DE854073C - Verfahren zum Herstellen von blasenfreiem Quarzglas - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen von blasenfreiem Quarzglas Das bisher am meisten angewendete Verfahren, Quarzglas zu erschmelzen, bestand darin, daß mau an ein vorhandenes Quarzglas- oder Quarzgutrohr in mühsa iner _\rheit kleine Bergkristallstücke im Wasserstoff-Sauerstoff-Gebläse anklebte und diese verglaste. Hierbei entstand ein einigermaßen blasenfreies Quarzglas erst nach mehrmaligem Durchschmelzen des aufgebauten Quarzglaskörpers. Versucht inan, Quarzglas in einem Schmelzgefäß zu erschmelzen, so entsteht meist ein sehr stark mit Wasen <ltirclisetzter Schnielzling. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, kleinkörnigen Bergkristall txler aber auch körnige Kieselsäure in einem elektrisclic@n Vakuumofen zu erschmelzen. Auch hierbei wurden jedoch ausreichend blasenfreie Quarzglaskörper nicht erhalten, weil bei der h.rschinelzting unter Vakuum eine starke Verdampfung der Kieselsäure eintrat und die hierdurch entstandeneii großen Blasen aus der zähen Quarzschmelze nicht genügend entweichen konnten. Uni dies zu vernicid@n hat man schon vorgeschlagen, beim Vakuumschmelzen von Bergkristall nach Erreichen der Schmelztemperatur die Schmelze der I:inwirkun:r eines unter einem Überdruck von 8 bis 12 Atin. und mehr stehenden Gases, insbesondere Kohlensäure, auszusetzen. Auch dieses Verfahren befriedigte jedoch nicht, da zwar durch die Druckeinwirkung des Gases die beim Schmelzvorgang entstandenen sehr kleinen Gasblasen beseitigt, größere jedoch nur auf kleinen Raum zusammengedrängt wurden, so daß als Endergebnis ein immerhin noch in gewissem Maße Gasblasen enthaltendes Quarzglas entstand.
• Erfindungsgemäß kann praktisch blasenfreies 0uarzglas auf einfache und sichere Weise erhalten werden, wenn in dem zum Schmelzen des Ausgangsstoffes, etwa kleinkörniger Bergkristall oder körnige Kieselsäure, dienenden elektrisch beheizten Ofen bis zum Erreichen der Schmelztemperatur und auch noch während des mindestens io Minuten währenden .eigentlichen Schmelzvorganges eine unter einem Druck von io bis i5o Torr stehende Wasserstoffatmosphäre aufrechterhalten wird, deren Druck nach Beendigung des Schmelzvorganges auf etwa i bis 2 Atm. erhöht wird. Der zum Schmelzen dienende Ofen muß in bekannter Weise mit einem Vakuumanschluß versehen sein, um vor Einleitung des Wasserstoffes ihn weitgehend entlüften zu können. Der Ofen wird in einem Zeitraum von rund i Stunde von Zimmertemperatur bis auf die Schmelztemperatur des Ausgangsstoffes, die üblicherweise etwa 2ooo bis 22oo° beträgt, hochgeheizt. Die Schmelztemperatur wird vorzugsweise für eine Dauer von 15 bis 20 :Minuten aufrechterhalten. Der im Ofen während des Hochheizens und auch während der eigentlichen Schmeizzeit eingeleitete Wasserstoff steht vorzugsweise unter einem Druck von .5o Torr. Durch den Druck des schön beim Hochheizen des Ofens vorhandenen Wasserstoffes wird die Kieselsäureverdampfung des Ausgangsstoffes stark unterdrückt, so daß es nicht zur Bildung großer Kieselsäureverdampfungsblasen kommen kann. Der 1\'asserstoff dringt zwar andererseits in die Quarzschmelze ein und füllt auch die zwischen den einzelnen Ausgangskörnern vorhandenen kleinen Zwischenräume an, was jedoch nicht weiter von Schaden ist, da durch die nach Beendigung des Schmelzvorgailges stattfindende Erhöhung des Wasserstoffdruckes auf etwa i bis 2 Atm. die Schmelze etwas zusammengepreßt und der Druck in den Gasbläschen auf annähernd i Atm. erhöht wird. Da der in der Schmelze schon früher absorbierte M'asserstoff jedoch nur unter einem Druck von beispielsweise 5o Torr steht, wird der in den Bläschen vorhandene, auf höheren Druck gekommene Wasserstoff von der Schmelze praktisch restlos absorbiert, zumal es sich nur um sehr kleine Wasserstoffmengen handelt. Diese Absorption des Wasserstoffes wird dabei durch den Umstand, daß Wasserstoff von allen Gasen am leichtesten in Quarz hineindiffundiert, besonders unterstützt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen von blasenfreiem Quarzglas, bei dein kleinstückiger Bergkristall oder körnige Kieselsäure in einem Ofen elektrisch geschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dein Ofen bis zum Erreichen der Schmelztemperatur und auch noch während des mindestens io Minuten währenden eigentlichen Schmelzvorganges eine unter einem Druck von io bis i5o Torr, vorzugsweise 5o Torr, stehende Wasserstoffatmosphäre aufrechterhalten wird, deren Druck nach Beendigung des Schmelzvorganges auf etwa i bis 2 Atm, erhöht wird.