DE4032566A1 - Lead-free glass resistant to devitrification - contg. oxide(s) of boron, barium, zirconium, titanium, niobium, tantalum and opt. germanium, silicon phosphorus etc. - Google Patents

Lead-free glass resistant to devitrification - contg. oxide(s) of boron, barium, zirconium, titanium, niobium, tantalum and opt. germanium, silicon phosphorus etc.

Info

Publication number
DE4032566A1
DE4032566A1 DE19904032566 DE4032566A DE4032566A1 DE 4032566 A1 DE4032566 A1 DE 4032566A1 DE 19904032566 DE19904032566 DE 19904032566 DE 4032566 A DE4032566 A DE 4032566A DE 4032566 A1 DE4032566 A1 DE 4032566A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
content
glass
oxide
sio2
partial dispersion
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.)
Granted
Application number
DE19904032566
Other languages
German (de)
Other versions
DE4032566C2 (en
Inventor
Marc Dr Clement
Volkmar Geiler
Danuta Grabowski
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.)
Schott AG
Original Assignee
Schott Glaswerke AG
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 Schott Glaswerke AG filed Critical Schott Glaswerke AG
Priority to DE19904032566 priority Critical patent/DE4032566C2/en
Publication of DE4032566A1 publication Critical patent/DE4032566A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4032566C2 publication Critical patent/DE4032566C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • 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
    • 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
    • C03C3/15Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths
    • C03C3/155Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths containing zirconium, titanium, tantalum or niobium

Abstract

Lead-free optical glass (I) with negatively deviating anomalous partial dispersion in the blue region of the spectrum, a refractive index nd of 1.69-1.75, an Abbe number of 36-40 and a composition of (in wt.% based on oxide): 0-7 SiO2; 0-3 GeO2; with a total of 0-7 SiO2 + Ge02; 28-38 B203; 0-3 P205; 0-5 R2O, where R20 is 0-3 Li20; 0-0.45 Na2O; and/or 0-0.45 K20; 19-35 RO; where RO is 0-7.5 MgO, 0-10 CaO, 0-10 SrO, 10-35 BaO; and/or 0-10 ZnO; 0-2 Al203; 0-3 La203; 0-3 Y203; 0-3 Gd203; with 0-3 La203 + Y203 + Gd203; 3-11 Zr02; 0-8 Ti02; 0-6 Nb205; with 3-10 Ti02 : Nb205; 15-25 Ta205; 0-2 WO3; 0-1 Hf02; and opt. purification agents. The ratio (Si02+GeO2+B203(/(Ta205+Zr02) is less than 2. ADVANTAGE - (I) is easily melted and has a high stability against devitrification so that it can be reproducibly manufactured in large melt aggregates

Description

Die Erfindung betrifft ein bleifreies optisches Glas mit negativ abweichender anomaler Teildispersion im blauen Bereich des Spektrums, einen Brechungsindex nd von 1,69-1,75, und einer Anzahl νd von 36-40.The invention relates to a lead-free optical glass with a negative deviating anomalous partial dispersion in the blue region of the spectrum, a refractive index n d of 1.69-1.75 and a number ν d of 36-40.

In den letzten Jahren erlangten optische Systeme, bei denen das sekundäre Spektrum stark vermindert ist, eine wachsende Bedeutung, wobei insbesondere die Verringerung im blauen Bereich einen wichtigen Stellenwert annahm. In diesem Bereich des Spektrums des sichtbaren Lichts läßt sich das optische Verhalten eines Glases durch die Teildispersion P- g,F charakterisieren.In recent years, optical systems in which the secondary spectrum is greatly reduced have become increasingly important, with the reduction in the blue area in particular taking on an important role. In this area of the spectrum of visible light, the optical behavior of a glass can be characterized by the partial dispersion P - g, F.

Zur Charakterisierung der Abhängigkeit einer Brechzahl von der Wellenlänge eines optischen Glases wird neben der Brechzahl nd bei der Wellenlänge d=587,56 nm auch die durch die Abbezahl νd charakterisierte Dispersion angegeben. Die Abbezahl ist folgendermaßen definiert:In order to characterize the dependence of a refractive index on the wavelength of an optical glass, in addition to the refractive index n d at the wavelength d = 587.56 nm, the dispersion characterized by the Abbe number ν d is also given. The Abbe number is defined as follows:

Hierbei stellt nF die Brechzahl bei der Wellenlänge 486,13 nm und nc die Brechzahl bei der Wellenlänge 656,27 nm dar. Die partielle Dispersion im blauen Bereich wird durch die Größe P′g,F′′ zum Ausdruck gebracht, die sich aus den Größen nF′ (Brechzahl bei 479,99 nm), nc′ (Brechzahl bei 643,85 nm) und ng (Brechzahl bei 435,83 nm) zusammensetzt: Here n F represents the refractive index at the wavelength 486.13 nm and n c the refractive index at the wavelength 656.27 nm. The partial dispersion in the blue region is expressed by the size P ′ g, F ′ ′, which are composed of the quantities n F ′ (refractive index at 479.99 nm), n c ′ (refractive index at 643.85 nm) and n g (refractive index at 435.83 nm):

