Brevet FR2098383A1 — publié le 19720310

La présente invention concerne un verre optique filtrant qui contient des inclusion métalliques. Lors de la fabrication de verres optiques on cherche à éviter autant que possible leur contamination par des ions de métaux colorants afin d'obtenir des verres d'une haute valeur utilitaire. R cet égard les fabricants de verres optiques visent principalement à éviter non seulement la contamination par des ions métalliques transitoires C effet colorant engendrés avant tout par des matières premières insuffisamment pures, mais aussi des contaminations dues à l'interaction des masses de verre fondu avec la matière constitutive des creusets. ême en cas d'utilisation de platine métallique en tant que matière constitutive des creusets il se produit entre la sasse fondue et la matière du récipient des réactions au cours desquelles les produits de réaction sont absorbés par la masse fondue et conduisent à une diminution de la valeur utilitaire du type de verre ainsi obtenu, Il est connu que dans le cas de masse de verre optique fondu contenant du plomb,l'addition de sels de platine ou l'interaction de la matière constitutive du creuset en platine avec la masse fondue provoque par dissolution ionogène du platine un accroissement de l'absorption de la lumière par les verres.Dans d'autres types de verre l'absorption de platine par la masse fondue à pour résultat la formation de centres de diffusion à action indéterminée du point de vue optique. Dans les deux cas l'action de la contamination par le platine est hautement indésirable, compte tenu du domaine d'utilisation ultérieure des verres. En outre dans le cas de verres optiques une contamination par des traces de platine s'avère nuisible du fait que celles-ci jouent le rôle d'agents de cristallisation hétérogènes, ce qui se traduit par un accroissement important des vitesses de croissance des cristaux. En revanche, le rôle joué par des inclusions de platine en tant qutagents de cristallisation est précisément mis au profit sur le plan technique dans la fabrication de matières céramiques vitrifiées. La pressente invention a pour objet d'ajouter à des verres répondant à des compositions de base bien déterminées des sels de platine avant ou pendant le processus de fusion de manière à obtenir après leur coulée des centres de diffusion bien définis constitués par du platine métallique et répartis de manière uniforme. Ceci peut être réalisé suivant la présente invention par le fait qu'un mélange de base vitreux composé de - 1 à 65 mole czc de Si02 - 6 à 40 mole , de B203 - 5 à 50 mole , de BaO et - 1 à 5 mole % de A1203 contient en outre des inclusions correspondant à une teneur en platine de 0,0001 à 0,01 atome %. Si ces verres sont ensuite soumis à un traitement thermique bien défini effectué dans l'intervalle de températures de 900 à 1100 C, la séparation des microcristallites métalliques peut être activée et leur grosseur être dans une large mesure rendue uniforme. Ce fait présente un intérêt, compte tenu du domaine d'utilisation envisagé pour les verres. Les verres peuvent contenir en tant qu'additifs - 0 à 21 mole % de Sro - 0 à 8 mole % de CaO - 0 à 5 mole % de gO - O à 10 mole % de ZnO - 0 à 41 mole C; de La203 et - 0 à 13 mole % de ThO2 Afin d'accélérer la fusion on peut ajouter aux verres de O à 5 mole % d'oxydes de métaux alcalins tels que Na20 et/ou K20. Ils peuvent en outre contenir de O à 2 mole 5o de dioxyde de titane et/ou de O à 3 mole % de dioxyde de zirconium servant de stabilisants. Des radiateurs électromagnétiques entrent en interaction avec des verres conformes à l'invention de telle manière que lors de leur passage à travers de tels milieux optiques il se produit pour de larges parties du domaine spectral une diminution plus ou moins importante de la transparence. Du fait que les microcristallites de dimension inférieure à 0,5 m responsables de cette action optique sont réparties de manière homogène dans le mélange de base vitreux, il se produit lors du passage de radia tions électromagnétiques à travers les verres conformes à la présente invention, principalement par réflexion et diffusion, un abaissement extrêmement uniforme de la transparence à la lumière, comme représenté au diagramme annexé dans lequel la transmission # (,^) est représentée en ordonnée et la longueur d'onde # (nm) en abscisse. Un autre avantage des verres conformes à la présente invention réside dans le fait que, moyennant le choix de certaines concentrations de platine, en tenant copte de l'influence du verre de base, on peut pour une épaisseur de verre constante obtenir tout degré voulu de diminution de la transparence sur l'ensemble du domaine visible et sur de grandes parties du domaine infrarouge du spectre. Les concentrations de platine nécessaires à cet égard se situent entre 0,0001 et 0,01 atome 0 rapporté au platine métallique. Des verres conformes à la présente invention sont émirLem- ment aptes à être utilisés en tant que verres filtrants neutres. Leur action filtrante due à la diffusion présente par rapport aux verres neutres classiaues colorés par des ions un inconvénient mineur qui se trouve largement compensé par le fait qu'ils permettent de diminuer d'une manière extrêmement unifor@e et avec un échelonnement graduel quelconque la transmission sur e gran- des parties du domaine spectral présentant un intérêt optique. Le tableau page 4 donne quelques exemples de ccmrositiis de verre conformes à l'invention. Dans ce tableau les constituants du verre sont indiqués en mole , et les proportions de ?t en atome 91. La présente invention n'est cependant pas limite aux compositions citées dans les exemples. SiO2 63,5 1,0 44,3 48,0 55,6 23,8 59,1 19,2 B203 10,0 35,0 23,8 20,9 6,1 29,1 6,0 28,5 BaO 14,0 5,2 22,7 20,1 6,3 33,9 18,1 46,3 SrO 3,0 - - - 17,5 - - 1,0 CaO 2,0 - - 6,2 - - - MgO - 1,3 1,0 - 3,7 - 1,2 ZnO - - - - 4,0 - 9,3 3,1 La2O3 1,0 41,0 - - - 6,1 - ThO2 - 12,1 - 2,0 - 3,0 - Al203 1,0 3,0 1,8 1,8 2,1 1,2 1,5 1,9 Na2O 1,2 - - - - - 3,1 K20 3,3 - - - 2,1 - - - TiO2 1,0 - - 1,0 - - 1,7 ZrO2 - 1,4 1,3 - 1,6 2,9 - Pt 0,027 0,0008 0,063 0,0031 0,0085 0,0047 0,011 0,0079 R E V E N D I C A T I O N S 1 - Verre optique filtrant comportant des inclusions métal liaues, caractérisé en ce qu'un mélange de base vitreux composé de - 1 à 65 mole % de SiO2 - 6 à 40 mole d0 de B203 - 5 à 50 mole 0 de BaO et - 1 à 5 mole % de Al203 contient en outre des inclusions métalliaues correspondant à une teneur en Pt de 0,0001 à 0,01 atome %. 2 - Verre optique filtrant suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il contient en tant qu'additifs - O à 21 mole % de SrO - O à 8 mole ; de CaO - O à 5 mole % de MgO - O à 10 mole % de ZnO - O à 41 mole % de La2O3 et - 0 à 13 mole ,0 de ThO2 3 - Verre optique filtrant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de O à 5 mole 91 d'oxydes de métaux alcalins tels que Na2O et/ou K200 4 - Verre optique filtrant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de O à 2 mole ,0 de TiO2 et/ou de O à 3 mole % de ZrO2.