforms or preforms of such an optical element, such as, for example, spheres, gobs, precision gobs and the like.
  • the present invention furthermore relates to a method for producing the glasses according to the invention, comprising the step of direct inductive heating of the mixture with an alternating electromagnetic field and / or oxidative melting of the glass.
  • Coupling the melt to an alternating electromagnetic field in particular in the form of a high-frequency field, is understood to mean that the energy input into the melt through inductive coupling is greater than the energy output from the melt due to the heat dissipation. Only then is it possible to heat or maintain the melt by means of high-frequency (HF) heating.
  • HF high-frequency
  • the molar ratio of B 2 O 3 to the sum of SiO 2 and B 2 O 3 is preferably at least 0.5. This ratio is particularly necessary for low-alkali or alkali-free glasses to ensure coupling capability to high frequency. Furthermore, the low viscosity of the highly bismuth oxide-containing glass is advantageous for a melt with HF heating.
  • the method preferably further comprises the step:
  • the crucible is preferably made of aluminum.
  • a skull crucible allows a melt in its own material, so that a particularly pure glass can be obtained.
  • the mixture can be melted both batchwise and continuously in the aggregate.
  • the method preferably further comprises the steps
  • Further processing can either be done conventionally (in platinum) or with particularly aggressive glasses in a second system with HF heating, which is used for lautering.
  • the following examples show preferred glasses according to the invention and are not intended to limit the scope of protection thereof.
  • the raw materials for the oxides are weighed, one or more refining agents, such as. B. Sb 2 O 3 , added and then mixed well.
  • the glass batch is melted down at about 900 ° C. in a continuous smelting unit and oxygen is bubbled, ie oxygen is introduced into the melt, then refined (920 ° C.) and homogenized.
  • a casting temperature of about 890 ° C the glass can be cast and processed to the desired dimensions.
  • temperatures in the large-volume, continuous aggregate can be lowered by at least about 100 K, and the material can be processed in an end geometry-oriented pressing process.
  • All the glasses according to the invention have a Cr content of less than 2 ppm, a glass transition temperature T g of less than or equal to 420 ° C., a refractive index n d of at least 2.05, an Abbe number Od in the range of at least 10 to at most 21, an absorption edge ⁇ 5 of at most 430 nm, can be processed well, reheated to a temperature above T g and are very resistant to acids and alkalis. Furthermore, none of the glasses according to the invention has a deterioration of the transmission of the glass in the wavelength range from ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) to ⁇ ( ⁇ , ⁇ +400 nm) of more than 0.9% and a pure transmission of at least 95%. All transmissions were measured on glass samples having a thickness of 10 mm.
  • WET means a test with reheating the glass for at least 20 minutes, preferably 2 hours, to a temperature at which the glass has a viscosity of 10 9 dPas and WET (T 2 ) testing with reheating the glass to a temperature at which the glass has a viscosity of 10 5 dPas.
  • the abbreviation "b.” Means that this test was passed, ie that the glass did not show devitrification or haze after the test
  • the abbreviation "nb” means that this test was failed, ie that the glass was deflagrated during reheating or after the test had a turbidity. The rewarming tests do not take place under non-oxidizing conditions, but under normal atmosphere (air).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hochbrechendes optisches Bismutoxidglas, sowie die Herstellung und Verwendung eines solchen Glases. Es wird ein hochtransmissives optisches Glas beschrieben, welches die folgende Zusammensetzung (in Mol-%, auf Oxidbasis) umfasst: Bi2O3 mindestens 40, ∑ SiO2+B2O3+Al2O3 20-59, R2O 0-10, RO 0-30, sonstige Komponenten 0,01-20. Die Gläser weisen einen Brechwert (nd) von 1,9 ≤ nd ≤ 2,2 und eine Abbe-Zahl von 10 ≤ vd ≤ 21 und eine Transformationstemperatur (Tg) von höchstens 480 °C auf.

Description

Hochbrechendes Optisches Glas
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches hochbrechendes Bismutoxidglas, sowie die Herstellung und Verwendung eines solchen Glases.
In den letzten Jahren geht der Markttrend bei sowohl optischen als auch opto- elektronischen Technologien (Applikationsbereiche Abbildung, Projektion, Telekommunikation, optische Nachrichtentechnik, Mobile Drive und Lasertechnologie) verstärkt in Richtung Miniaturisierung. Dies ist an den immer kleiner werdenden Endprodukten erkennbar und erfordert natürlich eine zunehmende Miniaturisierung der einzelnen Bauteile und Komponenten solcher Endprodukte. Für die Produzenten optischer Gläser ist diese Entwicklung trotz steigender Stückzahlen der Endprodukte mit einem deutlichen Absinken der nachgefragten Volumina an Rohglas verbunden. Gleichzeitig ergibt sich ein zunehmender Preisdruck von Seiten der Nachverarbeiter auf die Glashersteller, da bei der Herstellung solcher kleineren Komponenten aus Block- und/oder Barrenglas prozentual auf das Produkt bezogen deutlich mehr Ausschuss an- fällt und die Bearbeitung solcher Kleinstteile einen höheren Aufwand als bei größeren Bauteilen erfordert.
Neben der Herstellung von Preformen über z.B. Hotrolling und das übliche Heraustrennen von Glasportionen für optische Komponenten aus Block- oder Barrenglas, sind au- ßerdem Herstellungsverfahren von Bedeutung, bei welchen direkt im Anschluss an die Glasschmelze möglichst endkonturnahe bzw. endgeometrienahe Preforms bzw. Vor- formlinge wie z. B. Gobs oder Kugeln erhalten werden können. Endgeometrienahe Vorformen sind für das Wieden/erpressen geeignet. Solche Vorformen können vorteilhafterweise auch durch das sogenannte (Präzisions- )Blankpressen (Engl,„precise pressing" oder„precise molding") in optische Elemente wie Linsen, Asphären usw. umgewandelt werden. Durch dieses Verfahren kann den kleineren Glasschmelzvolumina (verteilt auf eine große Stückzahl kleiner Materialstücke) durch geringe Rüstzeiten flexibel entgegengekommen werden. Aufgrund der ver- gleichsweise geringeren Takt- bzw. Stückzahl und bei den in der Regel kleinen Geo- metrien kann die Wertschöpfung des Verfahrens jedoch nicht aus dem Materialwert alleine stammen. Die Produkte müssen die Presse in einem Zustand verlassen, der keine aufwendige Nachrichtung, Kühlung und/oder Kaltnachverarbeitung erfordert. Für ein solches Pressverfahren müssen aufgrund der hohen geforderten Geometriegenauigkei- ten Präzisionsgeräte mit hochwertigen und somit teuren Formenmaterialien verwendet werden. In die Rentabilität der hergestellten Produkte und/oder Materialien gehen dabei die Standzeiten solcher Formen massiv ein. Ein äußerst wichtiger Faktor für eine hohe Standzeit der Formen ist eine möglichst geringe Betriebstemperatur, welche jedoch nur soweit gesenkt werden kann, dass die Viskosität der zu verpressenden Materialien für den Pressvorgang noch ausreichend ist. Es ergibt sich also eine direkte Kausalitätskette zwischen der Verarbeitungstemperatur und damit der Transformationstemperatur Tg eines zu verarbeitenden Glases und der Rentabilität eines solchen Pressvorgangs: Je geringer die Transformationstemperatur des Glases ist, umso höher sind die Standzeiten der Formen und umso größer ist die Gewinnspanne. Aus diesem Zusammenhang ergibt sich das Erfordernis nach so genannten„Low-Tg-Gläsern", also Gläsern mit geringen Schmelz- und Transformationspunkten, d.h. Gläsern, die bei möglichst geringen Temperaturen eine zur Verarbeitung ausreichende Viskosität aufweisen.