Die Mehrzahl aller optischen Gläser, die sogenannten "Normalgläser", erfüllen näherungsweise die Beziehung:The majority of all optical glasses, the so-called "normal glasses", meet approximately the relationship:

Px,y ≈ ax,y + bx,y · νd = x,y (3)P x, y ≈ a x, y + b x, y · ν d = x, y (3)

Die durch die Gläser K 7 und F 2 definierte Gerade im Diagramm Px,yd, die sog. "Normalgerade", wird im blauen Bereich des Spektrums durch die Gleichung:The straight line defined by glasses K 7 and F 2 in the diagram P x, y / ν d , the so-called "normal line", is in the blue region of the spectrum by the equation:

beschrieben. Gläser, deren Teildispersion diese Gleichung nicht erfüllt, werden als Gläser mit abweichender Teildispersion bezeichnet. Als Maß für die Abweichung wird die Differenz Δ P′g,F′=P′g,F′-′g,F′ angegeben. Ist die Differenz Δ P′g,F′<0, so werden diese Gläser als Gläser mit negativ abweichender Teildispersion bezeichnet.described. Glasses whose partial dispersion does not meet this equation are called glasses with a different partial dispersion. The difference Δ P ′ g, F ′ = P ′ g, F ′ - ′ g, F ′ is given as a measure of the deviation. If the difference Δ P ′ g, F ′ <0, these glasses are referred to as glasses with a negatively differing partial dispersion.

Der Einsatz solcher Gläser mit negativ abweichender Teildispersion ist zusammen mit Gläsern mit positiv abweichender Teildispersion wichtig für die Reduktion des sekundären Spektrums von Objektiven. Der Einsatz von Gläsern mit stark negativ abweichenden Teildispersionen erlaubt es, in abbildenden Optiken das sekundäre Spektrum stark zu vermindern und so den Korrektionszustand der Objektive zu verbessern. The use of such glasses with a negatively differing partial dispersion is combined with glasses with positive deviating partial dispersion important for the Reduction of the secondary spectrum of lenses. The use of glasses with strongly negative deviating partial dispersions, it allows in imaging Optics greatly reduce the secondary spectrum and so the state of correction to improve the lenses.  

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Zusammensetzungsbereich für optische Gläser mit einer negativ abweichenden Teildispersion im blauen Bereich des Spektrums zu finden, bei denen der Brechwert nd zwischen den Werten 1,69 und 1,75 und die Abbezahl νd zwischen den Werten 36 und 40 variiert werden kann, ohne daß die negativ abweichende Teildispersion im blauen Bereich verloren geht. Weiterhin soll das Glas bleifrei sein, um die Dichte des Glases möglichst gering zu halten. Das Glas soll leicht schmelzbar sein und eine hohe Stabilität gegen Entglasung besitzen, so daß es auch in großen Schmelzaggregaten reproduzierbar leicht hergestellt werden kann.The object of the invention is to find a composition range for optical glasses with a negatively deviating partial dispersion in the blue region of the spectrum, in which the refractive index n d between the values 1.69 and 1.75 and the Abbe number ν d between the values 36 and 40 can be varied without losing the negatively deviating partial dispersion in the blue area. Furthermore, the glass should be lead-free in order to keep the density of the glass as low as possible. The glass should be easy to melt and have a high stability against devitrification, so that it can be easily and reproducibly produced even in large melting units.

Diese Aufgabe wird durch das in dem Patentanspruch 1 beschriebene Glas gelöst.This object is achieved by the glass described in claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Gläser mit ähnlichen Zusammensetzungen bekannt, die im allgemeinen keine negativ abweichende Teildispersion besitzen. Unter diesen Gläsern sind auch solche, die einen derartig weiten Zusammensetzungsbereich haben, daß das Auftreten einer negativen Teildispersion nicht immer ausgeschlossen werden kann. Eine technische Lehre zur Auswahl von Glaszusammensetzungen mit einer negativen anomalen Teildispersion ist diesen Schriften jedoch nicht zu entnehmen.Glasses with similar compositions are already from the prior art known, the generally no negative deviating partial dispersion have. Among these glasses, there are also those that are like this have wide compositional range that the occurrence of a negative Partial dispersion cannot always be excluded. A technical Teaching on the selection of glass compositions with a negative anomalous Partial dispersion is, however, not apparent from these documents.

