DE4306004A1 - Silicate glass suitable for working with short wave solid body lasers - contains iron oxide and opt. vanadium and titanium oxide(s) - Google Patents
Silicate glass suitable for working with short wave solid body lasers - contains iron oxide and opt. vanadium and titanium oxide(s)Info
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein homogenes technisches Silikatglas, das für die Bearbeitung mit Festkör perlasern geeignet ist. Die Gläser der vorliegenden Erfindung umfassen SiO2 und B2O3 und/oder Al2O3, Alkali- und Erdalkalioxide sowie Metalloxide, die eine für die Bearbeitung des Glases notwendige Wechselwirkung mit der Laserstrahlung unter schiedlicher Festkörperlaser ermöglichen, in dem die Transmision im Wellenlängenbereich der vom Festkörperlaser emittierten Strahlung stark ver mindert ist.The invention relates to a homogeneous technical silicate glass, which is suitable for processing with Festkör perlasern. The glasses of the present invention include SiO 2 and B 2 O 3 and / or Al 2 O 3 , alkali and alkaline earth oxides and metal oxides, which allow a necessary for the processing of the glass interaction with the laser radiation under different solid-state laser, in which the transmission in Wavelength range of the solid state laser emitted radiation is greatly reduced ver.
Im Stand der Technik ist es bekannt, Gläser im in fraroten Spektralbereich mit Hilfe von CO2-Lasern zu bearbeiten. Diese Strahlung wird von den meisten Gläsern aufgrund der vorhandenen Schwingungsbande innerhalb der Glasstruktur absorbiert, wodurch die Glasbearbeitung möglich ist.In the prior art, it is known to process glasses in the infrared spectral range with the aid of CO 2 lasers. This radiation is absorbed by most lenses due to the existing vibrational band within the glass structure, which makes glass processing possible.
Gemäß US-PS 87 93 601 sind Glaszusammensetzungen bekannt, die eine Wechselwirkung langwelliger Strahlen mit Borosilikatgläsern beinhalten. According to US-PS 87 93 601 are glass compositions known to have an interaction of long-wave Contain rays with borosilicate glasses.
Mit dem im Stand der Technik bekannten Gläsern ist es möglich, die in vielen Anwendungsfällen erfor derliche Mikrostrukturierung für Leiterbahnen, Positionsmarken und ähnlichen durch die Nutzung von CO2-Lasern zu realisieren. Nachteilig bei den an gegebenen Gläsern ist, daß die Nutzung der Laser strahlen kürzerer Wellenlängen, wie sie bei Fest körperlasern auftreten, nicht möglich ist, was zur Folge hat, daß in das Glas wesentlich kleinere Strukturen nicht eingebracht werden können und eine hohe thermische Belastung des Glases auftritt.With the glasses known in the prior art, it is possible to realize the neces sary in many applications microstructuring of printed conductors, position marks and the like by the use of CO 2 lasers. A disadvantage of the given glasses is that the use of the laser beams of shorter wavelengths, as they occur in festkörper lasers, is not possible, with the result that in the glass much smaller structures can not be introduced and a high thermal load of Glass occurs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, techni sche Silikatgläser anzugeben, die eine Bearbeitung mit kurzwelligen Festkörperlasern ermöglichen und die eine niedrige thermische Dehnung und hohe che mische Beständigkeit aufweisen.The invention is based on the object, techni specify a silicate glasses that a processing enable with short-wave solid-state lasers and which has a low thermal elongation and high che have mixed resistance.
Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe da durch, daß dem Grundbestandteil des Glases 0,2 bis 1,5 Masseprozent FeO, oder 0,2 bis 1,9 Masseprozent Fe2O3, VO2, Ti2O3 oder ein Gemisch davon, das in der Summe 1,9 Masseprozent nicht übersteigt, zugegeben ist.According to the invention, the solution of the problem da by that the basic component of the glass 0.2 to 1.5 mass% FeO, or 0.2 to 1.9 mass% Fe 2 O 3 , VO 2 , Ti 2 O 3 or a mixture thereof, which in total does not exceed 1.9% by weight is added.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemä ßen Verfahrens sieht vor, daß als Grundbestandteil Borosilikatglas mit dem Bestandteilen An expedient embodiment of the invention ßen procedure provides that as a basic component Borosilicate glass with the ingredients
verwendet wird.is used.
