DE1932513C3 - Photochromatisches Polarisationsglas und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Photochromatisches Polarisationsglas und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Classifications
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- 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/04—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass
- C03C4/06—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass for phototropic or photochromic glass
Description
und die Summe der aufgeführten Grundbestandteile is
und der Silberhalogenide wenigstens 85 Gew.-% der gesamten Glasmischung ausmacht.
3. Polarisationsglas nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatglas zusätzlich
bis zu 1 Gew.-% mindestens einer der Verbindungen SnO, FeO, Cu A As2O 3, Sb201 enthält.
4. Polarisationsglas nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatglas zusätzlich bis zu
12,5 Gew.-% mindestens eines der zweiwertigen Metalloxide MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO, PbO
enthält.
5. Polarisationsglas nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Silberhalogenid Silberchlorid
und/oder Silberbromid und/oder Silberjodid ist.
6. Polarisationsglas nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich O bis 0,10 Gew.-°/o
CuO und O bis 0,50 Gew.-% CdO enthält.
7. Verfahren zur Herstellung des photochromatischen Polarisationsglases nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß ein photochromati- ss
sches Glas, das 0,2 bis 0,7 Gew.-% submikroskopischer Silberhalogenid-Partikeln mit einem Durchmesser
von 50 bis 1000 A enthält, hergestellt wird, das photochromatische Glas zur Verlängerung der
Silberhalogenid-Partikeln bis zu einem Verhältnis <„>
von maximaler Länge zu maximaler Breite von 2 : 1 bis 5:1, und zur Orientierung der verlängerten
Partikeln in der Richtung, in der das Glas gezogen wird, gestreckt wird und das Glas zur Fixierung der
länglichen, orientierten Partikeln in die glasige (,<;
Matrix gekühlt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn-
Glas zur Dunkelung und Ausbildung seiner polarisierenden Eigenschaften akiinischer Strahlung ausgesetzt
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas bei erhöhten Temperaturen
zwischen dem Anlaßpunkt und dem Erweichungspunkt des Glases gestreckt wird.
Die Erfindung betrifft ein photochromatisches Polarisationsglas, welches von einem klaren nichtpolarisierenden
Zustand zu einem dunklen polarisierenden Zustand reversibel zu wechseln vermag und ein Verfahren zu
dessen Herstellung.
Der zur Zeit allgemein benutzte Polarisator ist ein von E. H. Land entwickeltes plastisches Material, das
als »Η-Scheibe« bezeichnet wird. Dieser Polarisator, der in unpolarisiertem Licht in neutraler Farbe
erscheint, wird durch Absorbieren von Iod in einer gestreckten Scheibe aus Polyvinylalkohol hergestellt.
Das eingefügte Jod tendiert zum Formen langer dünner Ketten, welche in der transparenten Scheibe aus
plastischem Material eingebettet sind. Die H-Scheibe bleibt »permanent« polarisierend, d. h., das Material
wechselt nicht vom polarisierten zum unpolarisierten Zustand und umgekehrt.
Eine kurze Diskussion der Polarisation ist für das Verständnis der Erfindung von1 Nutzen: Gemäß der
Wellen-Theorie breitet sich Licht im allgemeinen in transversaler Richtung aus, wobei die elektrischen
Schwingungen senkrecht auf die Fortpflanzungsrichtung stehen. Beim polarisierten Licht haben die
transversalen Schwingungen eine einzige Richtung, d. h.,
für den speziellen Fall, daß die elektrischen Schwingungen horizontal verlaufen, ist das Licht linear und
horizontal polarisiert, andererseits ist das Licht linear und vertikal polarisiert, wenn die Schwingungen
vertikal verlaufen. Geht das Licht z. B. durch einen ersten Polarisator, welcher das Licht in zwei Komponenten
teilt, wird eine Komponente durchgelassen, während die andere Komponente absorbiert wird.
Wenn das Licht dann durch einen zweiten Polarisator geht, der parallel zum ersten gerichtet ist, wird das
polarisierte Licht durchgelassen. Wird jedoch der zweite Polarisator gedreht, vermindert sich die Menge
des durchgelassenen Lichts; wenn schließlich die Polarisatoren im rechten Winkel zueinander stehen,
wird das Licht fast vollständig absorbiert.