So wird in DE-PS 28 09 409 ein Glas mit einem Mindestgehalt an CaO von 25 Gew.-% beschrieben. Eine negative anomale Teildispersion wird nicht erwähnt, die Gläser besitzen sie vermutlich aufgrund ihres hohen Kalziumoxidgehalts auch nicht, zumal sie für die Ophthalmiatrie eingesetzt werden.For example, in DE-PS 28 09 409 a glass with a minimum CaO content of 25 wt .-% described. A negative anomalous partial dispersion is not mentioned, they probably have the glasses because of their high calcium oxide content also not, especially since they are used for ophthalmology will.

DE-PS 14 21 931 beschreibt Gläser mit anomaler Teildispersion, die sich auf die ternären Systeme B₂O₃-ZnO-WO₃/MoO₃ und B₂O₃-CdO-WO₃/MoO₃ aufbauen und sich durch besonders hohe Zink- oder Cadmiumoxid-Gehalte auszeichnen. In diese Grundgläser können nahezu alle bekannten Oxide in weiten Grenzen ohne Schwierigkeiten eingebaut werden. Eine konkrete Lehre, welche dieser Gläser eine negativ abweichende Teildispersion besitzen, wird nicht angegeben. DE-PS 14 21 931 describes glasses with anomalous partial dispersion, which on the ternary systems B₂O₃-ZnO-WO₃ / MoO₃ and B₂O₃-CdO-WO₃ / MoO₃ build up and are characterized by particularly high zinc or cadmium oxide contents. Almost all known oxides can be widely used in these basic glasses Limits can be built in without difficulty. A concrete lesson which of these glasses have a negatively differing partial dispersion, is not specified.  

In JP-AS 53-25 323 (26. 07.78) ist ein optisches Glas beschrieben, daß einen hohen Lanthanoxidanteil sowie eine Mindestmenge Ytterbiumoxid enthalten muß. Ytterbiumoxidhaltige Gläser besitzen aber eine starke Absorptionsbande bei 800-1100 nm und sind insofern nur sehr begrenzt einsetzbar.In JP-AS 53-25 323 (07.26.78) an optical glass is described that a high lanthanum oxide content and a minimum amount of ytterbium oxide got to. Glasses containing ytterbium oxide are strong Absorption band at 800-1100 nm and can therefore only be used to a very limited extent.

Das erfindungsgemäße Glassystem wird aufgebaut aus den Netzwerkbildnern SiO₂ und B₂O₃ sowie den Netzwerkwandlern BaO, ZrO₂, TiO₂ bzw. Nb₂O₅ und Ta₂O₅, wobei Ta₂O₅ in Kombination mit ZrO₂ verantwortlich ist für die negativ abweichende Teildispersion in diesem Glassystem. Der Anteil an SiO₂ ist für die Existenz der Gläser nicht unbedingt notwendig, führt aber in geringen Mengen zu einer leichteren Schmelzbarkeit und höheren Entglasungsstabilität des Glases. Bei einem Gehalt oberhalb von 7 Gew.-% SiO₂ besteht die Gefahr, daß die negativ abweichende Teildispersion verschwindet und die Kristallisationsneigung der Gläser zuzunehmen beginnt. Bevorzugt werden daher Gehalte zwischen 3 und 7 Gew.-% SiO₂, Der Gehalt an SiO₂ kann ohne Nachteile bis zu 3 Gew.-% durch das verwandte GeO₂ ersetzt werden. Wegen der hohen Kosten des Germaniumoxids wird man davon jedoch nur in Ausnahmefällen Gebrauch machen. Das Glas kann weiterhin, ohne spürbare Nachteile zu erhalten, einen Anteil von bis zu 3 Gew.-% P₂O₅ besitzen.The glass system according to the invention is built up from the network formers SiO₂ and B₂O₃ and the network converters BaO, ZrO₂, TiO₂ and Nb₂O₅ and Ta₂O₅, whereby Ta₂O₅ in combination with ZrO₂ is responsible for the negative deviating partial dispersion in this glass system. The share of SiO₂ is not absolutely necessary for the existence of the glasses, but leads to small amounts for easier meltability and higher devitrification stability of the glass. At a content above 7 wt .-% SiO₂ there is a risk that the negatively deviating partial dispersion will disappear and the tendency of the glasses to crystallize begins to increase. Prefers are therefore contents between 3 and 7 wt .-% SiO₂, the content of SiO₂ can be replaced without disadvantages up to 3 wt .-% by the related GeO₂. Because of the high cost of germanium oxide, however, one only becomes make use of them in exceptional cases. The glass can continue without noticeable Obtaining disadvantages, have a share of up to 3 wt .-% P₂O₅.

Der Gehalt an B₂O₃ liegt zwischen 28 und 38 Gew.-%. Zwar erhält man auch außerhalb dieses Bereichs noch glasige Schmelzprodukte, jedoch wird dann die Gefahr, daß die negativ abweichende Teildispersion verschwindet, zu groß. Außerdem nimmt bei Unterschreitung der Untergrenze die Stabilität des Glases ab.The B₂O₃ content is between 28 and 38% by weight. You also get glassy melting products outside this range, but then the risk that the negatively deviating partial dispersion disappears large. In addition, stability falls below the lower limit of the glass.

