Casio utvecklar keramiska linser

[nikitin]

Saxat från Scandinavian Photo;

Casio har tagit fram ett nytt material som kan användas istället för glas i optik. Det heter Lumicera och är ett transparet keramiskt material som har bättre egenskaper än vad vanligt glas har. Enligt Casio så kommer användandet av denna teknik bland annat kunna minska storleken på optik med runt 20%.

Se även Casios hemsida.

-- Nicke

 

[magnus67]

Jag är varken materialtekniker, geolog eller kemist men består inte keramer av lera (om man uttrycker sig ganska trubbigt). Och lera är väl sand - i princip iallafall. Och vanligt glas består ju av kiseldioxid, dvs sand.
Så linser har väl alltid varit av keramiska (eller iallfall keramisk-liknande) material.

Nån som är duktig på materiallära som vill reda ut det här?

 

[tormig]

http://www.keram.se/sv/keramer.htm

Glas verkar vara en keram. Jag antar att "transparet keramiskt material" låter bättre än "glas" om man vill marknadsföra något nytt...

 

[volker]

Det är en stor skillnad mellan glas och keramiska material, som gör det lite vansklig att beteckna glas som keramisk material.

Glas är alltid framställd av smält råämne, under processen helt flytande. I svalnat tillstånd har glas ett så kallat amorf struktur, dvs ingen struktur alls på molekulär nivå.

Keramiska material däremot är gjort av ett pressat pulver som utsättas för stark hetta. Därigenom smälter pulverpartikerna ihop vid beröringsställen, dessutom förekommer delvis kemiska reaktioner bland komponenterna och ofte sker en omkristalliseringsprocess.
den slutgiltiga produkten är en kristallin kropp som i många fall består av fiberformiga, med varandra ihopvävda kristaller som utgör den mekaniska hållbarheten. Keramiska material smälts nästan aldrig i sin helhet (det finns vissa undantag).

Man kan säger att skillnaden mellan glas och keramiska material är inte stor vad gäller framställningsteknik, men från materiallärans sida är det två helt olika grejor.

Kiseldioxid är faktiskt huvudbeståndsdel i dom flesta glassorter (går att ersätta till ex. med Boroxid). Det smälts ihop med alkalimetalloxider (Natrium, Kalium) och varierande andel andra metalloxider, i optiska glas ofta bly, cerium, och andra udda metalloxider för att få fram olika brytningsegenskaper.

Lera, som är en gammaldags beståndsdel av keramiska produkter som porslin är en silikat, alltså inte kiseloxid i egen mening.
När den utsättas i blandning med fältspat och andra mineraler för stark hetta bildas det nya kristallina mineraler, när du bränner tegel är det t.ex. en calciumsilikat med namnet wollastonit. Dom nya mineralernas struktur och kristallform utgör dom mekaniska egenskaperna.

Länken som torbjörn hade i sin inlägg visar bra hur det går till med keramiska material, men ur kristallografisk synpunkt får inte glas betecknas som keram.

Fördelen med den här keramiska linsen är troligtvis att den är lättare att göra i stora kvantiteter med jämn kvalitet än pressglaslinser. Det innebär en kostnadsfördel samt mindre biter som fastna i kvalitetskontrollen. Pressglas har alltid drabbats av interna (flyt-)strukturer och spänningar, som försämrar den optiskt. Det undvikar man med keramiskt material som går att göra mer homogent än glas.

 

[magnus67]

Tack, Volker! Det var skönt att få det utrett, det är alltid trevligt att få mer kunskap.

 

[müsli]

Tydligen ska brytningsindexet för det keramiska glaset ligga över två. Vanligt glas ligger runt 1,5 - 1,85. Därav den mindre dimensionen på optiken.

 

[RolandM]

Visst är det märkligt att sand tillsammans med ytterligare några ämnen blir genomskinligt när de smälts samman. Det borde gå att få keramer under högt tryck att bli genomskinligt de med. Spishällar är av någon slags glaskeram.

Nåväl, inovationer som leder til bättre och billigare optik är alltid välkommet.

 

[hasseper]

magnus67 skrev:
Och lera är väl sand - i princip iallafall.

Nja, lera och sand är inte riktigt samma sak. Lera har en kornstorlek som är mindre än 0.002 mm, och sand har en kornstrolek mellan 0.6 och 0.2 mm. Men dess ursprung är ju densamma, de har bara blivit olika mycket nedslitna.


Hasse

 

[volker]

hasseper skrev:
Nja, lera och sand är inte riktigt samma sak. Lera har en kornstorlek som är mindre än 0.002 mm, och sand har en kornstrolek mellan 0.6 och 0.2 mm. Men dess ursprung är ju densamma, de har bara blivit olika mycket nedslitna.


Hasse

Det är inte helt riktigt. pga den stora skillnaden i kornstorleken sker en sortering av dom olika mineraler. Sand är bara definierat genom kornstorleksintervallen 0,063-2,0mm.
Vad dom här kornen består av spelar ingen stor roll. hemma hos mig är det ca 80% kvarts, ca.12%hornblende och 7%granat (1%övriga), kornstorleken ligger kring 0,5mm. På vulkanöar finns sand som består huvudsakligen av svarta hornblendemineraler.
Med leran ser det lite annorlunda ut. Den lilla kornstorleken medför att andra mineraler bryts ner väldigt fort och till sist blir det bara lermineraler och en viss andel kvarts kvar, men lermineraler överväger stort, framför allt för att dom transporteras väldigt lätt. Det blir alltså en sortering som gynnar lermineraler.

 

[bjornt]

Enorm kunskap om materiallära här på forumet. Någon som vet hur hållbart och repbeständigt det nya materialer är, jämfört med glas?

 

[volker]

Glas, särskild dom optiska glasen är oftast väldigt mjukt. Keramiska material däremot, och särskild oxidbaserade keramer kan vara väldigt hård och slitstark.

Det som repar våra objektiv är ofta pyttesmå kvartskorn som äta sig in i glaset.
på en hårdhetsskala för mineraler (hårdhet efter Mohs) har kvarts hårdhet 7, medan glas ligger mellan 3,5 och 5,5
Keramer ligger ofta över 7 och repas då inte av kvarts, men detta är förståss beroende av den kemiska sammansättningen och framställningsprocessen.