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DE1090398B - Optische Kronglaeser - Google Patents

Optische Kronglaeser

Info

Publication number
DE1090398B
DE1090398B DEL31315A DEL0031315A DE1090398B DE 1090398 B DE1090398 B DE 1090398B DE L31315 A DEL31315 A DE L31315A DE L0031315 A DEL0031315 A DE L0031315A DE 1090398 B DE1090398 B DE 1090398B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
percent
weight
oxide
mixture
glasses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEL31315A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Chem Heinz Broemer
Norbert Meinert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Original Assignee
Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ernst Leitz Wetzlar GmbH filed Critical Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority to DEL31315A priority Critical patent/DE1090398B/de
Priority to GB30100/59A priority patent/GB880323A/en
Publication of DE1090398B publication Critical patent/DE1090398B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14Silica-free oxide glass compositions containing boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/066Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/068Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

DEUTSCHES
Gegenstand vorliegender Erfindung sind optische Gläser mit kleiner Dispersion und relativ hohem Brechungsindex.
Derartige Gläser sind bis jetzt als Borsäure-Seltene Erdoxyd-Gläser mit mehr oder weniger hohem Kieselsäuregehalt oder als Bariumsilikatgläser bzw. Bariumborat- bzw. Strontiumboratgläser erschmolzen worden. Während die erste. Gruppe, die als Lanthankrone bekannt .ist, relativ stabil,, aber wegen des notwendigen hohen Lantharigehältes auch relativ teuer ist, sind die hoch bariumoxydhaltigen Gläser chemisch wenig resistent und bereiten in der Fertigung erhebliche Schwierigkeiten. Ferner sind Systeme aus Erdalkalioxyden und Borsäure bekanntgeworden, wobei zur Erreichung der geforderten hohen Brechungsindizes wieder ein relativ hoher Gehalt an Bariumoxyd notwendig -war.
Gegenstand vorliegender Erfindung sind Gläser mit etwa den gleichen optischen Lagen wie die vorgenannten, die jedoch mindestens nahezu frei von Lanthanoxyd bzw. Bariumoxyd sind. Durch die Vermeidung dieser beiden Substanzen sind die Gläser chemisch stabil und preiswerter und ergeben keine merklichen Schwierigkeiten bei der Herstellung von optischen Systemen.
• Die erfindungsgemäß eh Gläser; besiehen-im'w:esent-·: liehen aus mindestens einem Oxyd von Calcium oder Magnesium, mindestens einem Oxyd von Zink oder Cadmium und Borsäure, wobei der Anteil der genannten Bestandteile zwischen folgenden Grenzen liegt: ■-■-""
CaO und/oder MgO 12,5 bis 38 Gewichtsprozent ZnO und/oder CdO 10 bis 46 Gewichtsprozent B2O3 19 bis 55 Gewichtsprozent
Es wurde weiter gefunden, daß Borate von Magnesium und/oder Calcium in Gegenwart von Oxyden und/oder Boraten des Zinks oder Cadmiums; eine gute Ausgangsbasis für Gemenge zum Erschmelzen der erfindungsgemäßen Gläser ergeben. Diesen Gemengen kann bis zu 30 Gewichtsprozent Kieselsäure zugesetzt werden, wobei die Kieselsäure neben den Oxyden von . Magnesium und/oder Calcium sowie Zink und/oder Cadmium oder aber in Form der Silikate der vorgenannten Elemente in das Gemenge eingebracht wird. Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, den Gemengen Zirkonoxyd bis zu 7,5 Gewichtsprozent beizugeben, wodurch die chemische Stabilität der* Gläser noch wesentlich erhöht wird. Zur Aufhellung und leichteren Schmelzbarkeit empfiehlt sich ein kleiner Anteil von Alkalioxyden, der in Form der Karbonate oder Nitrate dem Gemenge beigegeben wird, beispielsweise bis 3 Gewichtsprozent AlkaliOptische Krongläser
Anmelder:
Ernst Leitz G. m. b, H.,
Wetzlar/Lahn, Laufdorfer Weg
Dipl.-Chem. Heinz Bröiner, Hermannstein,
und Norbert Meinert, Wetzlar/Lahn,
sind als Erfinder genannt worden
oxyde, wobei das Verhältnis Natrium zu Kalium 3:1 gewählt werden kann. Ein kleiner Gehalt von Arsen-"■'säure zur weiteren Entfärbung ist zweckmäßig.