Die erfindungsgemäßen Borosilikatgläser weisen eine thermische Ausdehnung von 2,7 bis 3,5 * 10-6K-1 auf.The borosilicate glasses according to the invention have a thermal expansion of 2.7 to 3.5 * 10 -6 K -1 .
Ferner ist es möglich, daß als Grundbestandteil Erdalkalialumosilikatglas mit der ZusammensetzungFurthermore, it is possible that as a basic component Alkaline earth aluminosilicate glass with the composition
verwendet wird. is used.
Die erfindungsgemäßen Erdalkalialumosilikatgläser besitzen eine thermische Ausdehnung von 3,2 bis 5,0 * 10-6K-1.The alkaline earth metal aluminosilicate glasses according to the invention have a thermal expansion of 3.2 to 5.0 * 10 -6 K -1 .
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß als Grundbestandteil Li thiumborosilikat- oder Litiumalumosilikatgläser der ZusammensetzungAnother embodiment of the invention Method provides that as a basic component Li thiumborosilicate or Litiumalumosilikatgläser the composition
eingesetzt werden.be used.
Die erfindungsgemäßen Lithiumsilikatgläser mit ei nem Al2O3-Gehalt von mehr als 5 Masse-% gewähr leisten eine gezielt eingeschränkte Transmission innerhalb eines Wellenlängenbereiches, der die Wel lenlänge der Laserstrahlung von Festkörperlasern umfaßt.The lithium silicate glasses according to the invention with an Al 2 O 3 content of more than 5% by mass ensure a specifically limited transmission within a wavelength range which includes the wavelength of the laser radiation of solid-state lasers.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Aus führungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be described below with reference to an off management example will be explained in more detail.
Die Hauptkomponente des erfindungsgemäßen Borosili katglases wird durch ein Pyrexglas gebildet. Damit wird eine niedrige thermische Dehnung und hohe che mische Beständigkeit erreicht. Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Glases beruhen auf der Aus nutzung der Wirkung von Kationen von Übergangsme tallen entsprechender Wertigkeitsstufen. Dadurch wird im Glas eine starke Abnahme der Transmission in dem Wellenlängenbereich erreicht, der der Laser strahlung von Festkörperlasern entspricht. Es wird ein Borosilikatglas mit folgenden Bestandteilen verwendet:The main component of Borosili invention Katglase is formed by a pyrex glass. In order to will have a low thermal elongation and high che mixed consistency achieved. The properties of the glass according to the invention are based on the off Utilization of the effect of cations of transition metals corresponding valence levels. Thereby is in the glass a strong decrease in the transmission reached in the wavelength range of the laser radiation of solid state lasers. It will a borosilicate glass with the following constituents used:
Der Hauptbestandteil des Glasnetzwerkes wird durch SiO2 gebildet. Dadurch wird die Kristallisationsfe stigkeit, die niedrige thermische Dehnung und die hohe chemische Beständigkeit gewährleistet. Der Ma ximalwert des SiO2-Anteiles ist dabei durch Ein schmelzbedingungen des SiO2-Rohstoffes im Ge menge bei Schmelztemperaturen um 1600°C bedingt. Der untere Grenzwert wird durch die mit fallendem Anteil sinkende chemische Beständigkeit verursacht. Ein weiterer Bestandteil des Glasnetzwerkes ist B2O3. Dieser Bestandteil erhöht ebenfalls die Kri stallisationsfestigkeit, wobei die thermische Deh nung und die chemische Beständigkeit nur in gerin gem Maße nachteilig beeinflußt werden. Der Einsatz von B2O3 in den angegebenen Grenzen gewährleistet ein gutes Einschmelzverhalten. Die dritte Hauptkom ponente des beschriebenen Glastyps wird durch Alka lien gebildet. Alkalibestandteile im Rohstoffge menge bewirken grundsätzlich eine Verbesserung des Einschmelzverhaltens. Dabei ist es wichtig, die un terschiedlichen Molmassen der Alkalikationen und die damit verbundene wachsende thermische Dehnung der Gläser bei gleichen Molverhältnissen zu be achten. Li2O als alleiniger Bestandteil kann bis zu 5 Masse-% eingesetzt werden und beeinflußt be