Eine allgemeine Anwendung findet die plastische polaroide Scheibe bei der Herstellung von Sonnenbrillenglasern,
welche die Blendung weitgehend reduzieren. Kürzlich wurde gefunden, daß Sonnenbrillengläser aus
photochromatischem Glas hergestellt werden können, das sich in Gegenwart von Sonnenlicht reversibel
verdunkelt und im Schatten eine neutrale Farbe wiedergewinnt.
Die allgemeine Verwendung von Glaspolarisatoren würde gegenüber den bisherigen Plastik-Polarisatoren
Vorteile aufweisen, da Glas formfest und thermisch stabil ist. Noch wichtiger ist die Tatsache, daß
Plastikscheiben eine geringe Härte und eine geringe Kratzwiderstandsfähigkeit sowie einen niederen Brechungsindex,
was die Herstellung der beschriebenen polarisierenden Sonnenbrillengläser verhindert, aufweisen.
das die beiden beschriebenen Eigenschaften vereint, d. h. ein Glas zu schaffen, das in Gegenwart von
Sonnenlicht, z. B. aktinischer Strahlung, sowohl geschwärzt als auch polarisierend wird, während es im
Schatten oder im Dunkeln seinen farblosen und nichtpolarisierenden Zustand wiedergewinnt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß das Glas aus einem Silikatglaskörper besteht, in welchen längliche, orientierte Partikeln von wenigstens
einem Silberhalogenid eingelagert sind, wobei die Konzentration der Partikeln 0,2 bis 0,7 Gew.-°/o beträgt,
die Silberhalogenid-Partikeln ein Verhältnis von maximaler Länge zu maximaler Breite von 2:1 bis 5:1
aufweisen und das Glas nach Belichtung durch aktinische Strahlung sich im dunklen polarisierenden
Zustand befindet.
Das erfindungsgemäBe Verfahren zur Herstellung des photochromatischen Polarisationsglases ist dadurch
gekennzeichnet, daß ein photochromatisches Glas, das 0,2 bis 0,7 Gew.-% submikroskopischer Silberhalogenid-Partikeln
mit einem Durchmesser von 50 bis 1000 Ä enthält, hergestellt wird, das photochromatische Glas
zur Verlängerung der Silberhalogenid-Partikeln bis zu einem Verhältnis von maximaler Länge zu maximaler
Breite von 2:1 bis 5:1, und zur Orientierung der verlängerten Partikeln in der Richtung, in der das Glas
gezogen wird, gestreckt wird und das Glas zur Fixierung der länglichen, orientierten Partikeln in die glasige
Matrix gekühlt wird.
Die grundlegende Veröffentlichung bezüglich photochromatischer Gläser ist das US-Patent 32 08 860. Ein
Beispiel derartiger Gläser sind anorganische Silikatglaser, welche submikroskopische Kristalle von Silberhalogeniden,
z. B. Silberchlorid, Silberbromid und Silberjodid enthalten, welche eine dunklere Farbe annehmen,
wenn das Glas aktinischer Bestrahlung unterworfen wird, ihre ursprüngliche Farbe aber wiedergewinnen,
wenn die aktinische Strahlung unterbrochen wird. Obwohl dieses Phänomen nicht vollkommen verstanden
wird, glaubt man, daß es auf eine Reaktion zwischen der aktinischen Strahlung und den in der glasigen Matrix
dispergierten Kristallen zurückzuführen ist, wobei die Absorptionsfähigkeit der Kristalle für sichtbare Strahlungen
dabei geändert wird. Durch das Entfernen der aktinischen Strahlungsquelle nehmen die Kristalle ihren
ursprünglichen Zustand wieder ein, da die Kristalle in einer glasigen Matrix eingeschlossen sind, welche inert
und für die bei der Bestrahlung erzeugten Reaktionsprodukte undurchlässig ist und auf diese Weise die
Reaktionsprodukte nicht vom Reaktionsort wegdiffundieren können. Die Fähigkeit dieser Gläser ihre
Durchlässigkeit für sichtbares Licht reversibel zu verändern, hat zu ihrer Verwendung bei Fenstern,
Brillengläsern, Verkleidungsmaterialien etc. geführt.