Zum Einregulieren einer ganz bestimmten .optischen Lage können bis zu 12 Gewichtsprozent des gesamten Gemengesatzes Strontiumoxyd und/oder Bariumoxyd und/oder Lanthanoxyd verwendet werden. Ein derart niedriger Gehalt an diesen beiden Rohstoffen ist chemisch nicht mehr wirksam und verteuert auch den Gemengesatz nicht wesentlich. Zur weiteren Stabilisierung hat sich ein Gehalt von Aluminiumoxyd bis zu
35. 10 Gewichtsprozent im Gemenge bewährt.
In Tabelle 1 sind Schmelzgemenge angeführt, bei denen das Grundglas aus Calciummetaborat und Zinkmetahorat besteht. Es hat sich gezeigt, daß eine weitere Zugabe von Zinkoxyd den Brechungsindex relativ stark beeinflußt, so daß man in der Lage ist, die gewünschten optischen Werte allein mit Zinkoxyd zu erreichen. In den Gemengen von Nr. 66 bis 69 ist statt Zinkoxyd Zirkonoxyd bis zu 17,5 Gewichtsprozent dem Gemenge zugegeben. Ein Vergleich mit den entsprechenden Gläsern, mit einem zusätzlichen Anteil an Zinkoxyd zeigt, daß "bei gleichem Brechungsindex die Dispersion verringert wird, wobei der Anteil an Zirkonoxyd in Gewichtsprozent wesentlich geringer ist als der von Zinkoxyd. Der Calciummetaboratgehalt dieser Schmelzen liegt zwischen 35. und 63 Gewichtsprozent, der Zinkboratgehalt zwischen 32 und 55 Gewichtsprozent. Der Anteil an Zinkoxyd kann bis zu 25 Gewichtsprozent, der Anteil an Zirkonoxyd bis zu 17,5 Gewichtsprozent betragen.
009 610/202
Ca(BO2)2 Tabelle 1 Zn(BO2)2 ZnO ZrO2 1,641
1,648
1,657
1,661
1,662
1,671
1,643
1,650
1,660
1,666
1,644
1,651
1,665
1,671
1,670
1.685
ve
Schmelz-Nr. 62,5
59,5
54,3
52,0
58,0
55,7
55,5
52,4
47,1
44,9
45,4
42,4
37,2
35,2
40,8
38,6
37,5 ■ ■
35,7
32,6
31,2
34,9
33,4
44,5
42,0
37,7
35,9
54,6
50,8
44,8
42,2
49,1
46,3
4,8
13,1
16,8
5,6
15,2
19,2
6,8
18,0
22,6
7,1
10,9
10,1
15,1
57,4
56,4
54,5
53,8
54,7
53,2
56,7
55,9
53,8
52,6
56,2
55,0
52,3
51,1
52,5
50,8
Br/IV/56
Br/IV/63
Br/IV/64 ............
Br/IV/65
Br/IV/68 ............
Br/IV/69
Br/IV/55
Br/IV/60
Br/IV/61
Br/IV/62
Br/IV/54
Br/IV/57
Br/IV/58
Br/IV/59
Br/IV/66
Br/IV/67
In der Tabelle 2 a ist in den Gemengen Kieselsäure 80 Gewichtsprozent, während der Zinkoxydanteil
zugesetzt. Der Brechungsindex der daraus erschmölze- 25 in diesen Gläsern bis zu 25 Gewichtsprozent bei
nen Gläser sinkt zugunsten der Dispersion. Der CaI- einem Kieselsäuregehalt bis zu 20 Gewichtsprozent
ciummetaboratanteil dieser Schmelzen steigt bis zu beträgt.
Tabelle 2 a
Schmelz-Nr. Ca(BO2)2 ZaO SiO2 ne ve
Br/IV/85 78,2
70,5
64,1
71,5
12,5
16,9
20,6
11,5
9,3
12,6
15,3
17,0
1,643
1,644
1,644
1,628
58,0
56,5
56,2
57,2
Br/IV/84
Br/IV/83
Br/IV/100
In der Tabelle 2 b sind Gläser gezeigt, denen zur weiteren Stabilisierung Zirkonoxyd bis zu 10,5 Gewichtsprozent zugesetzt ist.
Tabelle 2 b
Schmelz-Nr. Ca (BO2)2 ZnO SiO2 ZrO2 Na2O 1,646
1,652
1,660
1,670
1,634
1,661
1,666
1,669
ve
Br/IV/89
Br/IV/90
Br/IV/92
Br/IV/91
Br/IV/102
Br/IV/101
Br/IV/93
Br/IV/96
76,7
75,3
72,5
70,0
70,2
64,5
69,0
69,4
12,3
12,0
11,7
11,3
11,4
10,5
11,1
11,2
9,1
9,0
8,6
8,3
16,7
15,4
8,2
8,2
1,9
3,7
7,2
10,4
1,7
9,6
10,0
10,3
1,7
0,9
57,1
56,2
54,6
53,4
56,1
52,2
53,0
53,2
Bei den Gläsern der Tabelle 2 c wurde zur Erreichung einer besonders kleinen Dispersion bei Erhöhung des Brechungsindex bis zu 12 Gewichtsprozent Lanthanoxyd dem Gemenge zugegeben.
Tabelle 2 c
Schmelz-Nr. Ca(BO2J2 ZnO SIO2 La2O3 1,652
1,667
ve
Br/IV/86 66,3
62,6
16,0
15,1
11,8
11,2
5,9
11,1
56,1
. 55,2 "
Br/IV/87 ■"..
Schließlich zeigt die Tabelle 2d Gläser, bei denen dem Gemenge noch Calciumoxyd zugegeben wurde.
Das Zink und Calcium kann auch als entsprechendes Silikat eingesetzt werden.
Tabelle 2d
Schmelz-Nr. Ca(BOa)2 CaO ZnO SiO2 1,644
1,641
56,8
56,1
Br/IV/98
Br/IV/99
59,5
42,2
8,8
18,8
12,8
10,9
18,9
28,1
In den Gemengen kann Calciumoxyd oder das entsprechende Borat und/oder Silikat durch Magnesiumoxyd ganz oder zum Teil ersetzt werden. Von den Oxyden des Strontiums und/oder Bariums und/oder Lanthans sollen nur bis zu 12 Gewichtsprozent verwendet werden, um die chemische Resistenz der erschmolzenen Gläser nicht ungünstig zu beeinflussen.
Den Gemengen können, was innerhalb des Erfindungsgedankens liegt, kleinere Mengen an stabilisierenden Substanzen, wie Aluminiumoxyd'u. ä., oder den Schmelzfluß fördernde Substanzen, wie Alkalioxyd, Kryolith u. ä., oder entfärbende Substanzen, wie Arsenik oder Nitrate, beigegeben werden.