sonders im Falle hoher SiO2-Gehalte die thermi sche Ausdehnung nur wenig, während Na2O3 und beson ders K2O diese Eigenschaften deutlicher beeinflus sen. Die üblicherweise bei der Verwendung dieser Bestandteile in den angegebenen Grenzzusammenset zungen auftretende B2O3-reiche Phase wird durch einen entsprechenden Al2O3-Anteil verhindert, ohne daß sich die thermische Dehnung dabei wesent lich erhöht. Um eine ausreichende Wechselwirkung des Glases mit der jeweiligen Laserstrahlung zu ge währleisten müssen die angegebenen Mindestwerte für die Oxide der aufgeführten Übergangsmetalle einge halten werden. Eine Überschreitung der angegebenen Maximalwerte würde andererseits die thermische Deh nung im Falle von Glas-Silizium-Verbindungen für elektronische Anwendungen in ungerechtfertigter Weise erhöhen. Zur gezielten Beeinflussung des Redoxgleichgewichtes der polyvalenten Kationen der Übergangsmetalle werden zusätzlich Reduktionsmittel eingesetzt.The main component of the glass network is formed by SiO 2 . This ensures the crystallization strength, low thermal elongation and high chemical resistance. The maximum value of the SiO 2 content is determined by melting conditions of the SiO 2 raw material in the amount at melting temperatures of 1600 ° C. The lower limit is caused by the decreasing chemical content of the falling fraction. Another component of the glass network is B 2 O 3 . This ingredient also increases the crystallization stability, with the thermal expansion and chemical resistance only being adversely affected to a lesser extent. The use of B 2 O 3 within the specified limits ensures a good melting behavior. The third Hauptkom component of the described type of glass is formed by Alka lien. Alkaline ingredients in Rohstoffge amount basically cause an improvement in the melting behavior. It is important to pay attention to the different molecular weights of the alkali cations and the associated increasing thermal expansion of the glasses at the same molar ratios. Li 2 O as the sole constituent can be used up to 5% by mass and especially in the case of high SiO 2 contents affects the thermal expansion only slightly, while Na 2 O 3 and especially K 2 O significantly influence these properties. The B 2 O 3 -rich phase which usually occurs when using these constituents in the stated limiting compositions is prevented by a corresponding Al 2 O 3 content, without the thermal expansion being increased substantially. In order to ensure adequate interaction of the glass with the respective laser radiation, the specified minimum values for the oxides of the listed transition metals must be maintained. On the other hand, exceeding the specified maximum values would unreasonably increase the thermal expansion in the case of glass-silicon compounds for electronic applications. In order to influence the redox equilibrium of the polyvalent cations of the transition metals, reducing agents are additionally used.
Die die Transmission im gewünschten Wellenlängenbe reich beeinflussenden Oxide ermöglichen die Bear beitung mit Festkörperlasern in folgender Weise:The transmission in the desired Wellenlängenbe richly affecting oxides enable the Bear processing with solid-state lasers in the following way:
- 1. FeO (Bande ca. 1100 nm) für Nd-YAG-Laser (1060 nm).1. FeO (band about 1100 nm) for Nd-YAG laser (1060 nm).
- 2. TiO2 verstärkt die Wirksamkeit des Eisenoxids und ist ohne Eisenoxid wirkungslos.2. TiO 2 enhances the effectiveness of the iron oxide and is ineffective without iron oxide.
- 3. VO2 kann die Funktion von FeO übernehmen.3. VO 2 can take over the function of FeO.
- 4. Titanoxid mit einem hohen Anteil von Ti3+-kationen erhöht die Absorption im gesamten Wellenlängenbereich von 400-800 nm mit einem Maximum von 580 nm und ermöglicht somit die Wechselwirkung mit Rubin- und Ti - Saphir laser.4. Titanium oxide with a high proportion of Ti 3+ cations increases the absorption in the entire wavelength range of 400-800 nm with a maximum of 580 nm and thus allows the interaction with ruby and Ti - sapphire laser.