Als weiterer Wunsch aus Sicht der Verfahrenstechnik der Schmelze wird neuerdings verstärkt der Bedarf nach„kurzen" Gläsern gemeldet, also nach Gläsern, deren Viskosität stark mit einer relativ geringen Änderung der Temperatur in einem bestimmten Viskositätsbereich variiert. Dieses Verhalten hat im Schmelzprozess den Vorteil, dass die Heißformgebungszeiten, d.h. die Formschlusszeiten gesenkt werden können. Dadurch wird zum einen der Durchsatz erhöht, d.h. die Taktzeit reduziert. Zum anderen wird auch hierdurch das Formenmaterial geschont, was sich, wie vorstehend beschrieben, ebenfalls positiv auf die Gesamtproduktionskosten niederschlägt. Solche„kurzen" Gläser weisen den weiteren Vorteil auf, dass durch die schnellere Auskühlung als bei entsprechend„längeren" Gläsern auch Gläser mit stärkerer Kristallisationsneigung verarbeitet werden können. Eine Vorkeimung, d.h. eine Bildung von Kristallisationskeimen, welche in nachfolgenden Sekundärhei ßformgebungsschritten problematisch sein könnte, wird dadurch vermieden. Dies eröffnet die Möglichkeit, solche Gläser auch zu Fasern verziehen zu können. Ferner ist es auch wünschenswert, dass die Gläser ausreichend chemisch resistent sind und möglichst kleine Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Im Stand der Technik werden zwar bereits Gläser mit ähnlicher optischer Lage und/oder vergleichbarer chemischer Zusammensetzung beschrieben, jedoch weisen diese Gläser erhebliche Nachteile auf.
DE 1 1 2006 001070 beschreibt Bismutoxidgläser. Absorptionskurven sind nur für zwei Beispiele mit relativ geringem Bi203-Gehalt (30 und 35 Mol-%) offenbart. Die Offenba- rung beschreibt nicht das Problem einer möglichen Transmissionsverschlechterung bei hoch-Bismutoxid-haltigen Gläsern.
Im Stand der Technik (vgl. bspw. DE 10 2007 050 172) ist beschrieben, dass Cr im Rahmen üblicher Verunreinigungen im Glas enthalten sein darf.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Glas bereitzustellen, mit welchem gewünschte optische Lage (nd/Vd) bei geringen Transformationstemperaturen und ausgezeichneter Reintransmission ermöglicht werden. Die Gläser sollen ferner eine Absorptionskante bzw. UV-Kantenlage bzw. eine Absorptionskante λ5 (d.h. die Wellen- länge, bei der die Reintranmission 5% beträgt) gemessen an einer Glasprobe von 10 mm Dicke von kleiner oder gleich 440 nm aufweisen und ferner über das Blankpressverfahren (Precise Pressing) verarbeitbar sein und für die Applikationsbereiche Abbildung, Projektion, Telekommunikation, optische Nachrichtentechnik, Mobile Drive und Lasertechnologie geeignet sein. Auch sollen sie gut zu schmelzen und zu verarbeiten sein, sowie eine ausreichende Kristallisationsstabilität aufweisen, die eine Fertigung in kontinuierlich geführten Aggregaten möglich macht. Wünschenswert ist ein möglichst „kurzes" Glas in einem Viskositätsbereich von 107,6 bis 1013dPas.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen beschriebenen Ausfüh- rungsformen der vorliegenden Erfindung gelöst.
Insbesondere wird ein hochbrechendes optisches Glas bereitgestellt, welches die gende Zusammensetzung (in Mol-%, auf Oxidbasis) umfasst: - Bi203 mindestens 40
- Σ S1O2+B2O3+AI2O3 20 - 59
- R20 0 - 10
- RO 0 - 30
- sonstige Komponenten 0,01 - 20
Insbesondere weisen die erfindungsgemäßen Gläser einen Brechwert nd von mindestens 1 ,9, vorzugsweise mindestens 2,0, am meisten bevorzugt mindestens 2,08 und/oder vorzugsweise kleiner als 2,2, mehr bevorzugt kleiner als 2,15 auf. Die Gläser weisen eine Abbe-Zahl von 10 < Vd < 21 , vorzugsweise mindestens 15 und/oder höchstens 18 auf.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die erfindungsgemäßen Gläser eine Transformationstemperatur Tg < 480 °C, vorzugsweise Tg < 450 °C, mehr bevorzugt Tg < 420°C und am meisten bevorzugt Tg < 400°C auf. Erfindungsgemäß wird unter einem so genannten„Low-Tg-Glas" ein Glas mit einer niedrigen Transformationstemperatur Tg, d.h. vorzugsweise einer Tg von höchstens 480°C verstanden.
Unter einem so genannten„kurzen" Glas versteht man im Allgemeinen ein Glas, wel- ches im Viskositätsbereich von 102 bis 1013dPas eine sehr steile Viskositätskurve aufweist, d.h. dessen Viskosität sich in diesem Viskositätsbereich auch bei einer relativ geringen Änderung der Temperatur stark ändert. Für die erfindungsgemäßen Gläser soll der Begriff „kurz" für einen Viskositätsbereich von vorzugsweise 107,6 bis 1013dPas gelten. Vorzugsweise beträgt das Temperaturintervall ΔΤ, in welchem die Viskosität dieses Glases von 107,6 bis 1013dPas absinkt, höchstens 80 K, bevorzugt höchstens 70 K, besonders bevorzugt höchstens 60 K.