Claims (6)

PaTENTANSPBÜCHE:
1. Optische Krongläser, erschmolzen aus einem Gemenge, das im wesentlichen aus mindestens einem Oxyd von Calcium oder Magnesium, mindestens einem Oxyd von Zink oder Cadmium und Borsäure besteht, wobei der Anteil der genannten Bestandteile zwischen folgenden Grenzen liegt:
CaO und/oder MgO 12,5 bis 38 Gewichtsprozent ZnO und/oder CdO 10 bis 46 Gewichtsprozent B2 O3 19 bis 55 Gewichtsprozent
2. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiwertigen Oxyde mindestens teilweise als Metaborate dem Gemenge beigegeben sind.
3. Optisches Glas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemenge bis zu 30 Gewichtsprozent Kieselsäure zugesetzt ist.
4. Optisches Glas nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiwertigen Oxyde teilweise als Silikate eingesetzt sind, wobei der Gehalt an Kieselsäure im Gemenge 30 Gewichtsprozent nicht überschreitet.
5. Optisches Glas nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemenge bis zu 17,5 Gewichtsprozent Zirkonoxyd zugesetzt ist.
6. Optisches Glas nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 12 Gewichtsprozent von Strontiumoxyd und/oder Bariumoxyd und/oder Lanthanoxyd im Gemenge enthalten sind.
© 009 610/202 9.60
DEL31315A 1958-09-19 1958-09-19 Optische Kronglaeser Pending DE1090398B (de)

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GB (1) GB880323A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3201943A1 (de) * 1982-01-22 1983-08-04 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Optisches glas mit brechwerten von 1,60 - 1,69 und abbezahlen >= 54, mit besonders geringer dichte und besonders guter chemischer bestaendigkeit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3201943A1 (de) * 1982-01-22 1983-08-04 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Optisches glas mit brechwerten von 1,60 - 1,69 und abbezahlen >= 54, mit besonders geringer dichte und besonders guter chemischer bestaendigkeit

Also Published As

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GB880323A (en) 1961-10-18

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