專利名稱：用于藍色燈泡的玻璃合成物，使用這種合成物形成燈泡，和包括這種燈泡且能發(fā)射藍光的 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明首先涉及一種在燈泡中使用的并且含有提供藍色玻璃的氧化鈷的玻璃合成物。
背景技術：
這種合成物可以從DE-C-10204149得知。該文獻描述了一種用于玻璃燈泡的堿土金屬鋁硅酸鹽玻璃，其具有高于700℃的Tg；這種玻璃的特征在于是硬玻璃。
為了生產(chǎn)這種玻璃，使用的溫度相對較高，約為1600℃；這種玻璃也需要高溫才能將它們制成燈泡。
這種燈的色溫約為3450K，因此其顏色效果(color impression)達到了高壓燈的顏色效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供一種所述類型的玻璃合成物，但是其具有更低的熔點并且可以使用更低的反應溫度生產(chǎn)。
令人驚奇的是，發(fā)現(xiàn)可以研制一種所述類型的玻璃合成物，其能夠提供藍色并且具有低熔點，根據(jù)本發(fā)明，該合成物的特征在于其包括包含氧化鋰的堿金屬氧化物成分。本申請中使用的詞“包括”、“含有”應該理解為其不排除權利要求中所列舉的之外的元件和步驟的存在。詞語“一”、“一個”不排除多個此種元件或步驟的存在。
便利地，上述玻璃合成物含有堿金屬氧化物，包括氧化鋰和氧化鈷，具有低于700℃的Tg(玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度)；有利地，Tg介于500到700℃之間，并且優(yōu)選Tg低于500℃。
根據(jù)本發(fā)明的這種玻璃合成物可以說是落在軟玻璃的范圍內(nèi)。軟玻璃一般含有一定量的堿金屬氧化物，例如氧化鋰、氧化鈉和氧化鉀。
在軟玻璃中，含有氧化鋰是有利的，因為氧化鋰能降低熔點、粘度和熱膨脹系數(shù)，另外，化學穩(wěn)定性、密度和可加工性都得以提高。但是，從文獻中可知，在鋰玻璃中鈷易于呈現(xiàn)與粉紅色相關的六倍配位(hexafold co-ordination)。而當鋰存在時，不會獲得與四倍配位相關的所需的藍色(Coloured Glass，Woldemar A.Weyl，Society ofGlass Technology，Sheffield，1951，第180-181頁)。
令人驚奇的是，在研究產(chǎn)生包括用于提供藍色的氧化鈷的軟玻璃合成物的可能性時，除了存在的用于上述目的的氧化鋰之外，申請人發(fā)現(xiàn)得到了具有鮮亮藍色的玻璃，而非預期中的粉紅色，這與以下所引用的教科書中的一般原理相反。
在一個有利的實施例中，玻璃合成物中包括下述含量的下列成分。所有的量都是由重量以百分比數(shù)給出的且總和為100％。
成分wt％SiO260-75Al2O30,1-7Li2O 0,1-2,5Na2O 5-12K2O2-9MgO 0,1-3CaO 0,1-5SrO 0,1-10BaO 5-15CeO20,10±0,02CoO 200-800wt ppm這種玻璃合成物可以被表示為鋇-鍶硅酸鹽玻璃合成物。
考慮到這種合成物中包括可觀量的Li2O和氧化鈷，人們會基于上述文獻預期其為粉紅色玻璃，然而，根據(jù)評估這種合成物被發(fā)現(xiàn)是非常好的藍色玻璃并且其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度處于通常對于包括可觀含量的堿金屬氧化物材料的玻璃發(fā)現(xiàn)的Tg的范圍之內(nèi)。
因此這種藍色玻璃能夠以預期比用于所引用的DE-C-10204149中公開的玻璃的溫度更低的溫度生產(chǎn)，后述文獻描述了約1600℃的玻璃形成溫度，而根據(jù)本發(fā)明，使用至多1450℃的溫度來生產(chǎn)藍色玻璃。