Unter der„inneren Qualität" eines Glases wird erfindungsgemäß verstanden, dass das Glas einen möglichst geringen Anteil an Blasen und/oder Schlieren und/oder ähnlichen Fehlern enthält, bzw. vorzugsweise frei von diesen ist. Gemäß einer Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Glas zumindest in einer Richtung vorzugsweise in zwei zueinander senkrechten Richtungen keine mit der Schattenmethode feststellbaren Schlieren. Bei der Schattenmethode wird eine Glasprobe entweder zwischen eine Lichtquelle und das Auge des Betrachters gehalten und die schattenwerfenden Schlieren durch Bewegen und Kippen der Glasprobe festgestellt (MIL-G-174A und ähnliche Standards), oder die Glasprobe wird mit Licht durchstrahlt und die in der Glasprobe enthaltenen Schlieren als Schatten auf einen Projektionsschirm projiziert (ISO 101 10-4). Ferner weist das Glas vorzugsweise die Blasenklasse B1 , mehr bevorzugt B0 gemäß ISO 101 10-3 auf.
Sofern nicht anders beschrieben, bedeutet im Folgenden der Ausdruck„X-frei" bzw. „frei von einer Komponente X", dass das Glas diese Komponente X im Wesentlichen nicht enthält, d.h. dass eine solche Komponente höchstens als Verunreinigung in dem Glas vorliegt, jedoch der Glaszusammensetzung nicht als einzelne Komponente zugegeben wird. X steht dabei für eine beliebige Komponente, wie beispielsweise F oder Li2O. Figur 1 zeigt eine Reintransmissionskurve eines Glases gemäß Beispiel 1 , wobei die durchgezogene Linie die Reintransmission (Engl,„internal Transmission") einer Variante des Glases mit einem Cr-Gehalt von 6 ppm und die unterbrochene Linie die Reintransmission einer Variante des Glases mit einem Cr-Gehalt von kleiner 2 ppm darstellt.
Figur 2 zeigt die Viskositätskurve eines erfindungsgemäßen Glases gemäß Beispielglas 2. In Figur 1 zeigen die senkrechten Linien das Temperaturintervall ΔΤ, in welchem die Viskosität dieses Glases von 107,6 bis 1013dPas absinkt. ΔΤ liegt hier zwischen 440 und 386 °C, d.h. beträgt 54 K.
Im Folgenden sind alle Anteilsangaben der Glaskomponenten in Mol-% und auf Oxidbasis angegeben, sofern nicht anders beschrieben.
Das Grundglassystem des erfindungsgemäßen Glases ist ein hoch-Bismutoxid-haltiges Glas.
Das erfindungsgemäße Glas weist einen Bi2O3-Anteil von mindestens 40 Mol-%, bevorzugt mindestens 45 Mol-%, besonders bevorzugt mehr als 48 Mol-% auf. Der Bi2O3- Anteil beträgt vorzugsweise höchstens 70 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 60 Mol-%, besonders bevorzugt höchstens 55 Mol-%. Bi203 trägt zum gewünschten Viskositäts- Temperatur- Verhalten („kurzes" Glas) im Viskositätsbereich von 107,6 bis 1013dPas bei. Außerdem verringert es die Tg und erhöht die Dichte des Glases. Letzteres gewährleis- tet einen hohen Brechungsindex. Der maximale Anteil von 70 Mol-% sollte nicht überschritten werden, da sich dann die Eigenfärbung des Bi203 zu negativ auf die Transmission des Glases auswirken würde und die UV-Kante λ5 zu weit in den länger welligen Bereich, d.h. größer 440 nm verschoben würde. Der minimale Anteil von 40 Mol-% sollte ebenfalls nicht unterschritten werden, um den niedrigen Tg in Kombination mit ei- nem hohen Brechwert im Glas zu gewährleisten.
Neben Bi203 enthält das erfindungsgemäße Glas als weitere Glasbildner Si02, B203 und/oder Al203 in einem Summengehalt von 20 bis 59 Mol-%, vorzugsweise höchstens 55 Mol-% und am meisten bevorzugt höchstens 50 Mol%.
Das erfindungsgemäße Glas enthält vorzugsweise mindestens 8 Mol-%, mehr bevorzugt mindestens 10 Mol-% und/oder höchstens 25 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 20 Mol-% Si02. Der maximale Anteil an Si02 von 25 Mol-% sollte nicht überschritten werden, denn Si02 führt zu erhöhten Glasübergangstemperaturen und Viskositäten des Glases sowie zur Verringerung des Brechwertes.
Ferner enthält das erfindungsgemäße Glas vorzugsweise B203 in einem Gehalt von vorzugsweise mindestens 18 Mol-%, mehr bevorzugt mindestens 19 Mol-% und/oder vorzugsweise höchstens 34 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 30 Mol-%, am meisten bevorzugt höchstens 25 Mol-%. Die stark netzwerkbildenden Eigenschaften von B203 erhöhen die Stabilität der Gläser gegen Kristallisation und die chemische Beständigkeit.
Vorzugsweise beträgt der Summengehalt der Oxide B2O3 und SiO2 (B2O3+SiO2) mindestens 20 Mol-%, besonders bevorzugt mindestens 25 Mol-%, mehr bevorzugt min- destens 30 Mol-%, weiter bevorzugt mindestens 35 Mol-%. Die Zugabe beider Komponenten ist bevorzugt, damit keine Entmischung des Glases auftritt. Ferner beträgt der Summengehalt der Oxide B2O3 und SiO2 vorzugsweise höchstens 60 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 55 Mol-%, weiter bevorzugt höchstens 50 Mol-% und am meisten bevorzugt höchstens 45 Mol-%. Sofern der Summengehalt über 60 Mol-% steigt, kann der gewünschte hohe Brechwert nicht mehr erreicht werden.
Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Gehalts von B2O3 zur Summe der Gehalte von B2O3 und SiO2 (B2O3/B2O3+S1O2) mindestens 0,5, um eine optimale Leitfähigkeit des Glases beim Schmelzen des Glases mittels Hochfrequenzbeheizung, wie unten beschrieben, zu gewährleisten.
Das erfindungsgemäße Glas enthält weiterhin vorzugsweise auch AI2O3 in einem Ge- halt von vorzugsweise mindestens 1 Mol-%, mehr bevorzugt mindestens 3 Mol%, noch mehr bevorzugt 4 Mol-% und/oder vorzugsweise höchstens 1 1 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 10 Mol-%, am meisten bevorzugt höchstens 9 Mol-%.
Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Gehalts von SiO2 zum Gehalt von AI2O3 min- destens 1 ,5, vorzugsweise mindestens 2,0 und/oder vorzugsweise höchstens 6,0, mehr bevorzugt höchstens 3,5.
Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Gehalts von SiO2 zur Summe der Gehälter von aus B2O3 und AI2O3 (SiO2/AI2O3+B2O3) höchstens 2,0, mehr bevorzugt höchstens 1 ,5.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Glas alle drei Komponenten SiO2, B2O3 und AI2O3. Sofern alle drei Komponenten enthalten sind, insbesondere in den oben genannten Verhältnissen zueinander, weist das Glas einen besonders hohen Vernetzungsgrad und damit eine besondere Stabilität gegen Entglasung insbesondere beim Wiedererwärmen auf. Die Zugabe aller drei Komponenten ist vorteilhaft, da sie unterschiedlich im Glas vernetzen und so für eine besonders hohe Stabilität gegen Entglasung sorgen. Die Summe an Alkalimetalloxiden R2O, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li2O, Na2O, K2O, Rb2O und/oder Cs2O, im erfindungsgemäßen Glas beträgt 0 bis 10 Mol-%. Bevorzugt sind höchstens 5 Mol-%, weiter bevorzugt höchstens 3 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 2 Mol-%, besonders bevorzugt höchstens 1 Mol-%. Der Wert von höchstens 5 Mol-% sollte gemäß bevorzugter Ausführungsformen nicht überschritten werden sollte, da ansonsten Entglasung nach einem Wiedererwärmungsprozess auftreten kann. Trotzdem ist die Zugabe von mindestens einem Alkalimetalloxid, insbesondere Na20, in einem Gehalt von mindestens 0,1 Mol-% bevorzugt, da Alkalimetalloxide der Optimierung des Aufschmelzverhaltens dienen, d.h. sie wirken als Flussmittel. Au- ßerdem tragen sie zur Absenkung der Transformationstemperatur Tg bei und können zur Feineinstellung der Abbe-Zahl verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Glas frei von Li2O und/oder Cs2O. Überraschenderweise kann Cs2O in dem erfindungsgemäßen Glassystem zur Entgla- sung führen. Li2O senkt den Brechwert und ist daher nicht als Komponente im Glas bevorzugt. Das Glas ist vorzugsweise Li2O-frei.
Zur flexiblen Regulierung des Viskositätstemperaturverhaltens kann das erfindungsgemäße Glas gegebenenfalls ein oder mehrere Erdalkalimetalloxide enthalten, ausge- wählt aus der Gruppe bestehend aus MgO, CaO, SrO, und/oder BaO. Der Anteil der Einzelkomponente sollte 10 Mol-%, bevorzugt 7 Mol-%, besonders bevorzugt 6 Mol-% nicht überschreiten. Das erfindungsgemäße Glas kann MgO, CaO, SrO oder BaO in einem Gehalt von mindestens 0,5 Mol-%, vorzugsweise mindestens 1 Mol-% enthalten. Erdalkalimetalloxide tragen zu einer steilen Viskositätskurve bei. Der maximale Anteil von 10 Mol-% sollte nicht überschritten werden, da höhere Anteile im Glas zur Entglasung führen, vor allem bei der Wiedererwärmung.
Das erfindungsgemäße Glas kann einen ZnO-Anteil von höchstens 10 Mol-%, bevorzugt höchstens 7 Mol-%, besonders bevorzugt höchstens 5 Mol-% aufweisen. ZnO trägt zum gewünschten Viskositäts-Temperatur-Verhalten („kurzes" Glas) im Viskositätsbereich von 107'6 bis 1013dPas bei.
Gemäß einer Variante der Erfindung weist das Glas jedoch einen Anteil an zweiwertigen Oxiden RO (worunter Erdalkalimetalloxide und ZnO verstanden werden) von weni- ger als 5 Mol-% auf oder ist sogar frei von RO. Die Zugabe von Komponenten RO führt im erfindungsgemäßen Glas überraschenderweise zu einer Erniedrigung des Brechwerts und ist daher nicht erwünscht. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Summengehalt R20 + RO weniger als 5 Mol-%, vorzugsweise höchstens 4 Mol-%.
Das Glas enthält eine oder mehrere weitere Komponenten in einem Gehalt von 0,01 bis 20 Mol-%, vorzugsweise in einem Gehalt von mindestens 0,03, mehr bevorzugt mindestens 0,1 Mol-%, am meisten bevorzugt 0,3 Mol-% und/oder vorzugsweise höchstens 10 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 7 Mol%, weiter bevorzugt höchstens 8 Mol-%, bevorzugt höchstens 4 Mol-%. Solche weiteren Komponenten dienen der Stabilisierung des Glases gegen Entglasung, d.h. Kristallisation oder Entmischung insbesondere auch beim Wiedererwärmen. Ferner kann mit solchen Komponenten die Feineinstellung der optischen Lage erfolgen. Die weiteren Komponenten und sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus La203, Nb205, Gd203, Ga203, Y203, Yb203, Ti02, Zr02, Hf02, Ge02, Te02, Se02, Ce02, W03, As203 und/oder Ta205. Jede dieser Komponenten kann individuell in einem Einzelgehalt von mindestens 0,01 Mol-%, vorzugs- weise mindestens 0,05 Mol-% vorliegen, sofern nachstehend nicht anders beschrieben. Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße Glas mindestens 3, mehr bevorzugt mindestens 4 der vorstehend genannten weiteren Komponenten.
Das erfindungsgemäße Glas kann einen La203-Gehalt von mindestens 0,01 und/oder höchstens 6 Mol-%, bevorzugt höchstens 5 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 4 Mol-% aufweisen. W03 und/oder Nb205 können in Anteilen von jeweils mindestens 0,01 und/oder jeweils höchstens 6 Mol-%, bevorzugt 5 Mol-%, besonders bevorzugt höchstens 4 Mol-% im Glas enthalten sein. Mit diesen Komponenten lässt sich die optische Lage einstellen. Sie führen jedoch in größeren Anteilen zu höherer Viskosität des Gla- ses.
Das Glas kann Ti02 enthalten. Es kann in einem Gehalt von mindestens 0,01 Mol-%, vorzugsweise mindestens 0,2 Mol%, weiter bevorzugt mindestens 0,5 Mol-% und/oder höchstens 6 Mol-%, bevorzugt höchstens 3 Mol-%, besonders bevorzugt höchstens 2 Mol-% enthalten sein. Die Zugabe von Ti02 wirkt sich positiv auf einen hohen Brechwert aus und erhöht die Stabilität des Glases beim Wiedererwärmen. Allerdings führt die Komponente zu erhöhten Tg und Viskositäten. Sie kann außerdem zu einer Erhöhung der Dispersion des Glases führen und die Transmission des Glases durch Absorption im UV-Bereich negativ beeinflussen. Ein Gehalt von mehr als 6 Mol-% ist daher nicht bevorzugt.