Zur Verbesserung der Schmelzbarkeit kann das Glas bis zu 5 Gew.-% Alkalioxide enthalten, wobei von den einzelnen Alkalioxiden nicht mehr als 3 Gew.-% Li₂O, 4,5 Gew.-% Na₂O und 4,5 Gew.-% K₂O enthalten sein dürfen. Ein Einsatz anderer Alkalioxide wie Rb₂O und Cs₂O ist ebenfalls möglich. Überschreitet man jedoch einen Gesamtalkalioxidgehalt (R₂O) von 5 Gew.-%, kann die negativ abweichende Teildispersion verschwinden. Auch die chemische Resistenz des Glases sinkt dann. Bevorzugt wird daher ein Alkalioxidgehalt von max. 3 Gew.-%, wobei es weiterhin bevorzugt wird, wenn als Alkalioxide innerhalb dieser Summengrenze lediglich Lithiumoxid in einer Menge von bis zu 1,5 Gew.-% und Natriumoxid in einer Menge von bis zu 3 Gew.-% Verwendung finden.To improve the meltability, the glass can contain up to 5% by weight of alkali oxides contain, of the individual alkali oxides not more than 3 wt .-% Li₂O, 4.5 wt .-% Na₂O and 4.5 wt .-% K₂O may be included. The use of other alkali oxides such as Rb₂O and Cs₂O is also possible. However, if a total alkali oxide (R₂O) content of 5% by weight is exceeded, the negatively deviating partial dispersion can disappear. Even the chemical one The resistance of the glass then drops. An alkali oxide content is therefore preferred by Max. 3 wt .-%, wherein it is further preferred if as  Alkaline oxides within this sum limit only lithium oxide in one Amount up to 1.5% by weight and sodium oxide in an amount up to 3 wt .-% are used.

Die Summe der Erdalkalioxide+Zinkoxid (Summe RO) soll zwischen 19 und 35 Gew.-% liegen, wobei der Bariumoxidanteil zwischen 10 und 35 Gew.-% liegt. Bariumoxid in dem erfindungsgemäßen Bereich hat auf die Glaszusammensetzung eine stabilisierende Wirkung und ermöglicht die hohe Entglasungsstabilität dieser Gläser. Aus dem Gesamtgehalt der zweiwertigen Metalloxide läßt sich daher der BaO-Anteil auch nur teilweise durch andere zweiwertige Metalloxide wie MgO, CaO, SrO oder ZnO ersetzen, wobei die Höchstmenge für MgO 7,5 Gew.-% und die Höchstmengen für CaO, SrO und ZnO jeweils 10 Gew.-% betragen. Bevorzugt wird allerdings, wenn lediglich BaO in Mengen von 19-35 Gew.-% in dem Glas vorhanden ist.The sum of the alkaline earth oxides + zinc oxide (sum RO) should be between 19 and 35% by weight, the barium oxide content being between 10 and 35% by weight lies. Barium oxide in the range according to the invention has on the glass composition a stabilizing effect and enables high devitrification stability of these glasses. From the total content of the divalent Therefore, the BaO portion of metal oxides can only be partially by others replace divalent metal oxides such as MgO, CaO, SrO or ZnO, the Maximum amount for MgO 7.5% by weight and the maximum amounts for CaO, SrO and ZnO are each 10% by weight. However, preference is given to only BaO is present in the glass in amounts of 19-35% by weight.

Ein Gehalt von 3-11 Gew.-% Zirkondioxid ist für dei Erreichung der gewünschten Teildispersion erforderlich, zusätzlich steigert ein Gehalt von Zirkondioxid die chemische Beständigkeit des Glases. Bevorzugt wird ein Mindestgehalt an ZrO₂ von 4 Gew.-%. Allerdings steigt mit zunehmendem ZrO₂-Gehalt die Kristallisationsneigung des Glases, so daß mit 11 Gew.-% die Höchstgrenze erreicht ist.A content of 3-11% by weight of zirconium dioxide is necessary to achieve the desired one Partial dispersion required, in addition increases the content of Zirconium dioxide the chemical resistance of the glass. A is preferred Minimum ZrO₂ content of 4% by weight. However, it increases with increasing ZrO₂ content the tendency to crystallize the glass, so that with 11 wt .-% the maximum limit has been reached.

Das Glas enthält ferner 15-25 Gew.-% Ta₂O₅, was ebenfalls erforderlich ist, um die gewünschte Teildispersion zu erreichen. Bevorzugt wird dabei ein Mindestgehalt von Ta₂O₅ von 15,5 Gew.-%, insbesondere von 16 Gew.-%.The glass also contains 15-25 wt .-% Ta₂O₅, which is also required is to achieve the desired partial dispersion. It is preferred a minimum content of Ta₂O₅ of 15.5 wt .-%, especially 16 wt .-%.