Eine Reihe vorzugsweiser Glas-Grundzusammensetzungen im System R2O-B2O1-AI2O3·SiO2, wobei R2O
Alkalimetalloxide bezeichnet, die für die vorliegende Erfindung nützlich sind, sind in der obengenannten
Patentschrift offenbart. Diese Gläser bestehen insbesondere im wesentlichen — in Gew.-% auf Oxidbasis —
aus ca. 40-76% SiO2,4-30% B2Os, 4-26% AI2O1 und
R2O, wobei R2O eine Verbindung aus der Gruppe
2-8% Li2O, 4-15% Na2O, 6-20% K2O, 8-25%
Rb2O und 10-30 Gew.-% Cs2O bedeutet und die
Summe der aufgeführten Grundbestandteile und der Silberhalogenide wenigstens 85 Gew.-% der gesamten
Glasmischung ausmacht. Ein Zusatz sehr kleiner Mengen Nisderterr.peratur-reduzierender Verbindungen,
wie etwa SnO, FeO, Cu2O, As2O3 und Sb2O3, welche
das photochromatische Verhalten des Glases verbessern, wird ebenfalls vorgeschlagen, wobei die Mengen
dieser Bestandteile im allgemeinen weniger als 1 Gew.-°/o der Gesamtmischung ausmachen. Schließlich
ist die Zugabe von Fluor zum Glasrohrstoffgemenge, um das Schmelzen zu erleichtern oder Versteinung zu
inhibieren, wenn die Glasschmelze gekühlt und geformt wird, sowie geringe Zugaben zweiwertiger Metalloxide,
wie etwa MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO und PbO, ebenfalls offenbart.
Es ist ohne weiteres einzusehen, daß die bei photochromatischen Gläsern erhaltene Schwärzung
direkt von der Konzentration der im Glas vorhandenen
ι? strahlungsempfindlichen Kristalle abhängt Nichtdestoweniger
führt, wie auch im US-Patent 32 08 860 betont ist, eine hohe Konzentration von Silber und Halogenen
im Glas zur Bildung von Silbcrhalogenid-Kristallen von
solcher Größe, daß Licht aus dem sichtbaren Teil des Spektrums, welches durch das Glas geht, gestreut wird
und auf diese Weise das Glas undurchsichtig oder trüb ist. Die Grenzmengen an Silber und Halogenen, welche
gemäß dem genannten Patent einzuhalten sind, um ein durchsichtiges photochromatisches Glas zu gewährleisten,
liegen bei maximal 0,7 Gew.-% bzw. analysiert bei 0,6 Gew.-% für Silber und die Summe der Halogene.
Andererseits kann schon photochromatisches polarisierendes Verhalten des Glases beobachtet werden, wenn
die Konzentration der strahlungsempfindlichen Kristal·
\o Ie nur 0,2 Ge''7.-% beträgt.
Das hierverwendete photochromatische Glas wird durch Einbringen der Bestandteile der gewünschten
kristallinen Silberhalogenidphase in das Glas und anschließendes Fällen der Kristalle in situ in der
.15 glasigen Matrix hergestellt. Das Glas wird aus den
Glasrohstoffgemengen in der üblichen Weise geschmolzen, zu der gewünschten Gestalt geformt und in
gewöhnlicher Weise gekühlt, wobei die Bestandteile der gewünschten Silberhalogenide mit den Bestandteilen
der glasigen Matrix zum Glasrohstoffgemenge gegeben werden. Die Fällung der Silberhalogenid-Parlikeln kann
dadurch erreicht werden, daß das Glas direkt aus der Schmelze gekühlt wird. Es ist möglich, das Glas so
schnell zu kühlen, daß keine Silberhalogenid-Kristalle oder wenigstens Silberkristalle in nicht hinreichender
Zahl, um einen merklichen photochromatischen Effekt im Glas auszubilden, gefällt werden. Dies kann dadurch
vermieden werden, daß das Glas so lange einer Temperatur über seinem Spannungspunkt ausgesetzt
wird, bis die Silberkationen und die Halogenanionen sich innerhalb der Glasstruktur näher angeordnet
haben, wobei sie eine zweite amorphe Phase, welche aus submikroskopischen Tropfen flüssiger Silberhalogenide
besteht, bilden. Diese Tropfen enthalten Silberhalogeni-
ss de in einer Menge von wenigstens 0,2 Gew.-% des Glases; das Silberhalogenid kristallisiert nach Kühlen
unter den Schmelzpunkt der Silberhalogenid-Partikeln. Je höher die Temperatur der Wärmebehandlung ist,
desto schneller schreitet die Wiedervereinigung vorwärts, da die Viskosität des Glases beim Erhöhen der
Temperatur abnimmt und der Widerstand gegen Bewegung, welche die Wiederzusammenlagerung ermöglicht,
abnimmt. Nach der Kristallisation sollen die Silberhalogenid-Partikeln einen Durchmesser von ca. 50
<vs bis 1000 A aufweisen, um die gewünschten polarisierenden
Eigenschaften des Endprodukts zu gewährleisten. Wenn der Durchmesser der Partikeln 300 A überschreitet,
beginnen die Gläser ihre transparenten Eigenschaf-
ten zu verlieren, was insbesondere für Gläser, die für Brillen etc. verwendet werden sollen, von Bedeutung ist.