Zr02 ist vorzugsweise in geringen Mengen im erfindungsgemäßen Glas enthalten, bei- spielsweise mindestens 0,01 Mol-%, mehr bevorzugt 0,04 Mol-% und/oder vorzugsweise höchstens 2 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 1 Mol-%, am meisten bevorzugt höchstens 0,05 Mol-%. Beim Schmelzen der Glaszusammensetzung ZAC-Wannen kann Zr02 aus dem Wannenmaterial ins Glas in geringen Mengen in die Schmelze eingetragen werden. In einer speziellen Ausführungsform ist das Glas frei von Zr02.
Gemäß einer Variante des Glases enthält das Glas mindestens eine der Komponenten Ti02 oder Zr02, vorzugsweise beide Komponenten. Der Summengehalt an Ti02 + Zr02 sollte vorzugsweise mindestens 0,04 Mol-%, mehr bevorzugt mindestens 0,1 , besonders bevorzugt 0,2 Mol-% und/oder vorzugsweise höchstens 5 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 3 Mol-% und am meisten bevorzugt höchstens 2 Mol-% betragen. Diese Komponenten können als Keimbilder wirken und sind daher in höheren Gehalten als angegeben nicht bevorzugt, da sie mit zunehmender Menge zur Kristallisation des Glases führen können. Sofern sie in geringen Mengen im Glas enthalten sind, tritt eine Kristallisation jedoch nur unter bestimmten Bedingungen ein und kann im Schmelzvor- gang gezielt eingesetzt werden, um beispielsweise in einer gekühlten Schmelzwanne oder beim Einschmelzen mit HF eine Glaskruste an der Wannen- bzw. Tiegelwand zu erzeugen und damit eine Kontamination des Glases durch Wannen- bzw. Tiegelmaterial zu vermeiden. Das Glas kann weiterhin Ge02 enthalten, vorzugsweise in einem Gehalt von mindestens 0,01 Mol-%, mehr bevorzugt mindestens 0,5 Mol-% und/oder höchstens 5 Mol-%. Germaniumoxid wirkt sich vorteilhaft auf die Stabilität des Glases beim Wiedererwärmen auf. Es ist trotzdem weniger bevorzugt, größere Mengen an Germaniumoxid zuzugeben, da diese Komponente sehr teuer ist. Gemäß einer Ausführungsform ist Glas frei von Ge02.
Ta205 kann in einem Anteil von mindestens 0,01 Mol-%, bevorzugt mindestens 0,05 Mol%, weiter bevorzugt mindestens 0,1 Mol% und/oder höchstens 3 Mol-%, Vorzugs- weise höchstens 2 Mol-%, am meisten bevorzugt höchstens 1 Mol-% im Glas enthalten sein. Glas ist bevorzugt frei von Ta205.
Gd203 kann im Glas in einem Gehalt von mindestens 0,04 Mol-%, bevorzugt mindes- tens 0,05 Mol% und/oder höchstens 2 Mol-%, vorzugsweise höchstens 1 Mol-% im Glas enthalten sein. Diese Komponente weist eine kleine Absorptionsbande im sichtbaren Bereich auf, das Glas ist daher bevorzugt frei von Gd203.
Das Glas kann ferner Ga203 enthalten, vorzugsweise in einem Gehalt von mindestens 0,01 Mol-% und/oder höchstens 5 Mol-%. Insbesondere beträgt der Summengehalt von Al203 + Ga203 höchstens 1 1 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 10 Mol-%.
Hf02 kann im Glas in einem Gehalt von mindestens 0,01 Mol -% vorzugsweise mindestens 0,03 Mol%, besonders bevorzugt mindestens 0,04 Mol% und/oder höchstens 1 Mol-%, vorzugsweise höchstens 0,5 Mol-% im Glas, besonders bevorzugt höchstens 0,25 Mol% enthalten sein. Diese Komponente kann zur Einstellung des Brechwertes und der Abbezahl zugegeben werden und stabilisiert zusammen mit anderen weiteren Komponenten das Glas soweit, dass das Glas in einem Wiedererwärmungsprozess wie z.B. Wiederverpressen, nicht entmischt.
Weiterhin kann das Glas Te02 enthalten, vorzugsweise in einem Anteil von mindestens 0,5 Mol%, bevorzugt mindestens 1 Mol-%, mehr bevorzugt mindestens 2 Mol-% und/oder vorzugsweise höchstens 10 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 6 Mol-%. Ceroxid kann zur Einstellung des Oxidationszustands im Glas enthalten sein. Ce02 kann vorzugsweise in einem Anteil von höchstens 1 Mol%, bevorzugt höchstens 0,5 Mol%, weiter bevorzugt höchstens 0,25 Mol% enthalten sein. Da diese Komponente jedoch zu einer leichten Verfärbung des Glases führt, ist das Glas vorzugsweise Ce02- frei.
Das Glas kann gemäß einer Ausführungsform As203 enthalten, vorzugsweise in einem Gehalt von höchstens 0,2 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 0,1 Mol-% und/oder vorzugsweise mindestens 0,05 Mol-%, mehr bevorzugt mindestens 0,02 Mol-%, weiter bevorzugt mindestens 0,01 Mol-%. Diese Komponente wirkt, alleine oder zusammen mit einem nachstehend genannten Läutermittel als Läutermittel, dient aber auch zur Aufrechterhaltung des korrekten Redoxzustands von Bi203.
Das erfindungsgemäße Glas kann übliche Läutermittel in geringen Mengen beinhalten. Vorzugsweise beträgt die Summe der zugesetzten Läutermittel höchstens 1 ,0 Mol-%, mehr bevorzugt höchstens 0,5 Mol-%. Als Läutermittel kann in dem erfindungsgemäßen Glas mindestens eine der folgenden Komponenten enthalten sein (in Mol-%):
Sb203 und / oder
S04 2" und / oder
F" und / oder
anorganische Peroxide Als anorganische Peroxide können beispielsweise Zinkperoxid, Lithiumperoxid und/oder Erdalkaliperoxide verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform besteht das Glas zu 91 Mol-%, vorzugsweise 95 Mol-%, aus den Komponenten Bi203, Al203, Si02, B203 und R20, insbesondere Na20.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das erfindungsgemäße Glas vorzugsweise zu mindestens 95 Mol-%, mehr bevorzugt zu mindestens 98 Mol-%, aus den Komponenten Bi203, Al203, Si02, B203, La203, Ta205, Ti02, Zr02, Hf02, Ge02 und R20, insbesondere Na20.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das erfindungsgemäße Glas vorzugsweise zu mindestens 90 Mol-%, mehr bevorzugt zu mindestens 95 Mol-%, am meisten bevorzugt zu 99 Mol-% aus den vorstehend genannten Komponenten.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Glas auch vorzugsweise frei von anderen, in den Ansprüchen nicht genannten Komponenten, d.h. gemäß einer derartigen Ausführungsform besteht das Glas im Wesentlichen aus den genannten Komponenten. Der Ausdruck„im Wesentlichen bestehen aus" bedeutet dabei, dass andere Komponenten höchstens als Verunreinigungen vorliegen, jedoch der Glaszusammensetzung nicht als einzelne Komponente beabsichtigt zugegeben werden.