Durch Zusätze von Titandioxid von bis zu 8 Gew.-% läßt sich die chemische Beständigkeit des Glases weiter steigern. In gleicher Weise wirkt Nb₂O₅, das in einer Menge von maximal 6 Gew.-% in dem Glas vorhanden sein kann. Mit steigendem Gehalt an TiO₂ bzw. Nb₂O₅ steigt allerdings die Einschmelztemperatur und die Kristallisationsneigung des Glases, so daß die Summe dieser beiden Oxide 10 Gew.-% nicht überschreiten soll. Zur Sicherstellung einer ausreichenden chemischen Beständigkeit ist es ferner erforderlich, einen Mindestgehalt von insgesamt 3 Gew.-% dieser beiden Oxide in dem Glas vorzusehen. By adding titanium dioxide of up to 8 wt .-%, the chemical Increase the durability of the glass. In the same way, Nb₂O₅, which can be present in the glass in an amount of at most 6% by weight. With increasing content of TiO₂ or Nb₂O₅, however, the melting temperature increases and the tendency of the glass to crystallize, so that the sum of these two oxides should not exceed 10% by weight. To make sure sufficient chemical resistance, it is also necessary a minimum total content of 3% by weight of these two oxides in the glass to provide.  

Ein Anteil von bis zu 2 Gew.-% Al₂O₃ kann ohne weiteres in das Glas eingeführt werden, wobei allerdings zu beachten ist, daß die Einführung von Al₂O₃ die Kristallisationsneigung des Glases erhöht, so daß eine Obergrenze von 1,7 Gew.-% für den Al₂O₃-Gehalt bevorzugt wird. La₂O₃ und Y₂O₃ dienen jeweils zur Erreichung genügend hoher ndd-Werte. La₂O₃, Y₂O₃ und Gd₂O₃ können in Mengen von jeweils maximal 3 Gew.-% zur Anwendung kommen, jedoch soll ein Gesamtgehalt dieser drei Oxide von 3 Gew.-% nicht überschritten werden. Bevorzugt wird es, wenn lediglich La₂O₃ verwendet wird. Das Glas kann ferner noch bis zu 2 Gew.-% WO₃ und bis zu 1 Gew.-% HfO₂ erhalten.A proportion of up to 2 wt .-% Al₂O₃ can be easily introduced into the glass, but it should be noted that the introduction of Al₂O₃ increases the tendency of the glass to crystallize, so that an upper limit of 1.7 wt .-% for the Al₂O₃ content is preferred. La₂O₃ and Y₂O₃ each serve to achieve sufficiently high n d / ν d values. La₂O₃, Y₂O₃ and Gd₂O₃ can each be used in amounts of up to 3% by weight, but the total content of these three oxides should not exceed 3% by weight. It is preferred if only La₂O₃ is used. The glass can also get up to 2 wt .-% WO₃ and up to 1 wt .-% HfO₂.

Wesentlich zur Erreichung der gewünschten Teildispersion ist ferner ein ausgewogenes Verhältnis der Anteile von (SiO₂+GeO₂+B₂O₃) zu (ZrO₂+ Ta₂O₅). Übersteigt dieses Verhältnis den Wert von 2, so wird der Einfluß der Netzwerkbildner SiO₂ und B₂O₃, die die Teildispersion zu positiven Werten hin beeinflussen, nicht mehr durch den Einfluß der Oxide Ta₂O₅ und ZrO₂ kompensiert. Bevorzugt wird ein Wert von unter 2 für dieses Verhältnis. Durch die gewählten Grenzen von SiO₂, B₂O₃, Ta₂O₅, TiO₂ (bzw. Nb₂O₅) und ZrO₂ wird darüber hinaus jedoch auch die Gefahr ausgeschlossen, daß der Anteil der Netzwerksbildner in der Glaszusammensetzung so gering wird, daß die gewünschte Stabilität des Glases nicht mehr erreichbar ist.Another is essential to achieve the desired partial dispersion balanced ratio of the proportions of (SiO₂ + GeO₂ + B₂O₃) to (ZrO₂ + Ta₂O₅). If this ratio exceeds the value of 2, the influence becomes the network former SiO₂ and B₂O₃, which the partial dispersion to positive Influence values, no longer by the influence of the oxides Ta₂O₅ and ZrO₂ compensated. A value of less than 2 is preferred for this ratio. Due to the selected limits of SiO₂, B₂O₃, Ta₂O₅, TiO₂ (or Nb₂O₅) and ZrO₂ is also excluded, however, the risk that the The proportion of network formers in the glass composition becomes so low that the desired stability of the glass can no longer be achieved.