Um das photochromatische Glas polarisierend zu machen, ist es notwendig, die Silberhalogenid-Partikeln
geeigneter Größe in der glasigen Matrix zu verlängern und zu orientieren. Dazu wird das Glas einer Streckung
bei erhöhten Temperaturen unterworfen, um zu gewährleisten, daß das Glas beim Ziehen nicht bricht.
Die Wärmebehandlung wird vorzugsweise bei einer gleichmäßigen Temperatur von 500 bis 5500C durchgeführt,
wobei es möglich ist, je nach den Eigenschaften des zugrunde liegenden Glases auf bis zu 6000C zu
gehen. Während der Streckung werden die Partikeln verlängert, so daß bei den Silberhalogenid-Pariikeln das
Verhältnis Länge zu Breite im Bereich von ca. 2:1—5:1 liegt. Das Strecken führt auch zu einer
Orientierung der Silberhalogenid-Partikeln in der Richtung, in welcher das Glas gezogen wird, wobei die
Silberhalogenid-Partikeln in Form von Fasern alle in einer Richtung ausgerichtet sind. Jm dunklen Zustand
absorbiert das Glasprodukt vorzugsweise das Licht, das in Richtung ihrer Anordnung polarisiert ist.
Bei einer anderen Ausführungsart der Erfindung werden die photochromatischen polarisierenden Gläser
durch Kühlen der Schmelze auf ca. 8000C und Ziehen der viskosen Schmelze geformt. Bei der Ausführung
dieses Verfahrens werden Kühlen, Kristallisation und
Verlängerung fast gleichzeitig durchgeführt.
Die Verlängerung der Silberhalogenid-Partikeln kommt durch laminare Scherkräfte, weiche während
des Wiederziehens auftreten, zustande. Der erhaltene Verlängerungsgrad bestimmt in Verbindung mit der
Besetzungsdichte wahrscheinlich die erhaltene Polarisationswirksamkeit. Gewöhnlich gibt man den Grad der
Polarisation durch das Polarisationsverhältnis, ausgedrückt in einem Wirksamkeitsfaktor, unter folgender
Formel
Wirksamkeit % =
T11 +
40
wieder, wobei Tn den Prozentsatz der Durchlässigkeit
von polarisiertem Licht, dessen elektrischer Vektor parallel zu dem der Probe liegt und 71 den Prozentsatz
der Durchlässigkeit von polarisiertem Licht, dessen elektrischer Vektor senkrecht auf dem der Probe steht,
bedeutet.
Die primären Faktoren, die die Verlängerung der Silberhalogenid-Partikeln beeinflussen, sind die Partikelgröße,
die Ziehgeschwindigkeit und die Ziehtemperatur. Im allgemeinen werden größere Partikeln leichter
verlängert als kleinere, wegen der Beziehung zwischen der Oberflächenspannung der Partikeln und der Fläche
der Oberfläche, auf die die Scherkräfte einwirken.