本申請人沒有解釋這種現(xiàn)象，但是推定在合成物的各種成分之間存在協(xié)同效應，其顯然使得氧化鈷采取四倍配位。
優(yōu)選的，前述的玻璃合成物包括在其最佳模式中成分 wt％SiO267,6±0,5Al2O33,4±0,2Li2O1,2±0,1Na2O7,5±0,3K2O 4,9±0,2MgO+CaO 3,2±0,2SrO 3,0±0,2BaO 8,9±0,2CeO20,10±0,02CoO 200-400wt ppm所得到的玻璃合成物具有低于500℃的Tg，特別是470-480℃，優(yōu)選為約475℃。線性膨脹系數(shù)(在25℃和Tg之間)為10-11×10-6℃-1，優(yōu)選約10.5×10-6℃-1，并且該玻璃合成物密度為2.5-2.7×103kg/m3，優(yōu)選2.6×103kg/m3。
該玻璃合成物的粘度分布大體如下表所示455℃時為1014,5dPa.s485℃時為1013,0dPa.s500℃時為1012,4dPa.s675℃時為107,6dPa.s1020℃時為104,0dPa.s1490℃時為102,0dPa.s根據(jù)上述優(yōu)選實施例的藍色玻璃的475℃的Tg值對應1014,1dPa.s的粘度。
本發(fā)明進一步地涉及使用上述玻璃合成物形成用于在操作時發(fā)射藍光的汽車燈的燈泡。上述的玻璃合成物能夠以常規(guī)的方式使用來生產(chǎn)用于汽車燈的燈泡或其它任何物品，其能在光譜的藍色區(qū)域透射。
本發(fā)明進一步地涉及一種用于包括此處所述的玻璃合成物的汽車燈的燈泡。
本發(fā)明還涉及包括上述玻璃燈泡，并且在操作中發(fā)射藍光的汽車燈。這種具有所述合成物的藍色玻璃的燈泡的燈的色溫＞3300k。
通過下述的實施例，本發(fā)明的這些以及其它方面將會更加明顯并且將參照所述實施例進行闡述。
玻璃制造方法如下所述，通過稱取并混合上述的所有氧化物型成分準備一次的配制份量(batch)，將所述一次的配制份量放入常規(guī)的連續(xù)熔化器中；通過添加單獨的成分到加料系統(tǒng)中來調(diào)整配方以增強著色。調(diào)整包括溫度和氣氛在內(nèi)的熔化條件以獲得穩(wěn)定的工藝條件來進行熔化、精煉以及顏色的穩(wěn)定化。
任選地使用Na2SO4作為精煉制劑，通過從SO4基團中釋放出氧氣進行精煉過程，在一系列復雜的反應中，過量氣體，包括CO2和N2，從玻璃熔化物中清除以避免在管中形成氣體管線(gas line)。通過精煉過程氧化熔爐中的氣氛。如果使用Na2SO4用作精煉制劑，所述制劑就部分地以SO3混入玻璃；剩余的被廢氣帶走。如果使用Na2SO4，玻璃合成物中存在的SO3的量為約0.15wt％。
使用公知的Danner或Vello工藝在玻璃生產(chǎn)過程結束時制成玻璃管，管被分割成從其形成玻璃燈泡的多個部分。


在附圖中，給出了關于根據(jù)本發(fā)明的玻璃合成物的數(shù)據(jù)，并且附圖1所示為根據(jù)所用光的波長的光透射曲線；附圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的厚度為0.6mm的玻璃的色度圖。
具體實施例方式
下面給出玻璃的某些特性。
附圖1所示為對于0.6mm的厚度的透射相對于所使用的光波長的百分比圖?？梢钥吹讲ㄩL在600和650nm之間時，對于包括800ppm的CoO的玻璃的透射等于約50％并且對于包括100ppm的CoO的玻璃的透射等于約85％。