Vorzugsweise sind die Gläser frei von vorstehend nicht genannten Komponenten.
Das erfindungsgemäße Glas ist als optisches Glas vorzugsweise frei von färbenden Komponenten, wie V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni und/oder Cu und/oder optisch aktiven, wie laseraktiven Komponenten, wie Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er und/oder Tm. Außerdem ist das Glas vorzugsweise frei von gesundheitsschädlichen Komponenten, wie Oxiden von Pb, Cd, Tl und Se.
Die Erfindung betrifft weiter hochbrechende Gläser mit einer verbesserten Reintransmission τ, insbesondere im Bereich von λ(τ,ρ) bis λ(τ,ρ+400 nm) und/oder insbesondere nach Wiedererwärmen. Unter τ,ρ wird die Reintransmission im Passbereich bzw. der Reintransmissionsgrad des Passbereichs verstanden und unter λ(τ,ρ) die Wellenlänge oberhalb der der Pass- bzw. Durchlassbereich des Glases beginnt, d.h. der Bereich in dem der Reintransmissionsgrad τ,ρ nicht unterschritten wird. Vorzugsweise beträgt die Änderung der Reintransmission τ, des Glases im Wellenlängenbereich von λ(χίρ) bis λ(τ,ρ+400 nm) höchstens 2 %, vorzugsweise höchstens 1 %, mehr bevorzugt höchstens 0,9 %.
Das erfindungsgemäße Glas weist vorzugsweise einen Reintransmissionsgrad τ,ρ bei 600 nm und/oder 700 nm von mindestens 95 %, mehr bevorzugt mindestens 98 % auf. Von den Erfindern wurde festgestellt, dass bei Gläsern mit einem hohen Bi2O3-Gehalt, d.h. einem Gehalt von mindestens 40 Mol-% die Transmission der Gläser im Bereich von λ(τ,ρ) bis λ(τ,ρ+400 nm) leicht verschlechtert ist, d.h. nach Erreichen des Reintrans- missionsgrads τ,ρ bei einer Wellenlänge λ(τ,ρ) sinkt die Reintransmission in Richtung längerer Wellenlange bis λ(τ,ρ+400 nm) wieder leicht ab. Dieser„Bauch" in der Rein- transmissionskurve verstärkt sich nach dem Wiedererwärmen des Glases auf eine Temperatur oberhalb der Transformationstemperatur. Auch wenn die Verschlechterung der Reintransmission nur sehr gering ist, insbesondere 3 % oder weniger, ist sie für die Verwendung des Glases unerwünscht und sollte vermieden werden. Cr wird bei optischen Gläsern als färbende Substanz nicht als Komponente zu dem Glas hinzu gegeben, sofern es sich nicht um ein Farbglas handelt. Allerdings ist Cr in geringen Mengen in manchen Glasrohstoffen enthalten. Im Stand der Technik wurde bisher beschrieben, dass Cr als Verunreinigung in üblichen Mengen nicht in Bismutoxid- Gläsern stören. Es wurde jedoch von den Erfindern festgestellt, dass übliche Cr- Verunreinigungen des Glases überraschenderweise doch einen Einfluss auf die die Reintransmission haben und dass eine Transmissionsverschlechterung vermieden werden kann, wenn das Glas einen geringen Cr-Gehalt aufweist.
Zwar weist Cr eine Absorptionsbande in dem genannten Bereich auf, jedoch erklärt diese Bande nicht die Breite des„Bauchs" über den großen Wellenlängenbereich oder die Verschlechterung der Transmission nach Wiedererwärmen. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird vermutet, dass eine Wechselwirkung des polyvalenten Cr mit dem Bi-Ionen des Glases auftritt und dass Cr in den Redoxmechanismus des Bi eingreift und zu einer zusätzlichen Verschlechterung der Transmission führt. Dieser Effekt scheint vor allem bei hoch-Bismutoxid haltigen Gläsern aufzutreten.
Das erfindungsgemäße Glas weist daher vorzugsweise einen Cr-Gehalt von höchstens 4 ppm, vorzugsweise höchstens 3 ppm, mehr bevorzugt höchstens 2 ppm auf.
Abbildung 1 zeigt die Reintransmissionskurven eines erfindungsgemäßen Glases gemäß Beispiel 1 in einer Variante mit üblichen Rohstoffen und einem Cr-Gehalt von 6 ppm (durchgezogene Linie), sowie einer Variante mit einem Cr-Gehalt von weniger als 2 ppm (unterbrochene Linie).
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Gläser außerdem höchstens 3 ppm einer Platinkomponente, weiter bevorzugt höchstens 2 ppm und am meisten bevorzugt weniger als oder höchstens 1 ppm. Um diese bevorzugten Werte für den Platingehalt erreichen zu können, werden die erfindungsgemäßen Gläser bevorzugt in einem Pt- freien Schmelzaggregat, wie zum Beispiel in einer Quarz- oder ZAC-Wanne erschmolzen. Die bevorzugt niedrigen Gehalte an Platinkomponenten ermöglichen eine UV- Kantenlage von kleiner oder gleich (xc) 440 nm was für Gläser mit den beschriebenen hohen Brechwertlagen eine Besonderheit ist.
Auch Fluor und fluorhaltige Verbindungen neigen während des Schmelz- und Auf- Schmelzvorgangs zum Verdampfen und erschweren dadurch ein genaues Einstellen der Glaszusammensetzung. Das erfindungsgemäße Glas ist daher vorzugsweise auch fluorfrei.
Die Erfindung betrifft weiter ein Glas, welches eine Absorptionskante τ5 von höchstens 440 nm, vorzugsweise höchstens 430 nm, mehr bevorzugt höchstens 425 nm aufweist.
Das erfindungsgemäße Glas weist eine gute chemische Beständigkeit auf. Insbesondere kann eine Säurebeständigkeit SR kleiner Klasse 52.3 nach ISO 8424 und/oder eine Alkalibeständigkeit kleiner 4.3 nach ISO 10629.