Partikeln mit einem Durchmesser von mehr als ca. 300 bis 500 A bewirken jedoch, daß das Glas unscharf
und die für Brillen etc. ungeeignet wird. Es wurde beobachtet, daß bei einer gegebenen Temperatur die
wirkungsvollste Polarisation bei der größtmöglichen Ziehgeschwindigkeit erzeugt wird. Dies kann durch die
Tatsache erklärt werden, daß Glas, welches mit hohen Geschwindigkeiten gezogen wurde, schnell kühlt, wenn
es aus dem Ofen kommt, wobei die verlängerten Silberhalogenid-Partikeln ausgerichtet werden. Daraus
folgt, daß bei einer gegebenen Ziehgeschwindigkeit die niedrigstmögliche Temperatur den höchsten Polarisa- <,s
tionsgrad erzeugt. Dies hat zwei Gründe: erstens übt Glas bei höheren Vikskositäten größere Scherkräfte auf
die Partikeln während des Ziehens aus. was 7.u einer größeren Partikelverlängerung führt, und zweitens, da
die Ziehtemperaturen erniedrigt werden, weist das Glas, wenn es aus dem Ofen gezogen wird, eine niedrigere
Temperatur auf, wodurch das Finfrieren der polarisierenden Eigenschaften schneller erfolgt.
Die tatsächliche Verlängerung der Silberhalogenid-Partikeln kann unter verschiedenen Ziehbedingungen
durchgeführt werden, wobei das GIa^ eine Viskosität
von 108 bis 10u Poise aufweist. Bei höheren Temperaturen,
entsprechend Glasviskositäten im Bereich von 108
bis 1010 Poise, nehmen jedoch die Polarisationseigenschaften,
die beim eigentlichen Ziehvorgang des Glases erzeugt werden, sehr schnell ab, wenn das Glas aus dem
Ofen kommt. Wenn der viskose Fluß des Glases unter einen bestimmten Wert fällt, beginnen die Oberflächenspannungskräfte
der verlängerten Partikeln die laminaren Scherkräfte, welche durch das fließende Glas
ausgeübt werden, auszugleichen und diese dann zu übersteigen. Dies hat zur Folge, daß die Partikeln ihre
ursprüngliche Form wieder annehmen, was erst dadurch verhindert wird, daß die Temperatur des Glases unter
den Anlaßpunkt fällt. Bei höheren Ziehtemperaturen ist also eine schnelle Kühlung notwendig, um die
Polarisationseigenschaften einzufrieren. Dieses Erfordernis des schnellen Kühlens wird um so schwieriger, je
dicker die Glasstücke sind.
Das gestreckte Glas, muß gekühlt werden, um die verlängerten und orientierten Silberhalogenid-Partikeln
in die glasige Matrix einzulagern. Die Kühlgeschwindigkeit hängt natürlich von der Temperatur ab, bei welcher
das Glas ursprünglich gezogen wurde. Gläser, die bei hohen Temperaturen und niederen Viskositäten gezogen
wurden, müssen also schneller gekühlt werden, während Gläser, die bei Temperaturen gezogen wurden,
die in der Nähe des Anlaßpunktes liegen, zu einer Einlagerung der verlängerten Partikeln tendieren und
so eine geringere Kühlgeschwindigkeit erfordern. In den meisten Fällen wird das Glas aus dem Ofen
genommen und bei Raumtemperatur abgekühlt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Eine Glasprobe in I-Form mit einem Querschnitt von
10,2 cm χ 1,3 cm und einer Länge von 10,2 cm wurde aus der folgenden Glaszusammensetzung (berechnet
aus dem Glasrohrstoffgemenge, bezogen auf Oxidbasis) hergestellt:
| Bestandteil | ÜC«.-'1 | Mol-1/,, |
| SiO2 | 51,234 | 54,049 |
| AI2O3 | 7,677 | 4.772 |
| Na2O | 8,654 | 8.845 |
| F | 1,152 | 3,842 |
| CuO | 0,027 | 0,021 |
| Cl | 0,267 | 0.477 |
| Br | 0,597 | 0,473 |
| Ag | 0,097 | 0,057 |
| CdO | 0,084 | 0,041 |
| B2O, | 30,077 | 27,365 |
Das Glas wurde 1 Stunde lang siner Wärmebehandlung
von 7000C unterworfen, um große Silberhalogenid-Kristalle
von ca. 500 bis 1000 Ä Durchmesser zu erzeugen.