Das Glas kann ferner in den üblichen Mengen die für optisches Glas gebräuchlichen Läuterhilfsmittel enthalten. Gebräuchlich sind die Oxide des Arsens, des Antimons, Cer (IV)-Verbindungen sowie Halogene in Form von Halogeniden, die normalerweise in Mengen von insgesamt bis zu 1 Gew.-% Verwendung finden. Die Läuterhilfsmittel können durch die aus dem Stand der Technik bekannten Verbindungen (z. B. als BaF₂, LaF₃, BaSiF₆ usw.) in die Glasschmelze eingebracht werden, ohne die angestrebten optischen Werte in unerwünschter Weise zu beeinflussen.The glass can also be used in the usual amounts for optical glass Refining agents included. The oxides of Arsenic, antimony, cerium (IV) compounds and halogens in the form of halides, which are normally used in amounts of up to 1% in total Find. The refining aids can be obtained from the state of the art Technology known compounds (z. B. as BaF₂, LaF₃, BaSiF₆, etc.) in the Glass melt are introduced without the desired optical values in undesirably affect.

Besonders herauszustellen ist, daß das erfindungsgemäße Glas frei ist von irgendwelchen PbO-Zusätzen, den die meisten anderen Gläser, die sich durch eine negativ abweichende Teildispersion in diesem optischen Lagebereich auszeichnen, besitzen müssen. Durch das fehlende PbO wird die Herstellung von Glas mit niedriger Dichte erleichtert. It should be particularly emphasized that the glass according to the invention is free of any PbO additives that most other glasses stand out a negative deviating partial dispersion in this optical position area distinguish, have to own. Due to the lack of PbO, the manufacture relieved by low density glass.  

Die Wahl des borathaltigen Glassystems mit geringen Zusätzen an SiO₂ bringt den Vorteil mit sich, daß durch den relativ niedrigen Gehalt an SiO₂ die Gläser trotz der Gehalte an Ta₂O₅ und ZrO₂ bei relativ niedrigen Schmelztemperaturen hergestellt werden können. Die Schmelztemperaturen spielen beim Angriff der Glasschmelze auf das Schmelzgefäß eine wichtige Rolle, da dieser Angriff einen sehr starken Einfluß auf die Glasqualität und die Produktionskosten hat. Kann der Angriff auf das Schmelzgefäß durch eine Senkung der Schmelztemperatur vermindert werden, so führt dies zu einer verbesserten Glasqualität und zusätzlich zur Einsparung erheblicher Mengen an Energie.The choice of the borate-containing glass system with low additions of SiO₂ has the advantage that due to the relatively low content SiO₂ the glasses despite the contents of Ta₂O₅ and ZrO₂ at relatively low Melting temperatures can be produced. The melting temperatures play an important role in the attack of the glass melt on the melting vessel Role as this attack has a very strong impact on glass quality and has the production cost. Can attack the melting vessel through a reduction in the melting temperature can be reduced, this leads to an improved glass quality and in addition to saving considerable Amounts of energy.

BeispieleExamples

Die in der Tabelle aufgeführten Gläser wurden aus üblichen Rohstoffen (Oxide, Karbonat, Fluoride usw.) bei Temperaturen von etwa 1250°C bis 1300°C erschmolzen, danach geläutert und homogenisiert. Anschließend wurde die Schmelze bei einer Temperatur von etwa 1170°C in eine vorgewärmte Gußform gegossen. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der Gläser sind in der Tabelle aufgeführt. The glasses listed in the table were made from common raw materials (Oxides, carbonate, fluorides, etc.) at temperatures from about 1250 ° C to 1300 ° C melted, then refined and homogenized. Then was the melt at a temperature of about 1170 ° C in a preheated Cast mold. The composition and properties of the glasses are listed in the table.  

Tabelle 1 Table 1

Zusammensetzungen Compositions

Tabelle 1 (Fortsetzung) Table 1 (continued)

Claims (5)