Die erfindungsgemäßen Gläser weisen anomale relative Teildispersionen APg F von 0 bis 60 x 10"4, von an Messproben aus Kühlungen mit einer Kühlrate von etwa 20 K/h auf. Die erfindungsgemäßen Gläser weisen thermischen Ausdehnungskoeffizienten cc2o-3oo von höchstens 1 1 x 10"6/K, mehr bevorzugt höchstens 10 x 10"6/K auf. Dadurch werden Probleme mit thermischer Spannung in der Weiterverarbeitung und der Fügetechnik vermieden. Zudem kann die Kombination von Kristallisationsstabilität und Viskositätstemperaturprofil der erfindungsgemäßen Gläser eine nahezu problemlose thermische (Weiter-) Behandlung (Pressen bzw. Wiederverpressen und sog. „Hotrolling") der Gläser ermöglichen. Insbesondere sind diese Gläser zum endkonturennahen Verarbeiten, wie z. B. der Herstellung von Precision Gobs, sowie einen Blankpressvorgang zum Herstellen einer optischen Komponente mit exakter Endkontur geeignet. In diesem Zusammenhang wurde das Viskositätstemperaturprofil und Verarbeitungstemperatur der erfindungsgemäßen Gläser vorzugsweise so eingestellt, dass eine solche endgeometrienahe bzw. endkon- turgebenden Heißformgebung auch mit empfindlichen Präzisionsmaschinen möglich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Glä- ser für die Applikationsbereiche Abbildung, Projektion, Telekommunikation, optische Nachrichtentechnik, Mobile Drive und Lasertechnologie.
Die Erfindung betrifft ferner aus den beschriebenen Gläsern gepresste optische Elemente, insbesondere hergestellt durch Blankpressen, sowie ein Verfahren zur Herstel- lung optischer Elemente durch Blankpressen der beschriebenen Gläser.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner optische Elemente, welche das erfindungsgemäße Glas umfassen. Optische Elemente können dabei insbesondere Linsen, Asphä- ren, Prismen und Kompaktbauteile sein. Der Begriff „optisches Element" umfasst dabei erfindungsgemäß auch Vorformen bzw. Preformen eines solchen optischen Elements, wie beispielsweise Kugeln, Gobs, Precision Gobs und ähnliches.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gläser, umfassend den Schritt der direkten induktiven Beheizung des Ge- menges mit einem elektromagnetischen Wechselfeld und/oder oxidierendem Schmelzen des Glases.
Unter einem Ankoppeln der Schmelze an ein elektromagnetisches Wechselfeld, wie insbesondere in Form eines Hochfrequenzfeldes wird verstanden, dass der Energie- eintrag in die Schmelze durch induktive Kopplung größer als der Energieaustrag aus der Schmelze durch die Wärmeabfuhr ist. Nur so ist eine Erwärmung oder Aufrechterhaltung der Schmelze durch Hochfrequenz(HF)-Beheizung möglich.
Das Stoffmengenverhältnis von B2O3 zur Summe aus SiO2 und B2O3 liegt vorzugs- weise bei mindestens 0,5. Dieses Verhältnis ist besonders bei alkaliarmen oder alkalifreien Gläsern erforderlich, um die Koppelfähigkeit an die Hochfrequenz zu sichern. Ferner ist die geringe Viskosität des hoch Bismutoxid-haltigen Glases vorteilhaft für eine Schmelze mit HF-Beheizung. Das Verfahren umfasst bevorzugt ferner den Schritt:
• Einlegen von Scherben oder Gemenge der oben beschriebenen Zusammensetzungen in einen Skulltiegel. Der Tiegel ist bevorzugt aus Aluminium. Ein Skulltiegel ermöglicht eine Schmelze im eigenen Material, so dass ein besonders reines Glas erhalten werden kann. Das Gemenge kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich im Aggregat geschmolzen werden. Das Verfahren umfasst bevorzugt ferner die Schritte
• Verflüssigung eines Teils des Gemenges oder der Glasscherben mittels eines Brenners oder Kanthaiheizers,
• Einkoppeln eines Hochfrequenzfeldes in das vorgeschmolzene Schmelzgut, so dass durch den Wärmeeintrag das restliche Gemenge oder die Scherben auf- geschmolzen werden.
Danach erfolgt die kontinuierliche oder diskontinuierliche Ausarbeitung des Glases.
Die Weiterverarbeitung kann entweder konventionell erfolgen (in Platin) oder bei be- sonders aggressiven Gläsern in einer zweiten Anlage mit HF-Beheizung, die zum Läutern benutzt wird.
Das vorzugsweise genutzte Verfahren ist in DE 10257049 A beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden durch eine Reihe von Beispielen näher erläutert. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die genannten Beispiele beschränkt.
Beispiele
Die folgenden Beispiele zeigen bevorzugte Gläser gemäß der Erfindung und sollen den Schutzbereich dieser nicht einschränken. Die Rohstoffe für die Oxide, werden abgewogen, ein oder mehrere Läutermittel, wie z. B. Sb2O3, zugegeben und anschließend gut gemischt. Das Glasgemenge wird bei ca. 900°C in einem kontinuierlichen Schmelzaggregat eingeschmolzen und Sauerstoff ge- bubbelt, d.h. Sauerstoff in die Schmelze eingeleitet, danach geläutert (920°C) und ho- mogenisiert. Bei einer Gusstemperatur von etwa 890 °C kann das Glas gegossen und zu den gewünschten Abmessungen verarbeitet werden. Im großvolumigen, kontinuierlichen Aggregat können die Temperaturen erfahrungsgemäß um mindestens ca. 100 K abgesenkt werden, und das Material kann im endgeometrienahen Pressverfahren verarbeitet werden.
Tabelle 1 : Schmelzbeispiel für 100 kg berechnetes Glas (gemäß Bsp. 1 )
Figure imgf000019_0001
Die Eigenschaften des so erhaltenen Glases sind in der Tabelle 2 im Beispiel 1 aufgeführt.
In den Tabellen 2 bis 4 sind alle Gehaltsangaben in Mol-% auf Oxidbasis. Tabelle 2: Beispielgläser 1 bis 8
Bsp. 1 Bsp. 2 Bsp. 3 Bsp. 4 Bsp. 5 Bsp. 6 Bsp. 7 Bsp. 8
Bi203 49,00 48,79 50,00 52,00 50,00 50,00 49,50 49,00
Si02 17,78 17,39 17,78 17,78 24,31 16,78 10,78 17,78
B203 22,21 22,26 21 ,21 19,21 19,21 22,21 33,42 22,21
Al203 8,70 8,63 8,70 8,70 4,70 8,70 4,00 5,70
Na20 1 ,53 1 ,28 1 ,53 1 ,53 1 ,00 0,53 0,53 1 ,50
K20
Cs20
Zr02 0,04 0,08 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04
La203 0,14 0,16 0,14 0,14 0,14 1 ,14 1 ,14 3,00
Ge02 0,30 0,29 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30
Gd203
Ta205 0,03
Ti02 0,25 1 ,10 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,40
Hf02
Sb203 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02
As203 0,03 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02
Σ 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
ZnG Glas Glas Glas Glas Glas Glas Glas Glas
WET (T1) b. b. b. b. b. b. b. b.