Die Probe wurde dann eingespannt, in einen horizontal aneeordneien Ziehofen gebracht und auf
eine Temperatur von 5500C, entsprechend einer
Glasviskosität von 1O9·7 Poise, erhitzt. Dann wurde auf
die Glasprobe in Richtung der Längsachse eine Dehnungskraft ausgeübt, wobei Einspannvorrichtungen
und Ketten verwendet wurden, die von einem hydraulischen Zylinder betätigt und kontrolliert wurden.
Die Dehnungskraft wurde gleichförmig auf 227 kg erhöht (17,6 kg/cm2 an gt eigentlichen Probe, welche
einen ursprünglichen Durchmesser von 13,3 cm2 aufwies).
Dann wurde eine Verlängerung auf 40,6 cm (4:1) innerhalb einer Zeitspanne von 15 Minuten durchgeführt,
so daß der effektive Querschnitt der Probe auf 3,3 cm2 reduziert wurde. Bei diesem Verlängerungspunkt wurde abgebrochen und der Ofen zur schnellen
Abkühlung der Probe geöffnet.
Die verlängerte Probe wurde gemahlen und auf 2 mm Dicke poliert; folgende Meßwerte wurden erhalten:
71,
Durchlässigkeit im
nichtgedunkelten
Zustand
= 13,0%,
= 1,0%,
= 1,0%,
= 77%.
Die Wirksamkeit, welche aus der oben angegebenen Gleichung berechnet wurde, ergab sich zu 86%.
Es wurde ein Ziehapparat mit Ziehvorrichtungen welche geeignet waren, das Glas in einem Viskositätsbereich
von 108 bis 1013 Poise zu verlängern, vorbereitet
Der verwendete Apparat bestand im wesentlichen aus einem vertikal angeordneten Ofen, einer beweglicher
Einspannvorrichtung, mit welcher die Glasprobe gehalten und mit verschiedener Geschwindigkeit zum oberer
Ende des Ofens gehoben werden konnte und einer Ziehvorrichtung, mit welcher ein hinreichend großer
Zug auf das Glas ausgeübt werden konnte, um es bei der erforderlichen Viskositäten kontinuierlich ziehen zu
können.
Die in der folgenden Tabelle angegebenen verschiedenen Gläser wurden nach üblichen Verfahren geschmolzen.
Die Zusammensetzung der Gläser wurde aus dem Glasrohstoffgemenge berechnet und ist ir
Gew.-% auf Oxidbasis angegeben.
Bestand- Beiteil spiel 2
Beispiel 3
Beispiel 4
Beispiel
Beispiel 6
Beispiel 7 Beispiel 8
Beispiel
Bei- Beispiel IO spiel 11
Bei- Beispiel 12 spiel 13
53,1
Al2O3 8,0
B2O3 29,5
B2O3 29,5
54
8,2
30,0
8,2
30,0
49,6 50,0 50,0 51,6 46,6 61,4 53,8 53,8
58
9,0
9,0
9,0
7,0
7,0
22,4 10,4
10,4
30,0 30,0 30,0 20,0 25,0 56
28,2 22,2 19,0 17,0
| Na2O | 8,3 | 9,1 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 1,0 | - | 2,0 | 2,0 | 6,5 | - | 4,1 | 1,0 | - | 8,1 | 1,0 | - | 10 | - | 1,5 | - | 2 |
| K2O | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,412 | - | 0,412 | - | 1,0 | - | - | - | ||||||
| Li2O | - | - | - | - | - | 0,25 | 2,5 | 2,5 | 4,0 | 0,016 | 2,8 | 0,05 | 2,8 | 0,70 | - | 0,2 | 3 | |||||
| Cs2O | - | - | - | - | - | 1,3 | - | 4,0 | - | - | - | 0,5 | - | 0,5 | - | 1,5 | - | |||||
| MgO | - | - | - | - | - | 0,60 | - | - | 2,0 | 20 | - | - | - | 0,20 | 0,4 | - | ||||||
| BaO | - | - | - | - | - | - | 8,0 | 8,0 | 2,5 | - | - | - | 0,20 | 0,44 | - | |||||||
| PbO | - | - | - | - | - | 4,5 | 4,5 | 0,5 | 0,5 | - | - | 4.0 | ||||||||||
| ZrO2 | - | - | - | - | 0,03 | 2,0 | 2,0 | - | 0,032 | 0.032 | 0.02 | - | ||||||||||
| Sb2O3 | - | - | - | - | 0,10 | - | - | 0,3 | - | - | - | - | ||||||||||