Die Hauptkomponenten der Erdalkalialumosilikatglä ser sind SiO2, Al2O3 und die Erdalkalioxide. Sie zeichnen sich durch einen nur sehr geringen Alkali gehalt, der teilweise an der Nachweisgrenze naßche mischer Untersuchungsverfahren liegt, aus. Derarti ge Gläser weisen eine hohe Transformationstemper atur von 650 bis 800°C auf, sind chemisch sehr be ständig und besitzen einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizient. Sie werden deshalb häufig für Lampengläser eingesetzt. Für das erfindungsge mäße Glas wird folgende Zusammensetzung verwendet:The main components of Erdalkalialumosilikatglä water are SiO 2 , Al 2 O 3 and the alkaline earth oxides. They are characterized by a very low alkali content, which is partly due to the detection limit naßche mixer examination method from. Derarti ge glasses have a high transformation tempera ture of 650 to 800 ° C, are chemically very be constantly and have a low thermal expansion coefficient. They are therefore often used for lamp lenses. The following composition is used for the glass according to the invention:
Der Hauptbestandteil des Glasnetzwerkes wird durch SiO2 gebildet. Charakteristisch für die Erdalkali alumosikatgläser ist der verhältnismäßig hohe An teil an Al2O3. Dieses Oxid wird meist zu gleichen Molprozenten wie die Summe der Erdalkali- und Alka lioxide eingesetzt. Dadurch wird eine optimale Glasstruktur mit sehr wenigen Trennstellensauer stoffen gebildet und es werden die angestrebten physikalischen und chemischen Eigenschaften er reicht. Der niedrige Alkaligehalt der Glaser ge währleistet die verhältnismäßig hohen Werte für die Transformationstemperatur und damit eine hohe Kris tallisationsfestigkeit. Die erfindungsgemäß in das Glas eingebrachten Übergangsmetalle und ihre Ver bindungen bewirken die Absorption der gewählten Laserstrahlung. Die angegebene Zusammensetzung be wirkt, daß die übrigen Glaseigenschaften nur in geringfügigem Maße beeinflußt werden.The main component of the glass network is formed by SiO 2 . Characteristic of the alkaline earth alumosikatgläser is the relatively high proportion of Al 2 O 3 . This oxide is usually used in equal molar percentages as the sum of the alkaline earth and Alka lioxide. As a result, an optimal glass structure with very few Trennstellensauer substances is formed and it will be the desired physical and chemical properties he goes. The low alkali content of the glasses ensures the relatively high values for the transformation temperature and thus high crystallization stability. The inventively introduced into the glass transition metals and their Ver compounds cause the absorption of the selected laser radiation. The specified composition be acts that the other glass properties are only slightly affected.
Die erfindungsgemäßen Lithium-Borosilikat- und Lithium-Alumosilikatgläser weisen folgende Zusam mensetzung auf:The lithium borosilicate and Lithium aluminosilicate glasses have the following co composition on:
Der Hauptbestandteil des Glasnetzwerkes wird auch hierbei wiederum von SiO2 gebildet, das von Al2O3 und/oder B2O3 ergänzt wird. Der hohe Anteil von Al kalioxiden verursacht jedoch eine hohe Zahl von Trennstellensauerstoffen, die nicht für jeden An wendungsfall erwünscht sind. Durch die erfindungs gemäßen Zusätze von Übergangsmetallen beziehungs weise von Seltenen Erden und den angegebenen Ver bindungen wird die Absorption der entsprechenden Strahlung der Festkörperlaser bewirkt, und damit die gewünschte Strukturierung ermöglicht.The main component of the glass network is again formed here by SiO 2 , which is supplemented by Al 2 O 3 and / or B 2 O 3 . However, the high proportion of alkali metal oxides causes a high number of interface oxygens, which are not desirable for every application. By fiction, contemporary additions of transition metals relationship, of rare earths and the specified Ver compounds, the absorption of the corresponding radiation of the solid-state laser is effected, and thus enables the desired structuring.
