DE1056797B

DE1056797B - Fluoridglas

Info

Publication number: DE1056797B
Application number: DEE12558A
Authority: DE
Inventors: Paul Francis Depaolis
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1955-07-01
Filing date: 1956-06-22
Publication date: 1959-05-06
Also published as: GB792402A; FR1151911A; US2819977A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Fluoridglas, insbesondere auf eine verbesserte Art des. in der USA.-Patentschrift 2 511 224 beschriebenen Glases.

Zur Aufgabe der Erfindung gehört ein Glas, das alle die optischen Eigenschaften der Fluoridgläser z. B. einen extrem hohen, eine niedere Dispersion darstellenden v-Wert hat und das zusätzlich eine außergewöhnlich große Teildispersion für blaues Licht aufweist. Außerdem soll das Glas eine große Durchlässigkeit bis weit in das infrarote Gebiet hinein aufweisen.

Zur Erzielung dieser Durchlässigkeit ist es bekannt, die Gläser frei von Thorium und Cerium zu halten. Die bekannten von Thorium und Cerium freien Gläser haben jedoch den Nachteil, daß sie leicht entglasen. Daher können die in der obengenannten USA.-Patentschrift angeführten Gläser nur in kleinen Mengen erschmolzen werden, so daß nur kleine Linsen und kleine Fenster aus diesem Glas angefertigt werden können. Ein Versuch, aus den bekannten Mischungen Gläser in Mengen von mehr als einigen Gramm zu erschmelzen, führt unweigerlich zu einer Entglasung. Hierbei ist das entglaste Glas zwar nicht vollständig kristallisiert, aber es erhält einen gewissen Grad von Trübungen, die eine Kristallisierung nur wenig über dem kolloidalen Spiegel anzeigen, es ist also zur Herstellung von großen Linsen und großen Fenstern nicht verwendbar.

Der Erfindung liegt nun die besondere Aufgabe zugrunde, solche Gläser auch in größeren Stücken herstellen zu können.

Es hat sich gezeigt, daß man aus Mischungen, die 30 bis 50 Gewichtsprozent Strontiumfluorid enthalten, thorium- und cerfreies Glas in großen Stücken herstellen kann, ohne daß dabei durch Entglasungen verursachte Trübungen auftreten.

Kleinere Mengen anderer Fluoride, wie Calcium-, Barium-, Lithium-, Natrium- und Kaliumfluorid, können hinzugegeben werden, da diese besonderen Fluoride die optischen Eigenschaften nicht merkbar beeinträchtigen und andererseits komplexe Gläser weniger anfällig für die Entglasung oder Kristallisation sind. Es wurden jedoch auch ohne diese zusätzlichen Fluoride sehr zufriedenstellende Gläser hergestellt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß also dadurch gelöst, daß die zu schmelzende Rohstoffmischung, gegebenenfalls neben unerheblichen Mengen anderer Bestandteile, wie Alkali- und Erdalkalifluoriden, in Gewichtsprozent aus 6 bis 13 Magnesiumfluorid, 15 bis 25 Aluminiumfluorid, 12 bis 25 Berylliumfluorid, 2,5 bis 10 Lanthanfluorid, 2 bis 10 Bleifluorid und 30 bis 50 Strontiumfluorid besteht.

Es ist zwar in einem Einzelfalle schon bekannt, Fluoridglas

Anmelder: Eastman Kodak Company, Rochester, N.Y. (V.St.A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Wolff, Patentanwalt, Stuttgart-N, Lange Str. 51

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 1. Juli 1955

Paul Francis DePaolis, Rochester, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Strontiumfluorid in einer Menge von 31,2 Gewichtsprozent zu verwenden. Hierbei handelt es sich jedoch um eine Mischung, die sowohl Cer- als auch ThoriumfLuorid enthält. Bei den bekannten cer- und thoriumfreien Fluoridgläsern sind dagegen die prozentualen Gewichtsanteile von Strontiumfluorid durchweg kleiner als 8*/ο.

Durch die erfindungsgemäßen- hohen Strontiumfluorid-Gehake cer- und thoriumfreier Fluoridgläser gelingt es nun überraschenderweise, die gestellte Aufgabe zu lösen.

Die folgende Tabelle erläutert zwei Gläser gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung:

MgF₂

PbF₂

LaF_s

LiF .

NaF.

KF .