| Ag | 0,09 | 0,09 | 0,15 | 0,30 | 55 | 0,3 | 0,3 | 0.5 | 60 | 45 | 40 | 0,26 | ||||||||||
| F | 0,6 | 1,23 | 1,3 | 1,3 | 1,35 | 1,35 | 2,5 | 0,3 | ||||||||||||||
| Cl | 0.19 | 0,36 | 0,3 | 0,40 | 0.4 | 0,4 | 1,5 | 0,4 | ||||||||||||||
| Br | 0,08 | 0,18 | 0,3 | 0,20 | 0,2 | 0,2 | 0,13 | |||||||||||||||
| J | - | - | - | - | - | - | - | |||||||||||||||
| CuO | 0,07 | 0,06 | 0,06 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | |||||||||||||||
| CdO | 0,06 | 0.09 | 0.15 | 0,50 | 0,20 | 0,20 | - | |||||||||||||||
| Wirk | 30 | 40 | 50 | 60 | 35 | 50 | 35 | |||||||||||||||
| samkeil |
Die Gläser wurden 30 Minuten lang einer Wärmebe handlung bei 700° C unterzogen, um die photochromatischen Silberhalogenid-Tropfen zu erzeugen. Es wurden
Glasproben hergestellt, die eine Größe von 5,1 χ 203 x 1,0 cm aufwiesen. Diese Glasproben wurden langsam in den Ziehofen gehoben und annähernd
auf den Erweichungspunkt des Glases vorgeheizt Die Temperatur des Ofens betrug ca. 600°C und die
Ziehkraft wurde durch ein Gewicht von 9,1 kg erzeug Nachdem das Ziehen begonnen hatte, wurde di
Ofentemperatur entsprechend einer Glasviskosität vo 1012 bis 1013 Poise herabgesetzt Unter diesen Bedingur
gen ergab eine Verdünnung von 4:1 während de Ziehens einen kontinuierlichen Glasstreifen von 13«
Breite und 03 cm Dicke.
In dem erhaltenen Produkt hatten sich die vor dei
Ziehen und nach dem Ziehen gemessenen photochromatischen Eigenschaften nicht geändert. Die Silberhalogenid-Partikeln
wurden zu einer ellipsoiden Form, mit einem Längenverhältnis im Bereich von 2:1 bis 5:1,
verlängert. Das Glas wurde polarisierend, nachdem es aktinischer Strahlung im Bereich von 350 bis 410
Millimikron Wellenlänge unterworfen wurde, welche
eine Erhöhung der Schwärzung in der für das Dunkeln photochromatischer Gläser typischen Weise, hervorrief.
Die Polarisationswirksamkeit stieg proportional der optischen Dichte, bis die maximale optische Dichte
erreicht war. Die aus der angegebenen Gleichung berechnete Wirksamkeit ist in der vorstehenden Tabelle
angegeben.
Claims (2)
1. Photochromatisches Polarisationsglas, welches von einem klaren nichtpolirisierenden Zustand zu
einem dunklen polarisierenden Zustand reversibel zu wechseln vermag, dadurch gekennzeichnet,
daß das Glas aus einem Silikatglaskörper besteht, in welchen längliche, orientierte Partikeln
von wenigstens einem Silberhalogenid eingelagert sind, wobei die Konzentration der Partikeln 0,2 bis
0,7 Gew.-% beträgt, die Silberhalogenid-Partikeln ein Verhältnis von maximaler Länge zu maximaler
Breite von 2 :1 bis 5 :1 aufweisen und das Glas nach
Belichtung durch aktinische Strahlung sich im dunklen polarisierenden Zustand befindet.
2. Polarisationsglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatglas im wesentlichen
— in Gew.-% auf Oxidbasis, bezogen auf das Glasrohstoffgemenge — aus :o
40-76% SiO3,
4-30% B2O3,
4-26% AI2O3
und R2O besieht,
und R2O besieht,
wobei R2O Alkalioxide bedeutet innerhalb der
Grenzen:
2- 8% Li2O,
4-15% Na2O, ,0
6-20% K2O,
8-25% Rb2O
10-30% Cs2O
8-25% Rb2O
10-30% Cs2O
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