WET (T2) b. b. b. b. b. b. b. b. nd 2,1059 2,1 135 2,1087 2,1 152 2,1084 2,1 132 2,1099 2,1 125 υδ 16,82 16,7 16,79 16,69 16,8 16,73 16,71 16,71
Tabelle 3: Beispielgläser 9 bis 15
Bsp.9 Bsp.10 Bsp.11 Bsp.12 Bsp.13 Bsp. 14 Bsp. 15
Bi203 45,55 49,03 49,03 48,44 48,59 49,94 48,45
Si02 1 1 ,90 17,47 17,73 17,16 17,78 16,31 17,85
B203 27,79 22,37 22,37 21 ,97 22,21 21 ,16 22,50
Al203 5,90 8,67 8,67 8,52 8,70 9,08 8,72
Na20 1 ,49 1 ,29 1 ,29 1 ,27 1 ,53 1 ,29 1 ,70
K20
Cs20
Zr02 1 ,21 0,19 0,10 0,19 0,04 0,04 0,04
La203 1 ,08 0,16 0,10 0,16 0,08 2,14 0,06
Ge02 3,35 0,52 0,26 0,51 0,30 0,20
Gd203 0,99 0,15 0,05 0,15 0,06 0,04
Ta205
Ti02 0,70 0,1 1 0,36 1 ,58 0,66 0,40
Hf02
Sb203 0,02 0,02 0,02 0,02
As203 0,04 0,04 0,04 0,03 0,03 0,02 0,02
Σ 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
ZnG Glas Glas Glas Glas Glas Glas Glas
WET (ΤΊ) b. b. b. b. b. b. b.
WET (T2) b. b. b. b. b. n.b. b. nd 2,1017 2,1068 2,1022 2,1 128 2,10158 2,1228 2,1035 υδ 17,5 16,88 17,05 16,7 16,98 16,57 16,83
Tabelle 4: Beispielgläser 16 bis 21
Figure imgf000022_0001
ZnG: Zustand nach Guss: Alle erfindungsgemäßen Gläser weisen einen Cr-Gehalt kleiner 2 ppm, eine Glasübergangstemperatur Tg von weniger als oder gleich 420 °C, einen Brechungsindex nd von mindestens 2,05, eine Abbe-Zahl Od im Bereich von mindestens 10 bis höchstens 21 auf, eine Absorptionskante λ5 von höchstens 430 nm, lassen sich gut verarbeiten, auf eine Temperatur oberhalb Tg wiedererwärmen und sind sehr gut gegen Säuren und Al- kalien beständig. Ferner weist keines der erfindungsgemäßen Gläser eine Verschlechterung der Transmission des Glases im Wellenlängenbereich von λ(τ,ρ) bis λ(τ,ρ+400 nm) von mehr als 0,9 % auf und eine Reintransmission von mindestens 95 %. Sämtliche Transmissionen wurden an Glasproben einer Dicke von 10 mm gemessen.
In den Tabellen bedeuten WET (Ti) einen Test mit Wiedererwärmen des Glases für mindestens 20 min, vorzugsweise 2 h, auf eine Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 109 dPas aufweist und WET (T2) einen Test mit Wiedererwärmen des Glases auf eine Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 105 dPas aufweist. Die Abkürzung„b." bedeutet, dass dieser Test bestanden wurde, d.h. das das Glas nach dem Test weder Entglasung noch eine Trübung aufwies. Die Abkürzung„n.b." bedeutet, dass dieser Test nicht bestanden wurde, d.h. dass das Glas beim Wiedererwärmen entglaste oder nach dem Test eine Trübung aufwies. Die Wiedererwärmungstests finden nicht unter nicht-oxidierenden Bedingungen, sondern unter normaler Atmosphäre (Luft) statt.

Claims

Ansprüche
1 . Optisches Glas umfassend die folgende Zusammensetzung (in Mol-%, auf Oxidbasis):
- Bi2O3 mindestens 40
- Σ S1O2+B2O3+AI2O3 20 - 59
- R2O 0 - 10
- RO 0 - 30
- sonstige Komponenten 0,01 - 20
2. Glas nach Anspruch 1 , wobei das Glas einen Cr-Gehalt von höchstens 4 ppm, vorzugsweise höchstens 3, mehr bevorzugt höchstens 2 ppm aufweist.
3. Glas nach Anspruch 1 oder 2, wobei 8 bis 25 Mol-% SiO2, 18 bis 34 Mol-% B2O3 und/oder 1 bis 1 1 Mol-% AI2O3 im Glas enthalten sind.
4. Glas nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei das Glas eine oder mehrere sonstige Komponenten ausgewählt aus der Gruppe La2O3, Nb2O5, Gd2O3, Ga2O3, Y2O3, Yb2O3, TiO2, ZrO2, HfO2, GeO2, TeO2, SeO2, CeO2, WO3, As2O3 und/oder Ta2O5 enthält, vorzugsweise in einem Gehalt von 0,03 bis 10 Mol- %, mehr bevorzugt 0,1 bis 7 Mol-%.
5. Glas nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, welches As2O3 in einem Gehalt von 0,01 bis 0,20 Mol-% und/oder Sb2O3 in einem Gehalt von 0,02 bis 0,50 Mol-% enthält.
6. Glas nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, welches eine Absorptionskante τ5 (Wellenlänge bei der die (Rein)Transmission 5 % beträgt) von höchstens 440 nm, vorzugsweise höchstens 430 nm, mehr bevorzugt höchstens 425 nm aufweist.
7. Glas nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verringerung der Reintransmission des Glases im Wellenlängenbereich von λ(τ,ρ) bis λ(τ,ρ+400 nm) höchstens 2 %, vorzugsweise höchstens 1 %, mehr bevorzugt höchstens 0,9 % beträgt.
8. Glas nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, welches einen Brechwert nd im Bereich von mindestens 1 ,9 bis höchstens 2,2 und/oder eine Abbe- Zahl Od von mindestens 10 bis höchstens 21 aufweist und/oder welches eine Glasübergangstemperatur Tg von höchstens 420 °C aufweist.
9. Verwendung eines Glases nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 in den Bereichen Abbildung, Projektion, Telekommunikation, optische Nachrichtentechnik, Mobile Drive und/oder Lasertechnologie und/oder zur Herstellung von optischen Elementen.
10. Verfahren zur Herstellung eines optischen Glases nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, umfassend den Schritt der direkten induktiven Beheizung des Gemenges mit einem elektromagnetischen Wechselfeld und/oder oxidierendem Schmelzen des Glases.
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