1. Bleifreies optisches Glas mit negativ abweichender anomaler Teildispersion im blauen Bereich des Spektrums, einem Brechungsindex nd von 1,69 bis 1,75, einer Abbezahl νd von 36 bis 40 und einer Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis) von 0-7 SiO₂
0-3 GeO₂
0-7 ΣSiO₂ + GeO₂28-38 B₂O₃
0-3 P₂O₅
0-3 Li₂O
0-4,5 Na₂O
0-4,5 K₂O
0-5 ΣR₂O0-7,5 MgO
0-10 CaO
0-10 SrO
10-35 BaO
0-10 ZnO
19-35 ΣRO0-2 Al₂O₃
0-3 La₂O₃
0-3 Y₂O₃
0-3 Gd₂O₃
0-3 ΣLa₂O₃ + Y₂O₃ + Gd₂O₃3-11 ZrO₂
0-8 TiO₂
0-6 Nb₂O₅
3-10 ΣTiO₂ + Nb₂O₅15-25 Ta₂O₅
0-2 WO₃
0-1 HfO₂sowie ggf. einem Gehalt an üblichen Läuterhilfsmitteln mit der Maßgabe, daß das Verhältnis von ist
1. Lead-free optical glass with a negative deviating anomalous partial dispersion in the blue region of the spectrum, a refractive index n d from 1.69 to 1.75, an Abbe number ν d from 36 to 40 and a composition (in% by weight based on oxide) of 0-7 SiO₂
0-3 GeO₂
0-7 ΣSiO₂ + GeO₂28-38 B₂O₃
0-3 P₂O₅
0-3 Li₂O
0-4.5 Na₂O
0-4.5 K₂O
0-5 ΣR₂O0-7.5 MgO
0-10 CaO
0-10 SrO
10-35 BaO
0-10 ZnO
19-35 ΣRO0-2 Al₂O₃
0-3 La₂O₃
0-3 Y₂O₃
0-3 Gd₂O₃
0-3 ΣLa₂O₃ + Y₂O₃ + Gd₂O₃3-11 ZrO₂
0-8 TiO₂
0-6 Nb₂O₅
3-10 ΣTiO₂ + Nb₂O₅15-25 Ta₂O₅
0-2 WO₃
0-1 HfO₂ as well as a content of conventional refining aids, with the proviso that the ratio of is
2. Optisches Glas nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis) von 3-7 SiO₂
28-38 B₂O₃0-1,5 Li₂O
0-3 Na₂O
0-3 ΣLi₂O + Na₂O
19-35 BaO0-1,7 Al₂O₃
0-3 La₂O₃
4-8 TiO₂
15-25 Ta₂O₅4-11 ZrO₂sowie ggf. einem Gehalt an üblichen Läuterhilfsmitteln mit der Maßgabe, daß das Verhältnis von ist
2. Optical glass according to claim 1, characterized by a composition (in wt .-% on an oxide basis) of 3-7 SiO₂
28-38 B₂O₃0-1.5 Li₂O
0-3 Na₂O
0-3 ΣLi₂O + Na₂O
19-35 BaO0-1.7 Al₂O₃
0-3 La₂O₃
4-8 TiO₂
15-25 Ta₂O₅4-11 ZrO₂ as well as a content of conventional refining aids, with the proviso that the ratio of is
3. Optisches Glas nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 15,5-25 Ta₂O₅.3. Optical glass according to claims 1 or 2, marked by a content of 15.5-25 Ta₂O₅. 4. Optisches Glas nach wenigstens einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 4-10,5 ZrO₂. 4. Optical glass according to at least one of claims 1-3, marked by a content of 4-10.5 ZrO₂.   5. Optisches Glas nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 16-25 Gew.-% Ta₂O₅.5. Optical glass according to at least one of claims 1-4, marked by a content of 16-25 wt .-% Ta₂O₅.
DE19904032566 1990-10-13 1990-10-13 Lead-free optical glass with negative deviating abnormal partial dispersion Expired - Fee Related DE4032566C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904032566 DE4032566C2 (en) 1990-10-13 1990-10-13 Lead-free optical glass with negative deviating abnormal partial dispersion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904032566 DE4032566C2 (en) 1990-10-13 1990-10-13 Lead-free optical glass with negative deviating abnormal partial dispersion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4032566A1 true DE4032566A1 (en) 1992-04-16
DE4032566C2 DE4032566C2 (en) 1993-12-16

Family

ID=6416241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19904032566 Expired - Fee Related DE4032566C2 (en) 1990-10-13 1990-10-13 Lead-free optical glass with negative deviating abnormal partial dispersion

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4032566C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6348113B1 (en) 1998-11-25 2002-02-19 Cabot Corporation High purity tantalum, products containing the same, and methods of making the same
US6451647B1 (en) * 2002-03-18 2002-09-17 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated plasma etch of gate and gate dielectric and low power plasma post gate etch removal of high-K residual
US6863750B2 (en) 2000-05-22 2005-03-08 Cabot Corporation High purity niobium and products containing the same, and methods of making the same
CN104909559A (en) * 2014-03-13 2015-09-16 成都光明光电股份有限公司 Optical glass with negative anomalous dispersion and optical element