附圖2所示的色度圖顯示為直線的Commission International deL’elairage(CIE)邊緣以及黑體輻射體軌跡，并且包括歐洲經(jīng)濟委員會規(guī)范(specification)(藍0.6mm)區(qū)域，從中可以看到，對應于玻璃中包括的氧化鈷的量的黑體軌跡上的多個點落入所述的區(qū)域?？梢钥吹?，特別是黑體軌跡上x，y值為200到800ppm的CoO落入ECE規(guī)范。
本申請請求保護的玻璃合成物具有藍色玻璃所需要的特性，尤其是可用于生產(chǎn)符合ECE規(guī)范的0.6mm厚度藍色玻璃的汽車信號燈，所述的玻璃除了諸如氧化鋰的堿金屬氧化物外還含有氧化鈷。由于其成分，所述玻璃能在通常用于具有低于500℃的Tg的堿金屬氧化物玻璃的溫度進行生產(chǎn)，并提供迄今為止僅能在使用無鋰的硬玻璃材料中才能獲得的鮮亮的藍色。
權利要求
1.用于燈泡的玻璃合成物，包括提供藍色玻璃的氧化鈷，其特征在于所述合成物包括包含氧化鋰的堿金屬氧化物成分。
2.根據(jù)權利要求1的玻璃合成物，其特征在于所述合成物具有低于700℃的Tg。
3.根據(jù)權利要求2的玻璃合成物，其特征在于所述合成物具有低于500℃的Tg。
4.根據(jù)權利要求1-3的任意一個的玻璃合成物，其特征在于所述合成物包括下列重量百分比成分(wt％)成分wt％SiO260-75Al2O30,1-7Li2O 0,1-2,5Na2O 5-12K2O 2-9MgO0,1-3CaO0,1-5SrO0,1-10BaO5-15CeO20,10±0,02CoO200-800wt ppm
5.根據(jù)權利要求4的玻璃合成物，其特征在于所述合成物包括成分 wt％SiO267,6±0,5Al2O33,4±0,2Li2O 1,2±0,1Na2O 7,5±0,3K2O4,9±0,2MgO+CaO 3,2±0,2SrO 3,0±0,2BaO 8,9±0,2CeO20,10±0,02CoO 200-400wt ppm
6.根據(jù)權利要求5的玻璃合成物，其特征在于合成物具有470-480℃的Tg，10-11*10-6℃-1的線性膨脹系數(shù)(25℃到Tg)，和2.5-2.7*103kg/m3的密度。
7.根據(jù)權利要求5的玻璃合成物，其特征在于合成物具有如下粘度分布455℃時為1014.5dPa.s485℃時為1013.0dPa.s500℃時為1012.4dPa.s675℃時為107.6dPa.s1020℃時為104.0dPa.s1490℃時為102.0dPa.s
8.使用根據(jù)權利要求1-7的任意一個的玻璃合成物形成用于在操作中發(fā)射藍光的汽車燈的燈泡。
9.用于包括據(jù)權利要求1-7的任意一個的玻璃合成物的汽車燈的玻璃燈泡。
10.包括根據(jù)權利要求9的玻璃燈泡且能在操作中發(fā)射藍光的汽車燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于燈泡的玻璃合成物，其含有能提供藍色玻璃的氧化鈷，組分中含有包括氧化鋰的堿金屬氧化物。這種合成物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tg低于700℃，優(yōu)選低于500℃。還描述了使用根據(jù)本發(fā)明的玻璃合成物來形成用于在操作過程中發(fā)射藍光的汽車燈的燈泡；具有所述玻璃合成物的玻璃燈泡，以及包括這種燈泡且能夠在操作中發(fā)射藍光的汽車燈。
文檔編號C03C4/02GK1950305SQ200580013654
公開日2007年4月18日 申請日期2005年4月26日 優(yōu)先權日2004年4月29日
發(fā)明者S·弗林克, H·M·P·尤勒納爾斯, M·W·斯泰恩曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司