Beispiel 1

Gewichts	Mol	Gewichts	Mol
prozent	prozent	prozent	prozent
9,0	11,9	9,5	12,0
34,9	23,0	36,9	23,0
5,9	2,0	3,1	LO
20,3	20,0	19,3	18,0
22,8	40,1	24,0	40,0
7,1	3,0	2,5	1,0
LO	1.0
2,2	1,0
0,3	1,0
0,5	1,0
0,7	1,0

Beispiel 2

n_d 1,384 1,381

ν 95,5 99,6

Es wird noch bemerkt, daß der Brechungsindex und der p-Wert des Glases in den gleichen Grenzen

909 5O9-/202

Claims

liegen wie bei den in dem obenerwähnten USA.-Patent 2 511 224 beschriebenen Fluori dgläsern. Deryg-I7-Wert für das Beispiel 1 ist 0,526, was ebenfalls mit dem Wert für_ die in dem obengenannten Patent beschriebenen Gläser übereinstimmt. Die in den Beispielen 1 und 2 angegebenen "Werte der sechs Hauptkomponenten sind ziemlich kritisch, obgleich brauchbare Gläser auch noch bei Werten erhalten werden, die innerhalb gewisser Toleranzen um diese angegebenen Werte liegen. Das Magnesium, Aluminium und Beryllium kann im gleichen Bereich wie in der genannten USA.-Patentschrift variiert werden.. Magnesiumfluorid kann von 6 bis 13 Gewichtsprozent, Aluminiumfluorid von 15. bis 20 Gewichtsprozent und Berylliumfluorid von 12 bis 25 Gewichtsprozent variiert werden. Das Lanthanfluorid kann vorzugsweise in einem Bereich variiert werden, dessen obere Grenze etwashöher liegt als bei den Fluoridgläsern, die in der genannten USA.-Patentschrift beschrieben sind; die untere Grenze dieses Bereichs ist jedoch etwa die gleiche. Im vorliegenden Fall kann Lanthanfluorid von 2,5 bis 10 Gewichtsprozent variiert werden. Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Blei- und Strontiumfluoridgehalt. Das Bleifluorid kann von 2 bis 10 Gewichtsprozent variiert werden und der Strontiumfluoridgehalt sollte möglichst hoch sein und kann zwischen 30 und 50 Gewichtsprozent liegen. Diese Angaben beziehen sich alle auf den Gewichtsprozentgehalt der Fluoride in der Mischung vor dem Schmelzen, was die normale und gebräuchlichste Art der Beschreibung einer Giaszusammensetzung ist. Die oben stehende Tabelle gibt sowohl die Gewichtsprozente als auch die Mol -der Fluoride in der Mischung an. Die Beispiele 1 und 2 haben annähernd den gleichen Brechungsindex, und das Beispiel 2 hat einen etwas höheren v-Wert. Die Zeichnung zeigt die prozentuale Durchlässigkeit des Glases (Beispiel 1) über einen Spektralbereich von 0,25 bis 6 Mikronwellenlänge. ;.-Die'-"Kurve A zeigt die auf einem Spektrometer gemessene Durchlässigkeit für eine 2,0 mm dicke Probe des Glases nach Beispiel 1. Die Kurve B entspricht einer 4,0 mm .dicken und die Kurve C einer 6,0 mm 5. dicken Probe. Das Glas ist durch das sichtbare Spektrum" hindurch klar und hat eine hohe Durchlässigkeit im Infrarotbereich bis 5,0 Mikron, eine geringere sogar noch bis 5,5 Mikron. Der vorher erwähnte vgF-Wert bedeutet das Verhältnis der Teildispersion, im blauen Ende des Spektrums gegenüber der Teildispersion im roten Ende des Spektrums, entsprechend der Formel V3F + Ng-Nf Nf — Ng Patentansprüche-.

1. Fluoridglas, das frei von Thorium- und Cerverbindungen ist und Magnesium-, Aluminium-, Beryllium-, Lanthan-, Blei- und Strontiumfluorid enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schmelzende Rohstoffmischung, gegebenenfalls neben unerheblichen Mengen anderer Bestandteile, wie Alkali- und Erdalkalifluoriden, in Gewichtsprozent aus 6 bis 13 Magnesiumfluorid, 15 bis 25 Aluminiumfluor id, 12 bis 25 Berylliumfluorid, 2,5 bis 10' Lanthanfluori'd, 2 bis 10 Bleifluorid und 30 bis 50 Strontiumfluorid besteht.

2. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekenn-• zeichnet, daß die zu schmelzende Mischung in Gewichtsprozenten, aus 9 Magnesiumfluorid, 20 Aluminiumfluorid, 23 Berylliumfluorid, 7 Lanthanfluorid, 6 Bleifluorid und 35 Strontiumfluorid besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 511 224.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen