![]() Röntgenopakes Glas, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
专利摘要:
Die Erfindung betrifft ein röntgenopakes Glas aus einem System SiO¶2¶ und Yb¶2¶O¶3¶, das gegebenenfalls Zusatzkomponenten zur Anpassung der Eigenschaften enthalten kann, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung insbesondere als Dentalglas. 公开号:DE102004011218A1 申请号:DE102004011218 申请日:2004-03-04 公开日:2005-09-22 发明作者:Jörn Dr. Besinger;Uwe Dr. Kolberg;Ulrich Dr. Peuchert 申请人:Schott AG; IPC主号:A61K6-027
专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft ein röntgenopakesGlas, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung. [0002] ImDentalbereich werden fürdie Zahnrestauration zunehmend Kunststoff-Dentalmassen eingesetzt. Diese Kunststoff-Dentalmassenbestehen üblicherweiseaus einer Matrix aus organischen Harzen und verschiedenen anorganischenFüllstoffen.Die organischen Füllstoffebestehen überwiegendaus Pulvern von Gläsern,(Glas-) Keramiken, Quarz oder anderen kristallinen Stoffen (z.B.YbF3), Sol-Gel-Materialien oder Aerosilen. [0003] Durchdie Verwendung von Kunststoff-Dentalmassen sollen mögliche schädliche Nebenwirkungen vonAmalgam vermieden sowie ein verbesserter ästhetischer Eindruck erzieltwerden. Abhängigvon der Auswahl der Kunststoff-Dentalmassenkönnensie fürunterschiedliche Zahnrestaurationsmaßnahmen verwendet werden, beispielsweisefür Zahnfüllungenund auch fürBefestigungen wie Kronen, Brückenund Inlays. [0004] DasFüllmaterialals solches soll beim Aushärtenden durch die Polymerisation der Harz-Matrix bedingten Schrumpfminimieren. Liegt beispielsweise eine starke Adhäsion zwischen Zahnwand undFüllungvor, kann ein zu großerPolymerisationsschrumpf zu einem Bruch der Zahnwand führen. Istdie Adhäsionhierfür nichtausreichend, kann ein zu großerPolymerisationsschrumpf die Bildung von Randspalten zwischen Zahnwandund Füllungbewirken, welche Sekundärkariesfördernkönnen.Darüberhinaus werden an die Füllstoffe bestimmtephysikalische und chemische Anforderungen gestellt: Das Füllmaterialmuß zumöglichstfeinen Pulvern zu verarbeiten sein. Je feiner das Pulver ist, destohomogener ist das Erscheinungsbild der Füllung. Gleichzeitig verbessertsich die Polierbarkeit der Füllung,was über dieVerminderung der Angriffsflächezu einer verbesserten Abrasionsfestigkeit und dadurch zu einer längeren Haltbarkeitder Füllungführt.Damit die Pulver gut zu verarbeiten sind, ist es darüber hinauswünschenswert, wenndie Pulver nicht agglomerieren. Dieser unerwünschte Effekt tritt insbesonderebei Füllmaterialienauf, die mit Hilfe von Sol-Gel-Verfahren hergestellt wurden. [0005] Weiterhinist es vorteilhaft, wenn der Füllstoffmit einem funktionalisierten Silan beschichtet wird, da dadurchdie Formulierbarkeit der Dentalmasse erleichtert wird und die mechanischenEigenschaften verbessert werden. [0006] Darüber hinaussoll die Kunststoff-Dentalmasse und damit auch der Füllstoffhinsichtlich ihrer Brechzahl und Farbe möglichst gut an das natürliche Zahnmaterialangepaßtsein, damit sie möglichstwenig von dem umliegenden gesunden Zahnmaterial unterschieden werdenkann. Fürdieses ästhetischeKriterium spielt ebenfalls eine möglichst kleine Korngröße des pulverisiertenFüllstoffseine Rolle. [0007] Weiterhinwichtig ist, dass die thermische Ausdehnung der Kunststoff-Dentalmasse im Verwendungsbereich,d.h. üblicherweisezwischen -30°Cund +70°C,derjenigen des natürlichenZahnmaterials angepaßt ist,um eine ausreichende Temperatur-Wechselbeständigkeit der Zahnrestaurationsmaßnahme zugewährleisten.Auch durch eine zu hohe thermische Wechselbelastung können Spaltezwischen den Kunststoff-Dentalmassen und dem umliegenden Zahnmaterialentstehen, die wiederum bevorzugte Angriffspunkte für Sekundärkariesdarstellen können.In der Regel werden Füllstoffemit einem möglichstgeringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet, um diegroßethermische Ausdehnung der Harz-Matrix zu kompensieren. [0008] Einegute chemische Beständigkeitder FüllstoffegegenüberSäuren,Laugen und Wasser sowie eine gute mechanische Stabilität bei Belastungenwie z.B. der Kaubewegung kann darüber hinaus zu einer langen Lebensdauerder Zahnrestaurationsmaßnahmenbeitragen. [0009] Für die Behandlungvon Patienten ist es ferner unbedingt erforderlich, daß Zahnrestaurationsmaßnahmenim Röntgenbildsichtbar sind. Da die Harz-Matrix selbst im Röntgenbild in der Regel unsichtbarist, müssendie Füllstoffefür dienotwendige Röntgenabsorptionsorgen. Ein solcher Füllstoff,der Röntgenstrahlung ausreichendabsorbiert, wird röntgenopakgenannt. Fürdie Röntgenopazität sind inder Regel Bestandteile des Füllstoffes,beispielsweise bestimmte Komponenten eines Glases, oder Zusatzstoffeverantwortlich, sogenannte Röntgenopaker.Ein gebräuchlicherRöntgenopakerist YbF3, welches in kristalliner, gemahlenerForm dem Füllstoffzugesetzt werden kann. [0010] Weildie Kunststoff-Dentalmasse in der Anwendung üblicherweise aus Kartuschenin Kavitäteneingefülltund dort modelliert wird, soll sie häufig im nicht ausgehärteten Zustandthixotrop sein. Das heißt,dass ihre Viskositätbeim Ausübenvon Druck abnimmt, währendsie ohne Druckeinwirkung formstabil ist. [0011] Beiden Kunstsoff-Dentalmassen sind weiterhin Dentalzemente und Kompositezu unterscheiden. Bei Dentalzementen, auch Glasionomerzemente genannt,führt diechemische Reaktion der Füllstoffemit der Harz-Matrix zum Aushärtender Dentalmasse, weshalb durch die Reaktivität der Füllstoffe die Aushärtungseigenschaftender Dentalmasse und damit deren Bearbeitbarkeit beeinflußt wird.Es handelt sich hierbei oftmals um einen Abbindevorgang, dem einradikalisches oberflächigesAushärten, beispielsweise unter der Einwirkung von UV-Licht, vorausgeht.Komposite, auch Füllungskompositegenannt, enthalten dahingegen weitergehende chemisch weitestgehendinerte Füllstoffe,da ihre Aushärteverhaltendurch Bestandteile der Harz-Matrix selbst bestimmt werden und einechemische Reaktion der Füllstoffehierfüroftmals störendist. [0012] WeilGläseraufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzungen eine Werkstoffklassemit vielfältigenEigenschaften repräsentieren,werden sie häufigals Füllstoffefür Dentalmasseneingesetzt. Solche Gläserwerden allgemein Dentalgläsergenannt. Reaktive Dentalgläserzur Verwendung in Dentalzementen sind beispielsweise aus der DE 100 63 939 A1 bekannt. [0013] Chemischinerte Dentalgläserzur Verwendung als Füllstoffin Kompositen sind Gegenstand der DE 198 49 388 A1 . Die dort vorgeschlagenenGläserenthalten zwingend nennenswerte Anteile an Al2O3, ZnO, F und Na2O,wodurch deren chemische Beständigkeitnegativ beeinflusst wird. Ferner kann der F-, ZnO- und Na2O-Gehalt zu Reaktionen mit der Harz-Matrixführen,was wiederum Auswirkungen auf deren Polymerisationsverhalten habenkann. Als weiterer Bestandteil ist in den der DE 198 49 388 A1 zugrundegelegtenGläsern zwingendZrO2 vorhanden, um Röntgenopazität zu bewirken. Derartige Füllstoffesind zu reaktiv insbesondere fürmodernste Dentalmassen auf Epoxibasis, bei denen ein zu schnelles,unkontrolliertes Aushärtenerfolgen kann. [0014] Ausder DE 101 00 680A1 sind Dentalgläserbekannt, die mindestens zwei Komponenten enthalten. Diese binären Glassystemebestehen aus einem hohen Anteil von SiO2 undHfO2, TaO5, ZrO2 oder La2O3, welche die Röntgenopazität bewirken. Allerdings wurdennur die binärenGläseraus SiO2 und HfO2 sowieSiO2 und Ta2O5 durch einen Schmelzprozeß erzeugt,währenddie Gläseraus SiO2 und ZrO2 bzw.La2O3 mit Hilfe einesSol-Gel-Prozesses erhalten wurden. Der Sol-Gel-Prozeß ist beispielsweisevon Nogami in Journal of Non-Crystalline Solids, 96 (1985) 415-423beschrieben. Er hat wirtschaftlich den Nachteil, dass er zu teuerfür dieHerstellung größerer Mengenvon Dentalgläsernist. Darüberhinaus führendurch den Sol-Gel-Prozeß hergestellteGläsermeist viel Wasser mit sich, was ihre Weiterverarbeitung zu Pulvernerschwert. Insbesondere neigen Sol-Gel-Glaspulver oftmals zu Agglomeration.Ferner werden in der DE101 00 680 A1 tenäreGlassysteme vorgeschlagen, die neben SiO2 alsHauptbestandteil ZrO2 als röntgenopakenund La2O3, HfO2, Y2O3,TiO2 und Al2O3 als weitere Bestandteile enthalten. Auchdas ternäreSystem aus SiO2, La2O3 und B2O3 wird beschrieben. [0015] DieseDentalgläserhaben den Nachteil, dass sie hinsichtlich ihrer Röntgenopazität, ihrerVerarbeitbarkeit, ihres Brechungsindex und ihres Herstellungsverfahrensnicht optimal füralle Anwendungen als Dentalglas geeignet sind. Daher ist es Aufgabeder vorliegenden Erfindung, ein röntgenopakes Glas bereitzustellen, welchesals reaktionsträgerFüllstofffür Kompositegeeignet ist und insbesondere wegen seiner Reaktionsträgheit einenBeitrag zur Langzeitstabilitätvon auf Epoxydharz basierenden Füllstoffender neuesten Generation leistet. Diese Gläser sollen ferner die kostengünstige Herstellungvon Dentalmassen ermöglichen,die ohne teure, kristallisierte Röntgenopaker und ohne auf Acrylatbasierende Füllungszementeauskommen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellungeines wirtschaftlichen Verfahrens zur Herstellung der vorgenanntenGläser. [0016] DieAufgaben werden durch die unabhängigenAnsprüchegelöst.Bevorzugte Ausführungsformenergeben sich aus den Unteransprüchen.Das erfindungsgemäße GlasenthältSiO2 mit einem Anteil von 60–98 Mol-%,sowie Yb2O3 miteinem Anteil von 0,1–40Mol% und kein Al2O3 und/oderB2O3. Es hat sichgezeigt, daß durchden Gehalt an Yb2O3 eine überraschendgute Röntgenopazität erzieltwird und die Brechungsindices dieser Gläser sehr gut an die natürliche Zahnanmutunganzupassen sind. Das erfindungsgemäße Glas kann ferner ZrO2 bis zu einem Anteil von 40 Mol-% enthalten. [0017] Bevorzugtenthältdas erfindungsgemäße Glasneben SiO2 mit einem Anteil von 60–98 Mol-%und Yb2O3 von 0,1–40 Mol-%zusätzlichZrO2 mit einem Anteil von 0,1 – 40 Mol-%.Die Zugabe dieser dritten Komponente stabilisiert das Glas, so daß es einegeringere Neigung zu Kristallisation aufweist. Die Kristallisation einesGlases ist zu vermeiden, da sie u.a. die optischen Eigenschaftendermaßenbeeinflussen würde,daß dasFüllmaterialnur schwer oder überhauptnicht an die natürlicheZusammensetzung anzupassen wäre. [0018] Ineiner weiteren bevorzugten Ausführungsformweist das erfindungsgemäße Glasneben SiO2 mit einem Anteil von 70–98 Mol-%und Yb2O3 von 0,5–15 Mol-%zusätzlichZrO2 mit einem Anteil von 0,5–15 Mol-% auf.Besonders bevorzugt werden Anteile von 70–98 Mol-% SiO2,1–15 Mol-%Yb2O3 und zusätzlich 1–15 Mol-%ZrO2. [0019] Ineiner ganz besonders bevorzugten Ausführungsform sind in dem erfindungsgemäßen Glasals zusätzlicheKomponenten WO3, La2O3, Nb2O5,HfO2, Ta2O5, Gd2O3,Lu2O3, Sc2O3, Y2O3 mit jeweils bis zu 40 Mol-% und/oder F2 bis zu 5 Mol-% enthalten. Der Anteil anF2 kann durch die Zugabe von YbF3 in das Gemenge erhalten werden, wobei demFachmann bekannt ist, daß Fluorin einem Glas nicht als gasförmigeKomponente vorliegt. Durch die Kombination der Oxide dieser zusätzlichenschweren Elemente kann das Röntgenabsorptionsspektrumdes erfindungsgemäßen Glases,das durch die Überlagerungder Röntgenabsorptionsspektren dereinzelnen Komponenten entsteht, an das Emissionsspektrum verschiedenerRöntgenquellenangepaßt werden.Auf diese Weise kann erreicht werden, daß geringere Strahlendosen für die Untersuchungvon Patienten benötigtwerden. [0020] Umdie Schmelzbarkeit der Gläsermit Hilfe von Hochfrequenzverfahren (s.u.) zu verbessern, kann das erfindungsgemäße Glasferner die Alkalioxide Li2O, Na2Ound/oder K2O bis zu einem Anteil von jeweils10 Mol-% enthalten, wobei deren Gesamtanteil höchstens 10 Mol-% betragen soll. [0021] Ineiner bevorzugten Ausführungsformenthalten die erfindungsgemäßen Gläser dieErdalkalioxide MgO, CaO, SrO, BaO und/oder ZnO bis zu einem Anteilvon jeweils 10 Mol-%, wobei deren Gesamtanteil wiederum höchstens10 Mol-% betragen soll. Die Erdalkalioxide fördern das Einschmelzverhaltensowie die Glasbildung und reduzieren die Kristallisationsneigung.Darüberhinaus könnenZnO, SrO und BaO eine antibakterielle Wirkung entfalten und dieRöntgenopazität verbessern. [0022] Eshat sich gezeigt, daß trotzdes Gehalts an Alkali- und/oder Erdalkalioxiden in der SiO2-Yb2O3-Matrix deserfindungsgemäßen Glasesdessen chemische Beständigkeit überraschendgut ist, woraufhin mit einer großen Reaktionsträgheit imZusammenspiel mit der Harzmatrix und damit mit einer sehr gutenLanglebigkeit der gesamten Dentalmasse zu rechnen ist. Es ist selbstverständlich auchmöglich,die Farberscheinung des Glases durch die Zugabe von dazu gebräuchlichenOxiden anzupassen. [0023] AlszusätzlicheKomponenten, welche bestimmte Glaseigenschaften wie Kristallisationsneigung, Schmelzbarkeitetc. verbessern können,wird vorgesehen, daß daserfindungsgemäße GlasTiO2, GeO2 und/oderP2O5 bis zu jeweils10 Mol-% enthalten kann, wobei deren Gesamtgehalt bis zu 15 Mol-%betragen soll. [0024] Durchdie Beschränkungder Anzahl der Komponenten kann erreicht werden, daß die Wahrscheinlichkeit,daß Verunreinigungendas Glas kontaminieren, reduziert wird. Daher kann das erfindungsgemäße Glas für besondereAnwendungen bevorzugt nur höchstensfünf derzuvor genannten oxidischen Komponenten enthalten. Eine noch höhere Reinheitkann dadurch erzielt werden, daß dieAuswahl der oxidischen Komponenten auf höchstens vier, besonders bevorzugtauf höchstensdrei beschränktwird. [0025] DieErfindung umfaßtdarüberhinaus Glaspulver aus den vorgenannten Gläsern. Die Glaspulver werdendurch bekannte Verfahren erzeugt, wie z.B. in der DE 41 00 604 C1 beschrieben.Das erfindungsgemäße Glaspulverweist bevorzugt eine mittlere Korngröße bis zu 20 μm auf. Einemittlere Korngröße von 0,2 μm kann alsUntergrenze erreicht werden, wobei natürlich auch kleinere Korngrößen vonder Erfindung umfaßtwerden. Das vorgenannte Glaspulver kann als Ausgangsmaterial für die Verwendungder erfindungsgemäßen Gläser alsFüllstoffedienen. [0026] Ineiner bevorzugten Ausführungsformwird die Oberflächedes Glaspulvers mit den gebräuchlichen Methodensilanisiert. Durch die Silanisierung kann erreicht werden, daß die Bindungder anorganischen Füllstoffean die Kunststoffmatrix der Dentalmasse verbessert wird. [0027] Daserfindungsgemäße Glasweist einen sehr hohen Schmelzpunkt auf und kann nicht durch konventionelleSchmelzverfahren hergestellt werden. Daher ist das Bereitstelleneines fürdas Glas anzuwendenden Schmelzverfahrens ebenfalls Gegenstand derErfindung. Schmelzverfahren zum Herstellen von Gläsern beinhaltenim allgemeinen den Schritt der Gemengeaufbereitung, während demdie Rohstoffkomponenten den Anforderungen entsprechend vermischt,vorbehandelt, gereinigt etc. werden, den Schritt der Gemengeeinlage, wobeidie aufbereiteten Rohstoffkomponenten in das Schmelzgefäß eingebrachtwerden, und dem eigentlichen Schmelzen. Andere Verfahren, z.B. Sol-Gel-Verfahren,sind fürdas Herstellen größerer Glasmengen nichtwirtschaftlich einzusetzen. Außerdembesteht insbesondere bei SiO2 und ZrO2 führendenund mit Sol-Gel-Verfahren hergestellten Gläsern die Gefahr der Agglomerierungder Pulver. Ein erfindungsgemäßes Verfahrenist das Hochtemperaturschmelzen. Die Temperatur der Glasschmelzebeträgtdabei mindestens 1500°C,bevorzugt mindestens 1600°C. [0028] Diebeim Hochtemperaturschmelzen auftretenden Temperaturen stellen besondereAnforderungen an die fürdas Schmelzgefäß verwendetenMaterialien. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Schmelzgefäß daherzumindest teilweise aus massivem Iridium und/oder einer Legierungmit einem hohen Iridiumgehalt. Iridiumgehalte von mindestens 95%haben sich in solchen Legierungen als geeignet erwiesen. Aufgrundder Oxidationsempfindlichkeit des Iridiums ist eine solche Bauteileenthaltende Vorrichtung zumindest teilweise mit einem geeignetenSchutzgas zu spülen.Die Beheizung des Schmelzgefäßes kannbeim Hochtemperaturschmelzen mit konventionellen Methoden erfolgen,beispielsweise mittels induktiver Beheizung mit einer Frequenz vonetwa 8 kHz bis etwa 12 kHz. Ein solches Verfahren und eine Vorrichtungzum Durchführendes Verfahrens werden fürandere Glassysteme in der DE103 48 466 (noch nicht veröffentlicht), deren Offenbarungsgehalthiermit vollumfänglichin diese Schrift einbezogen wird, ausführlich beschrieben. [0029] Ineinem anderen bevorzugten Verfahren werden die hohen Temperaturenwährenddes Schmelzvorgangs durch das Einkoppeln hochfrequenter elektromagnetischerWechselfelder in ein bereits zumindest teilweise verflüssigtesGlasgemenge erzeugt. Der Frequenzbereich kann üblicherweise zwischen 50 kHzund 2 MHz liegen. Dieses Verfahren wird Hochfrequenzschmelzen genannt.Solche Verfahren und entsprechende Vorrichtungen sind beispielsweisein der WO 01/14264 A1, WO 01/14265 A1 und WO 03/031355 A1 ausführlich beschrieben.Auch deren Offenbarungsgehalt wird hiermit vollumfänglich indiese Schrift einbezogen. Da der dem Hochfrequenzschmelzen zugrundeliegendeMechanismus allerdings erst ab einer bestimmten Temperatur wirksamwird, erfolgt vor dem Einschalten des Wechselfeldes üblicherweiseeine Aufheizung mit konventionellen Heizverfahren, beispielsweisemit Brennern. [0030] DurchHochfrequenzschmelzen könnenprinzipiell beliebig hohe Temperaturen erreicht werden. Bis zu 2500°C sind bereitsmit kommerziell erhältlichenLaboranlagen zu erreichen. Noch höhere Temperaturen sind durchgeeignete Modifikationen realisierbar. Das Hochtemperaturschmelzenkann bevorzugt verwendet werden, da es sich gezeigt hat, daß die Sauerstoff-IonenleiterYb2O3 und ZrO2 als Reinsubstanz hervorragend an das elektromagnetischeWechselfeld ankoppeln. Bei Zumischen anderer Substanzen wie SiO2, die nichtleitend sind, sinkt die Leitfähigkeitmit zunehmender Konzentration soweit ab, bis die Schmelze auskoppelt.Dieser Zusammensetzungspunkt ist nicht genau definiert, er hängt vonapparativen Größen unddem zeitlichen Verlauf des Temperaturprofils der Schmelze ab. Umauch noch hoch SiO2-haltige Zusammensetzungenmit Hilfe von Hochfrequenzeinstrahlung schmelzen zu können, hates sich bewährt,geringe Mengen von Alkalioxiden zuzusetzen, dabei bevorzugt Li2O und Na2O bis zu10 Mol-%. Diese erhöhenbereits in diesen niedrigen Konzentrationen die Leitfähigkeitund damit die Hochfrequenzschmelzbarkeit stark. [0031] DieFrequenz des elektromagnetischen Wechselfeldes beim Hochfrequenzschmelzenist abhängig vomzu schmelzenden Volumen. Sie kann während des Hochfrequenzschmelzensbevorzugt von 50 kHz bis 2 MHz betragen. Alternativ können Verfahrenwie Plasmaschmelzen, Laserschmelzen oder Spiegelofentechnologieangewendet werden. [0032] AlternativeVerfahren zum hier beschriebenen Hochtemperaturschmelzen umfassenweiterhin Flammenhydrolyse, bei der Gasförmige Precursoren verwendetwerden, oder Plasmasprühen,bei dem üblicherweisePulver als Precursoren dienen. [0033] Daserfindungsgemäße Glasbesteht in der Hauptsache aus hochschmelzenden Rohstoffen, die wie imFalle von SiO2, Yb2O3 und ZrO2 im Anlieferungszustandrelativ grobkörnigund reaktionsträgesind. Diese könnenin der üblichenWeise, d.h. durch Vermischen der pulverförmigen, kommerziell erhältlichenAusgangsoxide und Einlegen in das Schmelzgefäß, erschmolzen werden. Dabeikann es aufgrund der Reaktionsträgheit undhohen Schmelztemperaturen der Ausgangsoxide sowie der hohen Viskosität des entstehendenGlases aufgrund kinetischer Hemmung zu einem sehr langsamen Fortschreitendes Schmelzprozesses kommen. Mit anderen Worten: die Temperaturwäre zwarprinzipiell hoch genug, um eine gewünschte Glaszusammensetzungnahe des Eutektikums der Ausgangskomponenten zu schmelzen, nichtjedoch fürdie Ausgangsoxide selbst. Deswegen liegen in diesem Fall weitestgehendfeste Substanzen vor, die nur übersehr langsame fest-fest-Reaktionsprozesse allmählich miteinander reagieren.Die Glasbildung schreitet in diesem Fall nur langsam voran, da Stofftransporte über relativgroßeEntfernungen stattfinden müssen.Um fürdie Glasproduktion wirtschaftlich angemessene Reaktionsraten zuerzielen, muß dieTemperatur weit überdas thermodynamisch notwendige Maß hinaus angehoben werden.Dies ist aus energiewirtschaftlichen und/oder apparativen Gründen jedochoftmals nachteilig bzw. unmöglich.Weiterhin weist die Schmelze in dem Größenbereich, der den ehemaligenKorngrößenabmessungenentspricht, Konzentrationsinhomogenitäten auf, die sich auch bei Rühren nurlangsam abbauen. [0034] Eshat sich gezeigt, daß derEinschmelzvorgang wirtschaftlicher – das bedeutet mit wenigerEnergieaufwand und schneller – erfolgenkann, wenn zumindest eine der Rohstoffkomponenten des erfindungsgemäßen Glasesin nanoskaliger oder wasserlöslicherForm vorliegt. Unter nanoskalig werden Pulver mit sehr kleinen Korngrößen, üblicherweisevon 10 nm bis 200 nm verstanden. Die mindestens eine nanoskaligeRohstoffkomponente kann mit den anderen, ggfls. gemahlenen Rohstoffkomponentenals Gemenge in das Schmelzgefäß eingelegtwerden. [0035] Bevorzugtwerden die Rohstoffkomponenten jedoch in der Gemengeaufbereitung,wie unten beschrieben, zu sogenannten Grünkörpern oder Grünkörperpulvernvorbehandelt. Durch die Aufbereitung der Rohstoffkomponenten zueinem Grünkörper werdendie Festkörperreaktionenbeim Einlegen in das Schmelzgefäß wesentlichbeschleunigt, da die Diffusionswege um mehr als eine Größenordnungkleiner sind als wenn bei der Gemengeeinlage von keinem Grünkörper ausgegangenwürde.Weiterhin haben nanoskalige Rohstoffkomponenten ein günstigeresVerhältnisvon reaktiver Oberflächezu wenig reaktivem Volumen. Die Reaktionen laufen wesentlich schnellerab, bzw. bei vergleichbarer Reaktionsgeschwindigkeit kann die Temperaturum etwa 500°Cbis 700°Cniedriger gewähltwerden. Dadurch werden manche Glaszusammensetzungen überhaupt ersttechnisch schmelzbar. Des weiteren liegen die oben erwähnten Konzentrationsinhomogenitäten in diesem Fallnicht im μm-Bereich,sondern im Bereich einiger nm (beispielsweise etwa 10 nm), so daß auch dieRührprozessezur Homogenisierung wesentlich schneller und effektiver ablaufen. [0036] DieHerstellung der zuvor genannten Grünkörper kann auf vielfältige Weiseerfolgen. Bevorzugt werden in einem kommerziell erhältlichenDissolver, welcher im Prinzip ein Rührwerk mit hoher Umdrehungszahl, speziellenstark scherenden Rührwerkzeugenund Einrichtungen zur Temperaturkontrolle darstellt, in einer vorgegebenenMenge eines Lösungsmittels,beispielsweise Wasser, zunächstdie löslichenKomponenten gelöst. Danachwird unter starkem Rührendie nanoskalige Komponente, beispielsweise SiO2,in Form von Pulver oder einer vorgefertigten Suspension zugegeben.Die Zugabe der anderen bevorzugt nanoskaligen oder aber auch grobkristallinenSubstanzen erfolgt im Anschluß.Die Temperatur wird dabei vorteilhaft möglichst niedrig gehalten. SofernReaktionswärmeauftritt, kann diese durch eine Kühlvorrichtung abgeführt werden.Rührgeschwindigkeitund Rührzeitzur Erzielung einer möglichsthomogenen Komponentenverteilung richten sich nach der Art der chemischenZusammensetzung der Masse und den erhältlichen Korngrößen. Diedabei erhaltene fließfähige bispastöseSuspension wird in Formen geeigneter Größe gegossen und/oder gestrichen. [0037] Diein den Formen befindliche Masse kann nachfolgend getrocknet werden.Dafür sind übliche Trockenschränke oderKammeröfengeeignet. Besonders bevorzugt erfolgt die Trocknung allerdings inMikrowellentrockenanlagen, wobei bevorzugt ein Temperaturbereichvon 100°Cbis 250°Cgewähltwird. HöhereTemperaturen sind prinzipiell möglich,könnenaber zu Verbackungen führen.Es wurde festgestellt, daß durchdie Verwendung einer Mikrowellenanlage zur Trocknung in sehr kurzenTrocknungszeiten eine ausreichende Menge getrockneter Grünkörper erhaltenwird. Ferner werden Entmischungen durch Mitschleppeffekte in demim konventionellen Fall zur Oberfläche diffundierenden Lösungsmittelvermieden. Höchst überraschendwurde ebenfalls festgestellt, daß durch die Mikrowellentrocknungweniger Gaseinschlüsseund damit unerwünschte Blasenbeim Einschmelzen des Grünkörpers und/oderdes Grünkörperpulversentstehen. [0038] Ineiner bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens besteht die Form,in der die Suspension eingefüllt undder Grünkörper getrocknetwird, zumindest teilweise aus einem nicht benetzenden Material.Bevorzugt wird hierbei Teflon verwendet. Als Folge dieser Materialwahlwird die Trocknungstemperatur auf eine Obergrenze von etwas 250°C bis 300°C begrenzt.Teflon ist ferner weitestgehend chemisch inert gegenüber dem Trockengut.Dadurch könnenVerunreinigungen vermieden werden. Es hat sich gezeigt, daß der Grünkörper beiVerwendung von nicht benetzendem Material in der Form sehr gut ausdiesen entfernt werden kann. Im Falle von Trockengefäßen ausGlas oder Metall kann es durch die erwünschte hohe Reaktivität des Grünköpers zuAngriffen auf die Form kommen, die zum einen zu Verunreinigungenführenkönnen,zum andern zu einer festen Verbackung zwischen Grünkörper undForm, so daß sichder Grünköper nurnoch schwer oder überhauptnicht mehr herauslösenläßt. [0039] Nacherfolgter Trocknung könnendie Grünkörper alsGanzes, als grobe Fragmente oder gemahlen als Gemenge in das Schmelzgefäß eingelegtwerden. [0040] Zurweiteren Steigerung der Homogenität des Gemenges kann der Grünkörper jedochnochmals gemahlen, dispergiert und der gesamte zuvor beschriebeneProzeß zumHerstellen eines Grünköpers nochmals durchlaufenwerden. Der nochmals aufbereitete Grünkörper wird Kompaktkörper genannt.Beim Mahlen könnenauch Scherben aus früherenSchmelzen zur Wiederverwertung zugesetzt werden. [0041] Beider Herstellung der Grün-und/oder Kompaktkörperist es im allgemeinen vorteilhaft, Alkalihydroxide zuzusetzen undsomit im basischen Medium zu arbeiten, d.h. in der Regel mit einerAlkalilauge. In diesem Fall kommt es durch Auflösungs- und Wiederanlagerungsprozessedes nanoskaligen SiO2 und/oder der übrigen festennanoskaligen Substanzen sowie der Fällung wasserlöslicherVerbindungen als Hydroxid zu einer Vermischung der Komponenten aufnahezu monomolekularer Ebene. Auf diese Weise verschwinden sozusagendie ursprünglichenKorngrenzen und es entsteht ein sehr einheitlicher, gut abbindenderund leicht sinter- und schmelzbarer Grünkörper. Als Folge ist das Glasdann allerdings nicht mehr alkalifrei. Der Anwender hat im Einzelfallabzuwägen,ob der Nutzen durch die deutlich besseren Prozeßabläufe, die im allgemeinen geringeVerschlechterung der chemischen Beständigkeit kompensiert. Vorteilhaftist die Verwendung von Alkalioxiden insbesondere dann, wenn dereigentliche Schmelzvorgang unter Hochfrequenzschmelzen abläuft, dadie Alkalioxide wie zuvor beschrieben die Koppelfähigkeitder Schmelze verbessern können. [0042] StattAlkalioxiden kann auch eine wässrigeAmmoniaklösungverwendet werden. Allerdings ist der pH-Wert bei weitem nicht sobasisch wie bei den Alkalioxiden, die zuvor beschriebenen Reaktionenlaufen dann weniger ausgeprägtab. Weiterhin kann Stickstoff, beispielsweise als Nitrid, im Glasverbleiben. Es ist im Einzelfall je nach Anwendung abzuwägen, obdiese, wenn auch geringen Mengen, stören können, beispielsweise durchVerfärbungen. [0043] Esist ebenfalls möglich,die Grün-oder Kompaktkörpernicht direkt in das Schmelzgefäß einzulegen, sonderneiner Sinterung zu unterziehen. Dies kann beispielsweise in Kammeröfen, Tunnelöfen oderDrehrohröfenbei Temperaturen zwischen 700°Cund 1600°Cgeschehen. Dies hat den Vorteil, daß die Grün- oder Kompaktkörper zu Sinterkörpern verdichtetwerden. Wird ein Sinterkörperzum Schmelzen eingelegt, kann dies den Vorteil haben, daß die Wärmeübertragungin der Schmelze und damit die Schmelzbarkeit verbessert wird. Darüber hinausbewirkt die Sinterung eine Volumenkompaktierung und dadurch einengeringeren Platzbedarf bei der Lagerung sowie eine verbesserte chemischeStabilitätdes Lagerguts. In einem Sinterkörpersind ferner weniger eingeschlossene Gase enthalten und beim Einlegenentsteht weniger Staub als beim Einlegen von Pulvern. Enthält das GemengeCarbonate und/oder Nitrate, ist die Sinterung vorteilhaft, weildiese Komponenten dazu neigen, bei Erhitzung Gase freizusetzen.Insbesondere Nitrate könnenjedoch das Schmelzgefäß angreifen.Werden die Grün-oder Kompaktkörpergesintert, erfolgt die Gasfreisetzung bereits während der Sinterung, weshalbder Anteil der gasfreisetzenden Komponenten im Gemenge reduziertwird und der Sinterkörper über längere Zeiteinge lagert werden kann als ein Grün- oder Kompaktkörper. Darinkönnenproduktionstechnische Vorteile begründet sein. Ferner kann dasi.d.R. teure Schmelzgefäß, in demsehr hohe Temperaturen erreicht werden müssen, von vorgelagerten Reaktionenentlastet werden, wenn Sinterkörpereingelegt werden, da diese Vorreaktionen bereits während derSinterung stattgefunden haben. Außerdem kann das Schmelzgefäß auf dieseWeise vor den genannten schädigendenSubstanzen, beispielsweise Nitraten, geschützt werden. Als Folge wirdes so möglich,preiswertere Schmelzgefäße zu verwenden. [0044] Ineiner besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgtdie Sinterung unmittelbar vor der Einlage in das Schmelzgefäß. In einerentsprechenden Schmelzanlage befindet sich die Einrichtung zum Sinterndirekt in Linie vor der Einrichtung zum Schmelzen. Die Abwärme derSchmelzeinrichtung kann auf diese Weise während des Sintervorgangs zumVorheizen der Grün-oder Kompaktkörperauf Reaktionstemperatur beitragen und der Wärmeinhalt des Sinterkörpers gehtbei der Einlage in das Schmelzgefäß nicht verloren. [0045] Daserfindungsgemäße Glaskann als Dentalglas eingesetzt werden. Bevorzugt findet es Anwendung alsFüllstoffin Kompositen fürdie Zahnrestauration, besonders bevorzugt für auf Epoxydharz basierendeFüllstoffe,die weitgehend chemisch inerte Füllstoffeerfordern. Ebenfalls im Sinne der Erfindung ist die Verwendung deserfindungsgemäßen Glasesals Röntgenopakerin Dentalmassen. Das Glas ist geeignet, teure kristalline Röntgenopakerwie beispielsweise YbF3 zu ersetzen. [0046] Aufgrundseiner optischen Eigenschaften kann das erfindungsgemäße Glasebenfalls füroptische Anwendungen verwendet werden. Da es weitgehend chemischinert ist, eignet es sich fürAnwendungen in der Displaytechnik, als Substratglas in der Photovoltaikund als Substratglas fürbiochemische Anwendungen, insbesondere für molekulare Screeningverfahren.Aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit eignet sich das erfindungsgemäße Glasauch als Lampenglas, insbesondere für den Einsatz in Halogenlampen.Ferner kann das erfindungsgemäße Glasals Targetmaterial fürPhysical-Vapour-Deposition-Prozesse,kurz PVD-Prozesse, verwendet werden. Ein Beispiel eines PVD-Prozesses ist dieElektronenstrahlverdampfung. Hierbei wird das erfindungsgemäße Glasals Target in einer Vakuumkammer mit einem Elektronenstrahl beschossen undsomit verdampft. Der Dampf kann sich auf einem Substrat niederschlagenund dieses somit beschichten. [0047] Esist ebenfalls möglich,das erfindungsgemäße Glasals Ausgangsmaterial fürGlasfasern zu verwenden. Aufgrund seiner guten chemischen Beständigkeitbietet sich als Anwendungsgebiet insbesondere die Verwendung dieserGlasfasern als Verstärkungenin Verbundwerkstoffen und/oder als Betonverstärkungen an. [0048] Beispieleder erfindungsgemäßen Gläser sindin Tabelle 1 aufgelistet. Beispiel Nr. 38 ist ein aus der DE 101 00 680 A1 bekanntesGlas, das dort mit einem Sol-Gel-Verfahrenund hier durch Hochtemperaturschmelzen erzeugt wurde. Beispiel Nr.37 ist ebenfalls ein binäresGlas aus den Komponenten SiO2 und ZrO2, das durch Hochtemperaturschmelzen erzeugtwurde. Die Beispiele Nr. 37 und 38 dienen als Vergleichsbeispielezu dem erfindungsgemäßen Gläsern Nr.1 bis 36. [0049] ZurGlasherstellung wurden entweder Grün- oder Sinterkörper indas Schmelzgefäß eingelegt.Als Schmelzgefäß wurdeein hauptsächlichaus Iridium bestehender Tiegel verwendet, der mittels induktiv zugeführter elektrischerEnergie beheizt wurde. Der hautsächlichaus Iridium bestehende Tiegel gibt die aufgenommene elektrischeEnergie mittels Strahlungswärmeund direkter Wärmeleitungan das eingelegte Gemenge und/oder die Schmelze ab. Als maximaleSchmelztemperatur wurden etwa 2300°C erreicht. [0050] ZurWeiterverarbeitung wurde das flüssigeGlas der Schmelze entnommen und in Form von Glasposten erstarrenlassen. Die erkalteten Glasposten wurden mit Hilfe des aus der DE 41 00 604 C1 bekanntenVerfahrens zu einem Glaspulver mit einer mittleren Korngröße von höchstens10 μm zermahlen.Die Glaseigenschaften wurden anhand von Glasposten bestimmt, dienicht zu Pulvern zermahlen wurden. Sämtliche Gläser Nr. 1 bis 36 weisen einehervorragende chemische BeständigkeitgegenüberSäuren,Laugen und Wasser auf; sie sind ferner weitestgehend chemisch inert.Die Brechnungsindices nd und die DichteD der Varianten des erfindungsgemäßen Glases sind ebenfalls inTabelle 1 aufgeführt. [0051] DieVergleichsbeispiele Nr. 37 und 38 enthalten nur SiO2 undZrO2, weisen einen Brechungsindex nd von 1,498 bzw. 1,513 und eine Dichte Dvon 2,297 g/cm3 bzw. 2,357 g/cm3 auf. [0052] ImVergleich dazu wurden bei dem Beispiel Nr. 9 2 Mol-% des ZrO2-Gehalts von Beispiel Nr. 37 durch Yb2O3 substituiert.Diese Substitution bewirkt nur eine sehr geringe Änderungdes Brechungsindex, aber um eine etwa 6% größere Dichte. Da die Dichtemit der Röntgenopazität korreliert,bedeutet eine großeDichte gleichzeitig eine hohe Röntgenopazität, die für die Anwendungvon Gläsernals Füllstoffin Dentalmassen Voraussetzung ist. Das Glas des Beispiels Nr. 9verbessert folglich die Röntgenopazität gegenüber demStand der Technik, ohne die optischen Eigenschaften nennenswertzu verändern. [0053] InBeispiel Nr. 8 wurden im Vergleich zu Beispiel Nr. 37 der Gehaltvon SiO2 um 1,8 Mol-% und der Gehalt vonZrO2 um 3,2 Mol-% reduziert, während Yb2O3 mit einem Gehaltvon 5 Mol-% in diesem Glas enthalten war. Als Folge ist ein Zuwachsdes Brechungsindex um nur rund 1,7% zu beobachten, während die Dichteum rund 17% verglichen mit Beispiel Nr. 37 zunimmt. Somit ist auchdas Glas des Beispiels Nr. 8 hervorragend für den erfindungsgemäßen Zweckeinzusetzen. [0054] DasVerhältnisdes prozentualen Zuwachses der Dichte eines Beispielglases zu demprozentualen Zuwachs des Brechungsindex eines Beispielglases jeweilsin Bezug zu dem Glas des Beispiels Nr. 37 wird im weiteren „Opazitätsfaktor" FO genannt.Je größer FO eines erfindungsgemäßen Glases ist, desto günstigerist im allgemeinen das Verhältniszwischen vorliegender Brechungsindexänderung und erreichter Dichteerhöhung. [0055] DieBeispiele Nr. 23 bis 28 belegen, daß eine Reduzierung des SiO2-Gehalts auf 92 Mol-% und des ZrO2-Gehalts auf 3 Mol-% bei einem Gehalt vonzusätzlichenOxiden von 4,9 Mol-% bei dem Vorhandensein von Yb2O3 ebenfalls zu einer Erhöhung der Dichte führen. Allerdingssteigt im Fall von Nb2O5 undTa2O5 ebenfallsder Brechungsindex stark an. Beispiel Nr. 9 zeigt mit einem Opazitätsfaktorvon 17,0 einen sehr guten Kompromiß aus Brechungsindex- und Dichteerhöhung. Darüber hinausbelegt Beispiel Nr. 9 durch den Vergleich mit den Beispielen Nr.23 bis 28, die einen erheblich geringeren Gehalt an Yb2O3 als Beispiel Nr. 9 und FO-Wertezwischen 2,2 und 13,0 aufweisen, daß insbesondere Yb2O3 als Bestandteil eines Glases eine effizienteErhöhungder Dichte und damit der Röntgenopazität ohne eineallzu großeErhöhungdes Brechungsindex zur Folge hat. [0056] Umdie Auswirkungen des Vorhandenseins von Yb2O3 in Glaszusammensetzungen weiter verdeutlichenzu können,wurden die Gläserentsprechend den Beispielen Nr. 1 und 2 erschmolzen. Diese bestehen nuraus SiO2 und einem relativ großen Anteilan Yb2O3. Der Anteilvon 18 Mol-% Yb2O3 inBeispiel Nr. 1 bewirkt im Vergleich zu Beispiel Nr. 37 einen Anstiegdes Brechungsindex um 8,6%, währenddie Dichte um 64,4% zunimmt. Ein Glas mit einem Gehalt von 25 Mol-%Yb2O3 gemäß BeispielNr. 2 weist bereits einen um 12,7% größeren Brechungsindex und eineum 89,7% größere Dichteals das Glas des Beispiels Nr. 37 auf. Daß Yb2O3 besser als ZrO2 geeignetist, wenn eine möglichstgroßeDichteerhöhungbei einer möglichstgeringen Brechungsindexerhöhungeines Glases angestrebt wird, kann durch den Vergleich der vorgenanntenBeispiele mit den Beispielen Nr. 3 und 4 belegt werden. In BeispielNr. 3 wurde die Hälftedes Yb2O3-Gehaltsvon Beispiel Nr. 1 durch ZrO2 substituiert.Das erhaltene Glas Nr. 3 weist zwar nur einen Zuwachs von nd um 7,5% im Vergleich zu Beispiel Nr. 37auf, was an und fürsich günstigerwäre, allerdingsaber auch nur einen Zuwachs der Dichte um 41,4% verglichen mit BeispielNr. 37. Daraus resultiert der FO-Wert von5,6 fürBeispiel Nr. 3, der signifikant niedriger ist als der FO-Wert von 7,5 desBeispiels Nr. 1. Analog ist in Beispiel Nr. 4 die Hälfte des Yb2O3-Gehalts von BeispielNr. 2 durch ZrO substituiert. WährendBeispiel Nr. 2 einen FO-Wert von 7,1 aufzeigt, wirdin Beispiel Nr. 4 nur ein FO-Wert von 5,2erreicht. Selbstverständlichist der Wert von FO alleine nicht alleine ausschlaggebendfür diemöglichenAnwendungsgebiete der erfindungsgemäßen Gläser, da auch die absolute Größe des jeweiligenBrechungsindex hierfüreine Rolle spielen kann. [0057] Daß durcheine geeignete Kombination auch der anderen Bestandteile der erfindungsgemäßen Gläser einhoch röntgenopakesund niedrigbrechendes Glas erhalten werden kann, das für verschiedeneAnwendungszwecke und Gegebenheiten das geeignetste ist, kann insbesonderedurch die Beispiele Nr. 29 bis 34 demonstriert werden. Diese enthaltenneben 92 Mol-% SiO2, 2 Mol-% Yb2O3 und 3 Mol-% ZrO2 jeweilsein weiteres der genannten Oxide. Die Brechungsindices dieser Gläser liegenzwischen 1,515 und 1,553 und ihre Dichte zwischen 2,507 g/cm3 und 2,937 g/cm3.Somit werden FO-Werte zwischen 3,5 und 11,5erreicht. [0058] DieBeispiele 35 und 36 zeigen ein Glas, das ähnlich den bekannten RöntgenopakernFluorid enthält. AusGründender Vergleichbarkeit mit den übrigenBeispielen werden die äquivalentenSynthesewerte für La2F6 und Yb2F6 angegeben. BeispielNr. 35 ist abgeleitet von den Beispielen Nr. 29 bis 34, wobei diezusätzlicheoxidische Komponente durch La2F6 (äquivalenterSynthesewert) ersetzt wurde. Gegenüber Vergleichsbeispiel Nr.37 ist der Brechungsindex bei diesem Beispiel um rund 1,4% erhöht, während dieDichte um rund 13,4% zunimmt. FO in BeispielNr. 35 beträgtsomit etwa 9,8. [0059] InBeispiel Nr. 36 wurde der Yb2O3-Gehaltdes Beispiels Nr. 9 durch Yb2F6 (äquivalenterSynthesewert) ersetzt. Der Brechungsindex dieses Glases ist nurum 0,2% größer alsder des Vergleichsbeispiels Nr. 37, die Dichte aber um 5,3%. Darausberechnet sich ein Wert des FO-Faktors vonrund 22,8. Die Verwendung von Ytterbiumfluorid in dem erfindungsgemäßen Glasist somit beson ders vorteilhaft, wenn bei der Verwendung als Füllstoffin Kompositen fürdie Zahnrestauration hohe Anforderungen an die optischen Eigenschaftendes Glases gestellt werden. [0060] SämtlicheBeispiele zeigen auch, daß nebender Einstellung von Brechungsindex und Dichte durch die Abstimmungder Bestandteile in Hinblick auf ihre Röntgenabsorptionsbanden wiezuvor beschrieben eine Anpassung des Glases an die Röntgenquellemöglichist. [0061] Gegenüber demStand der Technik ist das erfindungsgemäße Glas u.a. wegen dem Verzichtauf B2O3 und/oderAl2O3 weitestgehendchemisch inert. Es weist eine verbesserte Röntgenopazität auf und seine Brechungsindiceskönnenin einem angemessenen Bereich um 1,498 an den Anwendungszweck angepaßt werden.Dadurch ist es in vorteilhafter Weise insbesondere als Füllstoffein Dentalmassen, aber auch fürandere Anwendungen, welche hohe Anforderungen u.a. an die Reinheitsowie die chemische und die Temperaturbeständigkeit stellen, verwendetwerden. Durch das erfindungsgemäße Verfahrenkann es kostengünstiggroßtechnischhergestellt werden.
权利要求:
Claims (37) [1] RöntgenopakesGlas, gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung (in Mol-%) von: SiO2 60–98 Yb2O3 0,1–40 ZrO2 0–40 [2] RöntgenopakesGlas nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung(in Mol-%) von: SiO2 60–98 Yb2O3 0,1–40 ZrO2 0,1–40 [3] RöntgenopakesGlas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch eine Zusammensetzung (in Mol-%) von: SiO2 70–98 Yb2O3 0,5–15 ZrO2 0,5–15 [4] RöntgenopakesGlas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch eine Zusammensetzung (in Mol-%) von: SiO2 70–98 Yb2O3 1–15 ZrO2 1–15 [5] RöntgenopakesGlas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch einen zusätzlichenGehalt (in Mol-%) von: WO3 0–40 La2O3 0–40 Nb2O5 0–40 HfO2 0–40Ta2O5 0–40 Gd2O3 0–40 Lu2O3 0–40 Sc2O3 0–40 Y2O3 0–40 F2 0-5 [6] RöntgenopakesGlas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch einen zusätzlichenGehalt (in Mol-%) von: Li2O 0–<10 Na2O 0–<10 K2O 0–<10 mit Σ Li2O + Na2O + K2O 0–<10 [7] RöntgenopakesGlas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch einen zusätzlichenGehalt (in Mol-%) von: MgO 0–10 CaO 0-10 SrO 0–10 BaO 0–10 ZnO 0–10 mit Σ MgO + CaO+ SrO + BaO 0-<10 [8] RöntgenopakesGlas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch einen zusätzlichenGehalt (in Mol-%) von: TiO2 0–10 GeO2 0–10 P2O5 0–10 mit Σ TiO2 + GeO2 + P2O5 0–<15 [9] RöntgenopakesGlas nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnetdurch eine Zusammensetzung, die höchstens fünf oxidische Komponenten beinhaltet. [10] RöntgenopakesGlas nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnetdurch eine Zusammensetzung, die höchstens vier oxidische Komponentenbeinhaltet. [11] RöntgenopakesGlas nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnetdurch eine Zusammensetzung, die höchstens drei oxidische Komponentenbeinhaltet. [12] Glaspulver mit einer mittleren Korngröße bis zu20 μm, gekennzeichnetdurch eine Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis11. [13] Glaspulver nach Anspruch 12, gekennzeichnet durcheine Silanisierung seiner Oberfläche. [14] Verfahren zur Herstellung eines Glases mit einerZusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend dieGemengeaufbereitung aus den Rohstoffkomponenten des Glases, dieGemengeeinlage und das Schmelzen in einem Schmelzgefäß, dadurchgekennzeichnet, daß dieTemperatur beim Schmelzen mindestens 1500°C, besonders bevorzugt mindestens1600°C beträgt. [15] Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,daß dasSchmelzgefäß zumindestteilweise aus massivem Iridium und/oder Legierungen mit hohem Iridiumgehaltbesteht. [16] Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,daß dasSchmelzen mit Hilfe der Einstrahlung von Hochfrequenz erfolgt. [17] Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,daß dieHochfrequenz von 50kHz bis 2 MHz beträgt. [18] Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis17, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eineRohstoffkomponente des Glases vor der Gemengeeinlage als nanoskaligesPulver vorliegt. [19] Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis18, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gemengeaufbereitungzumindest eine Rohstoffkomponente als nanoskaliges Pulver vorliegt,das zusammen mit den übrigenRohstoffkomponenten in einem Lösungsmitteldispergiert und/oder gelöst,in eine Form eingebracht und zu einem Grünkörper getrocknet wird. [20] Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,daß dieTrocknung der in die Form eingebrachten dispergierten und/oder gelösten Rohstoffkomponentenmit Hilfe der Einwirkung von Mikrowellenstrahlung erfolgt. [21] Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,daß dieForm zumindest teilweise aus einem nicht benetzenden Material, bevorzugtTeflon, besteht. [22] Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 19 bis21, dadurch gekennzeichnet, daß derGrünkörper alsGanzes oder gemahlen als Gemenge eingelegt wird. [23] Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 19 bis21, dadurch gekennzeichnet, daß derGrünkörper gemahlen,in einem Lösungsmitteldispergiert und/oder gelöstund zu einem Kompaktkörpergetrocknet wird. [24] Verfahren nach Anspruch 19 und/oder 23, dadurchgekennzeichnet, daß alsLösungsmittelAlkalilauge oder Ammoniakwasser verwendet wird. [25] Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 19 bis24, dadurch gekennzeichnet, daß derGrünkörper und/oderder Kompaktkörpergesintert werden. [26] Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,daß dieAbwärmedes Schmelzens zumindest teilweise für die Sinterung verwendet wird. [27] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 als Dentalglas. [28] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 als Füllstoffin Kompositen fürdie Zahnrestauration. [29] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 als Füllstoffin Kompositen auf Epoxydharzbasis für die Zahnrestauration. [30] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 als Röntgenopakerin Dentalmassen. [31] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 füroptische Anwendungen. [32] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 in der Displaytechnik. [33] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 als Substratglas in der Photovoltaik. [34] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 als Lampenglas [35] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 als Substratglas fürbiochemische Anwendungen. [36] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 als Targetmaterial in PVD-Prozessen. [37] Verwendung eines Glases nach mindestens einem derAnsprüche1 bis 11 als Glasfaser, insbesondere zur Betonverstärkung.
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