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4401850A1 (en) * | 1994-01-22 | 1995-07-27 | Horst Hans Juergen | Process for writing information into glass |
| DE19545422A1 (en) * | 1995-12-06 | 1997-06-12 | Inst Physikalische Hochtech Ev | Lithium borosilicate bonding glass |
| WO2002081394A1 (en) * | 2001-02-23 | 2002-10-17 | Schott Glas | Solarization stable borosilicate glass and uses thereof |
| JP2003112945A (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Glass for laser working |
| WO2004009504A1 (en) * | 2002-07-24 | 2004-01-29 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass capable of being machined by laser |
| WO2007028779A1 (en) * | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Glass material and method for heating a glass material |
| JPWO2007091483A1 (en) * | 2006-02-09 | 2009-07-02 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | Optical component and manufacturing method thereof |
| EP3339263A4 (en) * | 2016-05-03 | 2018-12-19 | LG Chem, Ltd. | Borosilicate glass, light guide plate comprising same, and method for manufacturing same light guide plate |
| CN118405846A (en) * | 2024-07-03 | 2024-07-30 | 山东龙光天旭太阳能有限公司 | A kind of high heat-resistant chemically stable high borosilicate glass and preparation method thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE550782C (en) * | 1927-05-06 | 1932-05-19 | Spiegelglas Akt Ges Deutsche | Manufacture of eye protection glasses with strong absorption in the ultra-violet and ultra-red part of the spectrum |
| US4792536A (en) * | 1987-06-29 | 1988-12-20 | Ppg Industries, Inc. | Transparent infrared absorbing glass and method of making |
| US5017521A (en) * | 1986-09-26 | 1991-05-21 | Pilkington Plc | Borosilicate glass compositions incorporating cerium oxide |
-
1993
- 1993-02-26 DE DE19934306004 patent/DE4306004A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE550782C (en) * | 1927-05-06 | 1932-05-19 | Spiegelglas Akt Ges Deutsche | Manufacture of eye protection glasses with strong absorption in the ultra-violet and ultra-red part of the spectrum |
| US5017521A (en) * | 1986-09-26 | 1991-05-21 | Pilkington Plc | Borosilicate glass compositions incorporating cerium oxide |
| US4792536A (en) * | 1987-06-29 | 1988-12-20 | Ppg Industries, Inc. | Transparent infrared absorbing glass and method of making |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4401850A1 (en) * | 1994-01-22 | 1995-07-27 | Horst Hans Juergen | Process for writing information into glass |
| DE19545422A1 (en) * | 1995-12-06 | 1997-06-12 | Inst Physikalische Hochtech Ev | Lithium borosilicate bonding glass |
| DE19545422C2 (en) * | 1995-12-06 | 1998-11-19 | Inst Physikalische Hochtech Ev | Process for anodic bonding of silicon components with glass components |
| US7217673B2 (en) | 2001-02-23 | 2007-05-15 | Schott Ag | Solarization stable borosilicate glass and uses thereof |
| WO2002081394A1 (en) * | 2001-02-23 | 2002-10-17 | Schott Glas | Solarization stable borosilicate glass and uses thereof |
| JP2003112945A (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Glass for laser working |
| EP1350771A3 (en) * | 2001-10-05 | 2003-10-15 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass for laser processing |
| US7524783B2 (en) | 2001-10-05 | 2009-04-28 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass for laser processing |
| WO2004009504A1 (en) * | 2002-07-24 | 2004-01-29 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass capable of being machined by laser |
| US7399721B2 (en) | 2002-07-24 | 2008-07-15 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass for laser processing |
| WO2007028779A1 (en) * | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Glass material and method for heating a glass material |
| JPWO2007091483A1 (en) * | 2006-02-09 | 2009-07-02 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | Optical component and manufacturing method thereof |
| EP1995631A4 (en) * | 2006-02-09 | 2010-12-22 | Univ Nagaoka Technology | OPTICAL COMPONENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| US8201421B2 (en) | 2006-02-09 | 2012-06-19 | Asahi Glass Company, Limited | Optical component and method for its production |
| EP3339263A4 (en) * | 2016-05-03 | 2018-12-19 | LG Chem, Ltd. | Borosilicate glass, light guide plate comprising same, and method for manufacturing same light guide plate |
| US10662107B2 (en) | 2016-05-03 | 2020-05-26 | Lg Chem, Ltd. | Borosilicate glass, light guide plate comprising the same and fabricating methods thereof |
| CN118405846A (en) * | 2024-07-03 | 2024-07-30 | 山东龙光天旭太阳能有限公司 | A kind of high heat-resistant chemically stable high borosilicate glass and preparation method thereof |
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