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2237259A1 (en) * 1971-07-30 1973-02-01 Hoya Glass Works Ltd OPTICAL GLASSES
DE1421931C (en) * 1961-03-03 1973-02-08 Saale Glas GmbH, χ 6900 Jena Optical glass with the optical values n deep d = 1.67 to 1.83 and gamma deep d = 33 to 48
DE2809409C3 (en) * 1977-03-05 1982-12-23 Nippon Kogaku K.K., Tokyo Specifically light B ↓ 2 ↓ O ↓ 3 ↓ -CaO spectacle lens with a specific gravity of 2.88 to 3.18, a refractive index n ↓ D ↓ 1.68 to 1.71 and an Abbe number ↓ υ ↓↓ D ↓ 41.6 to 46.5
JPH05325323A (en) * 1992-05-27 1993-12-10 Funai Electric Co Ltd Magnetic recording and reproducing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1421931C (en) * 1961-03-03 1973-02-08 Saale Glas GmbH, χ 6900 Jena Optical glass with the optical values n deep d = 1.67 to 1.83 and gamma deep d = 33 to 48
DE2237259A1 (en) * 1971-07-30 1973-02-01 Hoya Glass Works Ltd OPTICAL GLASSES
DE2809409C3 (en) * 1977-03-05 1982-12-23 Nippon Kogaku K.K., Tokyo Specifically light B ↓ 2 ↓ O ↓ 3 ↓ -CaO spectacle lens with a specific gravity of 2.88 to 3.18, a refractive index n ↓ D ↓ 1.68 to 1.71 and an Abbe number ↓ υ ↓↓ D ↓ 41.6 to 46.5
JPH05325323A (en) * 1992-05-27 1993-12-10 Funai Electric Co Ltd Magnetic recording and reproducing device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6348113B1 (en) 1998-11-25 2002-02-19 Cabot Corporation High purity tantalum, products containing the same, and methods of making the same
US6893513B2 (en) 1998-11-25 2005-05-17 Cabot Corporation High purity tantalum, products containing the same, and methods of making the same
US7585380B2 (en) 1998-11-25 2009-09-08 Cabot Corporation High purity tantalum, products containing the same, and methods of making the same
US6863750B2 (en) 2000-05-22 2005-03-08 Cabot Corporation High purity niobium and products containing the same, and methods of making the same
US6451647B1 (en) * 2002-03-18 2002-09-17 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated plasma etch of gate and gate dielectric and low power plasma post gate etch removal of high-K residual
CN104909559A (en) * 2014-03-13 2015-09-16 成都光明光电股份有限公司 Optical glass with negative anomalous dispersion and optical element
CN104909559B (en) * 2014-03-13 2019-07-09 成都光明光电股份有限公司 Optical glass and optical element with negative abnormal dispersion

Also Published As

Publication number Publication date
DE4032566C2 (en) 1993-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19848077C1 (en) Lead-free optical glass
DE19920865C1 (en) Lead-free optical borosilicate glass, for optical equipment and optical data applications, contains barium, zinc, titanium, niobium and rare earth oxides and has a high refractive index and a low Abbe number
DE3420306A1 (en) GLASS FOR EYE GLASS LENSES
DE2655857B2 (en) Glass for eye lenses with a refractive index of at least 1.69, an Abbe number of at least 40 and a specific gravity of at most 3.2 based on SiO2 - Nb2 O5 - alkali oxide
DE3245615C2 (en) Optical glass from the system P? 2? O? 5? -K? 2? O (Na? 2? O) -PbO-Ta? 2? O? 5?
DE1496524B2 (en) Lead-free, devitrification stable optical glass with a refractive index of at least 1.65 and its use, especially in fiber optics
DE4032567C2 (en)
DE19650692C2 (en) Lead-free crown glasses
DE4132258C1 (en) Optical glass - contg. oxide(s) of silicon, germanium, boron, aluminium, zinc, magnesium, sodium, potassium, lithium, strontium, barium, calcium, gadolinium, tantalum, lead, etc.
EP1106585B1 (en) Optical glass containing zinc
DE19828992C1 (en) Lead-free optical glass of barium light flint glass, barium crown glass, crown glass, crown flint glass or boron crown glass type
DE4242859C2 (en) High-refraction ophthalmic and optical lightweight glass
DE2729706C2 (en)
DE2824891A1 (en) LIGHT, HEIGHT-REVERSING EYE-GLASSES
DE4336122C1 (en) High-refraction ophthalmic glass and use of the glass
DE4032566C2 (en) Lead-free optical glass with negative deviating abnormal partial dispersion
DE19820072C1 (en) New lead-free optical lanthanum crown and flint glasses
DE3439162C2 (en)
DE4402537C2 (en) Lead-free optical heavy flint glass
DE3439163C2 (en) Glass for a multifocal spectacle lens in the system SiO 2 -B 2 O 3 -PbO-BaO
DE4222322C1 (en) Optical glass - with high negative part dispersion in blue spectrum range as well as high refraction index and abbe number
DE4101365C1 (en)
DE19738428C1 (en) New lead-free barium flint glass
DE10133521C1 (en) Lead-free optical glass contains oxides of silicon, aluminum, sodium, titanium, zirconium, niobium and tantalum, and fluorine
DE19631580C1 (en) Lead-free barium flint glass for optical applications

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SCHOTT GLAS, 55122 MAINZ, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SCHOTT AG, 55122 MAINZ, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee