專利名稱：：玻璃制品及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及玻璃組雄及由其審'臘的產品，在任何給定批次的玻璃組合物內，絡關鍵性能方面變化很小。
背景技術：
：在玻璃應用中，例如液晶板、用于即時(instance)濾光器和光開關的光通j言設備、記錄介質、鹵素和高強度放電(HID)燈等，玻璃基片性能的一致性相當關鍵。高能激光系統(tǒng)4柳許多大片的光學性能玻璃，有時要用上千片大尺寸激光玻璃片，對這些片而言，具有一致的光學性能是必須的。對以于熔融石英組合物，玻璃組合物由一些影響使用該組合物的產品的制造或性能的基本性能棘征，也就是粘度、％鄉(xiāng)、OH7K平。OH(羥基)對玻璃或石英粘度的影響是眾所周知的。例如，圖1圖解了用多種OH濃度制造的高純石英的粘度曲線。如圖所見，玻璃的粘度隨羥総度增加而急劇下降。如果在OH水平方面，玻璃或石敲批與，ltt間或在同一批中雜變化，那么將導致不一致的可制造性和產品性能。從燈制造者的角度，由于需要對設備進行不希望的且頻繁的調整以解決玻璃性肖讓的變化，玻璃性能上的變化會影響高速燈生產線的產量。幾乎所有的弧光放電燈和許多高強度白熾燈，例如鹵鎢燈，發(fā)射對人眼和皮膚可能有害的紫外(UV)輻射。如在美國專利No.2,895,839、3,148,300、3,848,152、4，307,315和4,361,779中披露的那樣，燈已經發(fā)展為具有發(fā)射被密封在熔融石英透明罩內的UV和可見光輻射的光源。美國專利No.2,221709、5,569,979、6,677,260臓了包含UV吸收材料或所謂摻雜齊啲熔融石英組合物，以管或棒的形式用于制造燈，例如，作為具有吸收UV輻射性能的燈罩。美國專利公開No,20040063564Al披露了用于形成信息記錄介質用玻璃基片的組合物，該玻璃基片具有期望的性能，如特定的線性熱膨脹系數、斷裂韌性和預定的表面硬度。在制造大量玻璃制品例如玻璃纖維的應用中，為獲得預期范圍的性能，如粘度、防潮性能等，玻璃組合物具有一致性同樣是有用的。美國專利公開NO.20020077243A1披露了用于制造微電子凈化室環(huán)境用的玻璃纖維過濾器的組合物。由于構成玻璃組合物的原料的體積大，因此在玻璃組合物以及由現(xiàn)有技術的玻璃組合物制成的產品的性能方面，批與矛lfe間存在很大變化。使玻璃組合物具有一致的性能，以便由其制造的產品具有一致或在小范圍內變化的性能是重要的。此外，一致的性能使制造者得以操作生產線得到高產率和始終如一的優(yōu)良玻璃產品，而對生產線很少或不作調整。本發(fā)明涉及一種新的玻璃組合物，以及用于制造具有按照標準偏差測定的均一性能的玻璃產品的方法。
發(fā)明內容一方面，本發(fā)明涉及構成許多玻璃制品的玻璃組合物，該玻璃組合物包含40到99wt.%Si02，其中該玻璃組合物具有從60(TC到165(TC的軟化溫度范圍，并且其中從一批生產的玻璃制品中隨機選擇的10個或更多個樣品測得的軟化、溫度的標準偏差為l(TC，低。另一方面，本發(fā)明涉及審隨玻璃產品的方法，其包括步驟a)形成0.02到0.50wt。/。分散劑和1到25wt。/。摻雜劑的初始混合物，該,劑選自金屬氧化物A1203、Ti02、Ce02、NdA、B203、BaO、SrO、CaO、MgO、NaAK20、Li20、Sb203、Y203、CoA、Cu20、0"203及其混合物，其中分散齊提具有5(M00m2/gBET和〈l"m平均粒度的熱解法(fi加ed)金屬氧化物；b)將初始混合物混入92~99wt.%Si02中形成石英混合物；c)由該混合物制備熔融態(tài)玻璃的熔體；以及d)使烙融態(tài)玻璃皿器具形成玻璃產品。在一個實施方案中，玻璃產品具有管、棒或片的形式。在第二實施方案中，熱解法金屬氧化物選自二氧化硅或已存在于摻雜劑中的一種金屬氧化物中的至少一種。本發(fā)明迸一步涉及一種玻璃產品，其包含9299%wt.%Si02、1到8wt.%選自金屬氧化物A1203、Ce02、Ti02、NdPpB203、BaO、SrO、CaO、MgO、N^CKK20、Li20、Sb203、Y203、CoA、Q^CKCr20及其混合物的摻雜劑;以及具有5(M00m2/gBET和<1"m平均粒度的0.02到0.50\\1%熱解法金屬氧化物，其中熱l^屬氧化物是SAg在于摻雜劑中的一種金屬氧化物，其中由同一批制備的多，U品的粘度顯示低于l(TC的標準偏差。圖1是說明作為OH濃度函數的高純石英玻璃的粘度變化圖。圖2是由本發(fā)明一個實施方案的玻璃組合物制成的燈罩，也就是在右側的2個金屬絲燈，與2個由現(xiàn)有技術的玻璃組合物制成的燈罩(臟側的燈)的對比照片。圖3是比較本發(fā)明由同一批制成的玻璃產品的樣品與由現(xiàn)有駄的組合物制成的玻璃產品的樣品的UV數據變化的圖。圖4是比較本發(fā)明由同一批制成的玻璃產品的樣品與現(xiàn)有技術中可購買的玻璃產品的樣品，在200800nm范圍內UVitl^^變化的圖。圖5是比較本發(fā)明玻璃組合物的一個實施方案與現(xiàn)有技術中可購買的玻璃產品的參照樣品的平均OH濃度和標準偏差的圖。圖6是具體地比較由本發(fā)明一個實施方案的玻璃組合物制成的玻璃"圓盤"與由現(xiàn)有技術中的玻璃組合物制成的玻璃圓盤關于透明度(或者通過玻璃的邀寸)的照片。具體實施例方式如同此處所用，可運用近似的術齒彥飾任何可變但不會導致其所涉及的基本功能改變的定量織。因此，在一些瞎況下，由一個或幾個術語例如"大約"和"基本上"修飾的數值，不限于給定的精確值。本文所用的術語"功能化"可以與"表面功能化"、"功能化表面"、"涂覆"、"表面處理"或"處理"相互交換使用，指用本發(fā)明的分散齊臉布二氧化硅和摻雜劑組分。如同此^!^f用，"涂布劑"與"分散"齊財目互交換4頓。盡管該術語可以用于表示不同材料(不同二氧化硅濃度)的組合物或制品，但本文所用的術語"玻璃"可與"石英玻璃"或"石英"或"熔融石英"相互交替4吏用，指通過熔融包含天然或合成砂(二氧化硅)的混合物而形成的組合物、部件、產品或制品。天然或合成砂可以單獨或同時用于本發(fā)明的組合物中，用棘禍且，的術駒括天然形成的結晶二氧化硅例如砂/巖石或合成得到的二氧化硅，或二者的混合物。術語"砂"可與二氧化硅相互交替使用，表^然砂或合成砂，或二者的混合物。當應用于供制造本發(fā)明的玻璃產品的分批法時，本文所用術語"批"(lot)指按砂和其它添加齊啲齡組，至少畫kg的單批砂料制造的玻璃制品。當應用于制造玻璃產品的連續(xù)法時，術語"批"指由一個工藝連續(xù)生產的具有至少100kg總重量的玻璃制品。在一個實施方案中，本發(fā)明涉Mil使用至少一種幫助一種或多種,劑粘附在砂粒上的分散齊IJ/涂布劑，在由同一ftt^且合物形成的制品例如玻璃纖維、管、棒、片、板等的性能方面具有最小變化的玻璃組合物。分散劑使在同一批內的組合物的均一性最大化，以致在如粘度、0H—等性能方面，由同一批制造的帝'j品或部件具有最小的變化。其后，由本發(fā)明組合物制成的在性能上具有最小變化的制品可以熔化、拉制、成型或修整為最終的玻璃產品。砂組分:根據最終應用，砂(SK)2)原料可以是合成砂、天然砂或其混合物。在一個實施方案中，SA的量從40到75%變化。在第二實施方案中，該量為從70到95wt。/Q。在第三實施方案中，玻璃包含具有至少90wt。/。含量Si02的透光、玻璃質組合物。在具有高熔點石英組合物的第四實施方案中，使用至少95wt。/。SiC^。在第五實施方案中，SiC^的數量從40到99。/。變化。分散劑組分:在一個實施方案中，該試劑為選自氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、二氧化鈰、氧化釹和其混合物的熱解法金屬氧化物，具有50m2/g到1000m2/g的BET值和低于25的粒度。用本領域已知的方法生產熱解法金屬氧化物，在一個例子中，適合的原料蒸汽(例如用于熱解法二氧化硅的四氯化硅)在氫和氧的火焰中緒。金屬氧化物的表面積可由S.Brunauer,PH.Emmet和I.Teller,J.Am.ChemicalSociety,Volume60,309頁(1938)的并通常稱為BET的氮吸附方法測定。在一個實駄案中，分散劑具有100mS/g到約400n^/g的BET。在第二實施方案中，熱解法金屬氧化物分散劑具有15或更小的平均粒徑。在第三實施方案中，熱解法金屬氧化物具有低于1.0um的平均粒徑。在第四實施方案中，熱解法金屬氧化物具有0.1^0.5iim的平均粒徑和50m2/g到100m2/g的BET值。以0.02到0.50wt.%(基于最終玻璃組合物的總重)的量，將分散齊條加到玻璃組^tl中。在一個實施方案中，以0.04到0.30wt。/。的量，將分散齊麟加到砂混合物中。在第二實施方案中，以0.05到0.15wt。/0。在第三實施方案中，以0.05到0.10wt0/。。在一個實施方案中，將它同摻雜劑一起直接添加到玻璃組合物中。在第二實施方案中，將它與至少一種,劑或部分摻雜劑預混合，形成母料，隨后將母料添加到砂混合物中。在第三實施方案中，分散劑與部分或全部選定的摻雜齊幌合，形成母料，母料隨后添加到砂混合物和其它摻雜劑中。在第四實施方案中，分散劑與全部或一些選定的摻雜劑以及一些砂混合，形成母料，隨后將母料添加到最終砂混合物中。在一個實施方案中，分散劑是未處理的熱解法二氧化硅。在第二實施方案中，其中用"203作摻雜劑，分散劑為熱解法氧化鋁。在第三實施方案中，其中添力卩Ce02作為摻雜劑，用熱解法氧化鈰作分散劑。在第四實施方案中，其中所用摻雜劑中的一種是NdA，用熱解法氧化釹和熱解法二氧化硅的混合物作分散劑。在又一個實施方案中，不管用什么摻雜劑，分散劑選自對玻璃產品的性能具有很小負面影響的熱解法金屬氧化物，也就是，熱解法氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、二氧化鈰、氧化釹和其混合物。摻雜劑組分:根據最終應用和期望的性能，例如高強度放電燈、鹵鉤燈、汽車玻璃窗、光學透鏡等，可向基礎硅Mi或硼硅酸鹽玻璃中添加許多不同的f綠劑和其混合物。摻雜齊啲例子包括但不限于本領域己知的金屬、金屬氧化物和堿金屬氧化物，每種摻雜劑的量為0.125wt.%。在一個實驗案中，將摻雜劑添加到玻璃中，改變它的顏色和其鄉(xiāng)特性。在第二實駄案中，摻雜劑的總量在O.l至lJ10wto/o的范圍內。在第三實施方案中，每一驗劑從0.1到8wt。/。變化。在第三實施方案中，每一摻雜劑從0.1到5wt,o/o變化。在一個實施方案中，摻雜劑是氧化釹NdA。像其它稀土元素一樣，釹作為著色劑早已為人熟知，它具有遍布可見和不可見區(qū)域的吸收光譜，幾乎不改變iM射至基礎化合物如玻璃。釹吸收在介于約568和590nm之間的可見光譜的黃色區(qū)域的光。結果，Mil含釹玻璃的光增強周圍環(huán)境中的紅綠色調。財卜，在霧天，含釹玻璃提高可見度。在第二實施方案中，摻雜劑是氧化硼B(yǎng)A?？尚⌒恼{整B203的量以給予玻璃足夠低的粘度，使其易于熔融，而不增加玻璃的膨脹。在第三實施方案中，在用于具有低膨脹系數和較低軟化溫度的玻璃的硼硅酸鹽組合物(Si02+B203)中，摻雜劑是堿金屬氧化物，例如Na20、&0或^203或其混^1。在第四實施方案中，摻雜劑是0.15wtM量的Ce(V鈰是唯一一種吸收UV輻射而在光譜可見區(qū)沒有吸收的稀土元素。在第五實施方案中，可以添加鈦或氧化鈦，其中鈦的添加有時產生黃棕色玻璃。在第六實施方案中，摻雜劑包括氧化銪EuA自身，或者與其它驗劑如Ti02和Ce02的組合。在第七實施方案中，可以添加摻雜劑如CaO和/或氧化鎂MgO，以賦予組合物穩(wěn)定性。在含95~99.9wt.%Si02并且排除分散劑的玻璃組合物的一個實施方案中，按從0.1至lj5wt。/0變化的Al2O3量和其它雜質不,150ppm(總量)的量添加摻雜劑。在第二實施方案中，該組合物包含9599.9wt.%Si02、作為摻雜劑的0.1至lj5wt.0/0A1203、0.1至lj400ppm鈦(元素)、0.1到4000鈰(以元素或Ce02形式)，以及不超過150ppm(總量)的其它雜質。在第三實施方案中，該組合物包含9599.9wt。/oSi02、0.1至U5wt.o/oAl203摻雜劑、0.1至lj400ppm鈦(元素)、0.1至ij4000鈰(以元素或Ce02形式)、0.01|ij2wt.%Nd203，以及不艦150pptn(總量)的其它雜質。在又一個實施方案中，除了分散劑，用作卣鴇燈和其它高溫燈燈罩的組合物主要由90.5~95.7wt.%Si02、2.83.0wt.%B2O3、0.71.7wt.%A1203、0.44.5wt.%Nd2O3和0.1lwtQ/。Ce(^組成。在制造卣燈燈罩的又一個實案中，除了分散劑，組合物主要由5546wt.%Si02、0~13wt.%B203、1418wt.%A1203、0~13wt%BaO、(Mwt%SrO、013wt.%CaO、0~8wt.%MgO、0.4~4.5^.%叫03和0.1~1^.%Ce(^組成。在用于密封光束白熾前燈的玻璃組合物的另一實M案中，除了分散劑，組合物主要由6485wtyoSi02、ll28wt%B2O、0.58.5wt.%A1203、0~3.5wt.%BaO、01.5wt.%CaO、(K7.5wt%NajCK0~9.5wt.%K20、CM.5wt.%Li20、0~1.5wt.%Sb203、0.44.5wt.%Nd2O3和0.llwt.%Ce02組成。在吸收560一20nm范圍內紅光的玻璃組合物的一個實施方案中，除了添加的分散劑的量，組合,含95110重量份Si02、0.5到1.2重量份Ce02、0.5至U2.5重量份Nd203、0.1到1重量份"203、任選地0.001到O.l重量份Eu203、0.001到O.l重量份Ti02、0.001至廿0.5重量傷、BaO。在用于制造凈化室HEPA和ULPA過濾器的玻璃組合物的一個實施方案中，除了作為分散劑的0.05至0.10wty遣的熱解法氧化硅，該組合物包含〈lwt。/。硼、5.518wt。/。氧化鋇、1014.5wt。/。堿金屬氧化物、48wt。/。氧化鋁、l~9wt.%tt金屬氧化物、2~6\\1%氧化鋅、0.11.5wt。/。氟和縫的二氧化硅。在用于具有優(yōu)異電絕緣性能的燈玻璃元件的玻璃組合物的又一個實施方案中，除了作為分散劑的0.02至0.50wt。/。量的熱解法氧化鋁，該組合物包含55~80wt.%Si02、0.5~5wt.%A1203、05wt.%B203、215wt.%Na^05wt.%Li20和l15wt.%K20，N^CKLi20和K20的總量在325wt。/。的范圍內。在用于光應用如梯度折射率透鏡(gradedindexlene)的又一種玻璃組，中，除了作為分散劑的0.02到0.50wtQ/。量的熱解法氧化硅，該組，包含40~65mol.%Si02、l~10mol.%Ti02、高達22mol。/。MgO、2~18mol.%Li20、2到20mol°/。Na2O和l~15mol.%CaO、SiO及BaO中的任一種。制造玻璃組合物/產品的方法:分散劑在本發(fā)明的組合物中的使用促進摻雜劑在砂料中的混合，從而,制造的玻璃產品的均一性?？梢酝ㄟ^分批法(一次一個(one-at-a-time)熔融方法)或連續(xù)熔融法制備該組合物。在分批法的一個實施方案中，玻璃產品由桶或袋裝砂形式的砂料分批制成，每桶繊具有至少1001bs的重量。在另一個實船案中，玻璃產品由敏比至少畫kg的砂料分批帝喊，按歸kg規(guī)格桶裝供應砂。在又一個實船案中，以每袋或桶3001bs分批供應砂，從而由敏隨少3001bs的單批制出玻璃制品。在一個實施方案中，首先將分散劑也就是熱解法金屬氧化物如熱解法二氧化硅、熱解法氧化鋁等，與20~100%的單一摻雜劑、一些摻雜劑^^有,劑混合，形成母料或、^t縮物。熱解法金屬氧化物分散劑可以是與摻雜材料相同或不同的金屬氧化物。為了使分散劑完全涂布摻雜劑，混合/摻合可以在本領域已知的處理設備如混合器、高強度攪拌機中進行足夠長的時間。在一個實施方案中，作為分散劑的熱解法二氧化硅混合物與摻雜劑如A1203、Ce02、NdA等在Turbulf攪拌機中混合1到5小時，形成母料。盡管不受理論限制，但據信熱解法二氧化硅作為砂粒"涂布"齊U，并吸引摻雜劑如氧化鋁的較小顆粒，從而提供更均勻的混合物。在下一步驟中，將包含涂布的摻雜劑的母料添加到天然/合成砂料和剩余的未涂布的驗劑(如果有)中，在例如轉筒、砂研磨機等設備中完全混合。在本發(fā)明的一個實施方案中，將均一的混合物在介于50015(XTC之間的^顯度下煅燒，卩熱足夠長的時間，例如V廣4hrs,使砂千燥。混，隨后在足夠高的溫度下熔融，形成玻璃產品。該溫度取決于玻璃組成，在石英組合物中(具有〉95%Si02)，混合物在〉2000。C并直到250(TC的^^下熔融，提供玻璃質材料。在一個實施方案中，將混合物連續(xù):itA在14002300。C的溫度范圍內操作的高溫感應(電)爐中，形成多種尺寸的管和棒。在另一個實施方案中，將混合物送入模子，其中用火焰熔融熔化組合物，并且其中將熔融的混合物導入模子形成玻璃制品。在一個實M^案中，其中玻璃產品為連續(xù)拔管的形式，例如，可以用本領域已知的任一種方法制造管，包括Danner法、Vello法、連續(xù)拉拔法或其6fcit方法。來自本發(fā)明組合物的玻璃產品:盡管不受理論限制，但據信具有大表面積的熱解法金屬氧化物形式的分散劑起混合劑的作用，幫助摻雜劑粘附或附著于砂粒上，從而提供均一的混合，并且隨后提供對于從同一批砂得到的產品在性育g方面變化很小的玻璃產品。玻璃產品可以為玻璃管的中間體形態(tài)，用于制造鹵燈燈泡或水處理燈；實心玻璃棒或用于制造燈罩的預制品；片、用于汽車玻璃窗的玻璃板或片。玻璃產品可為最終的實體形態(tài)，例如玻璃纖維。在一個實案中，管具有大小從1到500mm的外徑(OD)，根據管的大小，具有從1到20mm的厚度。對于具有低于100mmOD的管，管長從24到60"變化，對于具有大于100mmOD的管，管長從24到96"變化。在另一個用本領域已知的方法制造玻璃預制品或棒的實駄案中，包括至少兩步的連續(xù)拉拔法。在第一步中，將具有孔的、拉長的、固結的預制品拉制為直徑減小的預制品。第二步包括在比第一步低的溫度下，將直徑減小的預制品拉制為棒，以減少在拉制過程中玻璃棒內雜質的形成。在一個例子中，棒具有從0.5mm到50mm變化的OD。在一個實施方案中，以拉拔法制造棒。在連續(xù)法例如制造用于汽車應用的玻璃板的一個實施方案中，在原料混合并熔融后，將熔融物送入常規(guī)浮法玻璃爐中，并隨后^A模子形成最終產品。玻璃產品的均一性能:在一個實施方案中，本發(fā)明玻璃產品的特征在于，對于由同一批生產的玻璃制品，也就是由敏比使用至少100kg最小量的砂的同一混合批次生產的制品或件，或者由連續(xù)法連續(xù)生產的具有至少100kg總重的玻璃制品，具有均一的性能。均一的性能指的是在來自同一批的玻璃件^品的性能方面，觀懂到很小的變化。這些性能從化學性能如OH水平到物理性能如粘度、娜、弓賊和色采，懂、軟化點、退火點等；熱性能如熱膨脹系數；機械性能如抗壓雖等。此處所用的許多產品指的是從由同一批制成的產品/件中隨t腿擇的至少10個樣品。;)t^^M、軟化溫度、應變^it和退火^Jt根據玻璃組成分別變化，也就是，從低至60(TC的硼lilS玻璃軟化點變化到熱解法二氧化硅的165(TC。根據組合物中存在的二氧化硅的量，本發(fā)明的玻璃制品具有不同的工作、鵬。然而，它們全部具有如下特征對于由同一批制成的玻璃制品，在;)t^溫度、軟化溫度、應變溫叟和退火溫度方面變化很小。在一個實施方案中，當由同一批生產的玻璃樣品中隨積選擇的10個或更多個樣品測量時，由同一批制成的玻璃制品在熔化點、軟化點、彎曲點(bendingpoint)和退火點方面分別具有低于10。C的標準偏差o。在第二實施方案中，由對至少10個隨機選擇的樣品的測量，燃七、軟化、彎曲和退火鵬的標準偏差分別低于5。C。在一個實案中，由同一批制成的玻璃制品具有在1000125(TC范圍內的平均退火溫度(對應于13.18泊的粘度對數值)，具有低于10'C的標準偏差o。在第二實施方案中，對于由同一批制成的制品，玻璃制品具有低于5C的標準偏差o。在一個實施方案中，在平均OH濃度方面，由同一批生產的玻璃制品具有10ppm的標準偏差o。在一個實施方案中，玻璃制品具有低于100ppm的平均OH濃度，具剤氐于10ppm的標準偏差o。在另一個實施方案中，玻璃具有<50ppm的平均OH濃度，同時對于來自同一批的玻璃制品，具剤氐于5ppm的o值。在又一個實施方案中，來自同一批的玻璃制品具有〈30ppm的平均OH濃度，具有低于5ppm的。值。在第四實施方案中，來自同一批的玻璃制品具有〈20ppm的平均OH濃度，具有低于3ppm的o值。由本發(fā)明組合物制成的玻璃制品的特征還在于具有優(yōu)異的尺寸控律lJ/穩(wěn)定性，例如，由相同的模子非同一批制成的最終產品的尺寸變化很小。一般地，ilil工藝能力(processcapability,Cpk)肖,準確判斷玻璃產品的尺寸精度(成型性)。這里，"工藝能力"表示，當工藝標準化并且異常原因被排除，由此工藝保持在穩(wěn)定狀態(tài)時，所達到的質量等級。在一個實施方案中，用微斜卩卡尺測量玻璃制品的尺寸，對板狀玻璃制品，測量至少三維長度、厚度和寬度。在第二實施方案中，測量(管)長度、厚度和直徑的尺寸。在一個實施方案中，本發(fā)明玻璃制品的特征在于，在全部三個定量尺寸上，具有〉1.50的Cpk(工藝能力指數)。在第二實施方案中，對于由同一批制成的制品，玻璃制品具有〉1.33的Cpk。在又一個實施方案中，測量玻璃制品的外徑、壁厚和橢圓度(沿圓周線的夕卜徑變化)，并且其中對于來自同一批的制品，制品具有〉1.33的Cpk。在一個實施方案中，本發(fā)明由同一批生產的玻璃制品在25'C到320°C具有0.54x到5.5xl(r7/K的平均熱膨脹系數，具有<0.5x泣7K的標準偏差o。在一個實施方案中，玻璃制品在25"到32(TC具有低于7.0xW/K的平均熱膨脹系數，具有<7x10-8/K的標準偏差o。在一個實施方案中，本發(fā)明由同一批制成的玻璃制品具有從1.40到1.68的折射率，同時對于由同一批制成的玻璃制品，具有低于0.001的標準偏差。在一個實施方案中，玻璃制品具有從1.450到1.480范圍的折射率，同時對于由同一批制成的玻璃制品，具剤氏于0.0001的標準偏差。在一個實施方案中，包含9599.995wty。高純二氧化硅的本發(fā)明的玻璃制品，在400~800nm波長范圍顯示超過90M的可M射，對于由同一批生產的玻璃制品，具有低于2%的標準偏差。在第二實施方案中，玻璃制品在400~800nm波長范圍顯^g過90%的可見透射，對于由同一批生產的玻璃制品，具剤氏于0.5%的標準偏差。4糊玻璃產品的應用和制品:在一個實施方案中，熔融的玻璃組合物模制/成型為最終產品，如玻璃板或容器。在用于燈產品，例如卣鉤燈系統(tǒng)的燈罩或用于鹵鎢燈的燈套，以及其它高溫照明設備("高強度放電燈")的另一個實施方案中，在成型為用作燈罩或燈套的最終玻璃應用之前，將熔融玻璃組合物制成中間玻璃產品，例如棒或管。在一個實施方案中，在透射或反射可見光的高對比和提高的可見性能可能有益的應用中，使用組合物。這些應用包括，例如，用于眼鏡如太陽鏡的光學玻璃，或用于激光的玻璃基質。在又一個實施方案中，玻璃可以制成具有提高的對比性能、能夠M^視覺不適的計算機屏幕，或者制成減少眩目的后視鏡。本發(fā)明具有均一性能的玻璃產品還能夠用于一些應用，例如用于醫(yī)學、化學和藥物產品的容器，如細頸瓶、瓶子、試劑容器、試管、滴定圓柱等。在另一個實施方案中，產品用于如汽車玻璃窗的應用。該玻璃組合物還能夠用于實體玻璃產品如玻璃纖維。實施例此處提供實施例以說明本發(fā)明而不是試哪蹄體發(fā)明的范圍。在實施例中，熱解法二氧化硅是從Matteson-RidolfiInc.購買的Cab"O-SilM5，其具有200m2/g的B.ET.表面積禾卩0.2^0.3um的平均粒度(團聚)。所用的砂是具有至少99.99%純度的天然砂，其可從多個來源購買。實施例1:用96wtQ/。高純二氧化硅、作為摻雜劑的4被％A1A制成玻璃組合物，并且使其它雜質保謝氏于150ppm。A1A摻雜齊贓混合入該批SA之前，先用0.08wty。熱解法二氧化硅涂布。然后在高感應爐中，于200(TC下熔融該組合物，形成石英管(在隨后的實施例中標記為LSPG1)。實施例2:用96wtQ/。高純二氧化硅、4wt。/。Al2O3、200ppm鈦和500ppmCeO2制成防UV玻璃組合物，并且使其它雜質保持低于150ppm。A1203、鈦、Ce02摻雜劑混^/在混合入該批SA之前，先用0.05wt。/。熱解法二氧化硅涂布。然后在高感應爐中，于200(TC下熔融該組合物，形成石英管(在隨后的實施例中標記為LSPG2)。實施例3:測量來自由實施例1的石英玻璃組合物LSPG1制成的熔融石英管部分的隨機樣品的OH濃度(ppm)。同時從由ComingIncorporatedofCorning^NY購買的力cor⑧7907、\^cor7913和力cor"921熔融石英玻璃管獲得隨機樣品，并且測量OH濃度。測定標準偏差，并且結果如表l所示表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>實施例4:用由實施例1的組合物LSPG1制成的隨機選擇的熔融石英管以及y^cor"913管制成燈罩。未調整燈生產線，以解決管在物理和化學性能方面的不同。圖2是比較由本發(fā)明的石英組合物制成的燈(在右手一側的兩個燈)和由現(xiàn)有技術的組合物制成的燈(在圖左側的兩個燈)的照片，顯示出由現(xiàn)有技術的組合物制成的燈有變形。實施例5:測量了由a)實施例l2的組合物LSPGl和LSPG2;b)從GEQuartsInc.ofOhio購買的GE214天然石英制成的石英管樣品在200至ij400nm之間的UV數據。圖3是比較UV數據的圖，顯示與現(xiàn)有技術的石英玻璃組合物(GE214石英)相比，本發(fā)明的石英玻璃產品當由同一批制成時，具有窄得多的uv透射變化波段。并且如圖解所示，本發(fā)明的石英玻璃產品在250到400nrn之間吸收至少90%UV輻射，并且在200到400nm之間吸收至少87%UV輻射。盡管未在圖3中測獻說明，但應指出，與本發(fā)明的組合物在200到300nm范圍低于10%的窄變化相比，Yycor7913的公開得到的]"顯示，對于Yycor7913，從200到300nm，有從<5%到約90%的明顯瑕歐。實施例6:測量了由實施例2的組，LSPG2制成的石英管樣品和包括Osram406、Philips521和^cor7907在內的購買的產品在200至!j800nm之間的UV娜數據。圖4是比較各種樣品UY透射M的圖。如同所示，與現(xiàn)有技術的樣品相比，在200~300nm范圍，本發(fā)明樣品的透射數據顯示很小的變化。實施例7:觀懂了由實施例2的組合物LSPG2制成的石英管樣品和包括Osram406、Philips521、力cor7907以及Philips低粘度玻璃在內的購買的產品的OH濃度。圖5是比較實施例2組合物vs.各種現(xiàn)有技術玻,品(顯示為參照樣品1~5的購買的玻璃)以ppm計的OH濃度圖。如圖所示，與現(xiàn)有技術的樣品相比，本發(fā)明的樣品具有低得多的平均OH水平和標準偏差。實施例8:由l)包含96wt。/。高純二氧化硅、作為,劑的4wt.%A1203的對比玻璃組合物，并且使其它雜質保樹氐于150ppm;和2)本發(fā)明的組合物，具有0.08wt。/。熱解法二氧化硅的實施例l的LSPG1組合物，熔融成具有4"X4"X1"(厚度)尺寸的玻璃圓盤。圖6是比較并排的兩個玻璃圓盤的照片，對比玻璃圓盤在圖的左側，而LSPG1玻璃圓盤在右側。如同所示，在右側LSPG1圓盤下的字母顯得更清晰/更易于閱讀，在右偵啲玻璃具有比在左側的玻璃更高的透明度(或者穿過玻璃的透射)。此書面說明書用包括最佳方式的實施例公開本發(fā)明，并且還使本領域普通技術人員能夠制造并利用本發(fā)明。本發(fā)明可取得專利的范圍由權利要求書限定，并且可以包括本領域普通技術人員想到的其它實施例。如果它們具有無法區(qū)別于權利要求書字面措詞的結構元素，或者如果它們包括無法實質區(qū)別于權利要求書字面措詞的等同結構元素，這樣的其它實施例趨向于在權禾腰求書的范圍內。本文提及的所有弓l用在此特意弓l入全文作為參考。權利要求1、一種構成許多玻璃制品的玻璃組合物，該玻璃組合物包含40到99wt.％SiO2，其中該玻璃組合物具有從600℃到1650℃變化的軟化溫度，并且當從一批玻璃制品中隨機選擇10個或更多個樣品測量軟化溫度時，具有低于10℃的標準偏差σ。2、根據權利要求1所述的玻璃組合物，其中當從一批玻璃制品中隨機選擇10個或更多個樣品進行測量時，軟化驢的標準偏差o為5"C或更低。3、根據權利要求12任一項所述的玻璃組合物，其中該玻璃組合物包含90到95wtn/。Si02，其中該玻璃組合物具有在1000125(TC范圍內的退火溫度，并且當從一批玻璃制品中隨初選擇10個或更多個樣品測fiii火溫度時，具有低于l(TC的標準偏差o。4、根據權利要求1~3任一項所述的玻璃組合物，其中該玻璃組合物具有低于100ppm的OH-濃度，并且當從一批玻璃制品中隨機選擇10個或更多個樣品，測量OH濃度時，具有低于10ppm的標準偏差a。5、根據權利要求14任一項所述的玻璃組合物，其中該玻璃組合物具有低于30ppm的OH-濃度，并且當從一批玻璃制品中隨機選擇10個或更多個樣品測量OH濃度時，具有低于5ppm的標準偏差o。6、根據權利要求1~5任一項所述的玻璃組合物，其中該玻璃制品由具有>1.33的工藝能力CpK的標準化工藝加工。7、根據權利要求1~2和4~6任一項所述的玻璃組合物，其中該組合物包含40到99wt。/。SiO2、0.125wt。/o選自金屬氧化物Al203、Ce02、Ti02、Nc^CVB203、Ce02、BaO、SrO、CaO、MgO、NajCKK20、Li20、Sb203及其混合物中的至少一種摻雜劑；以及0.02到0.50\\1%具有5O400m2/gBET和<1Pm平均粒度的熱解法金屬氧化物，其中熱解法金屬氧化物是SiC^或存在于摻雜劑中的一種金屬氧化物。8、根據權利要求1~7任一項所述的玻璃組合物，其中該組合物包含0.1~25\\1%選自金屬氧化物A1203、Ce02、Ti02、NdPyB203、Ce02、BaO、SiO、CaO、MgO、Nap,K20、Li20、31)203及其混合物中的至少一種摻雜劑；以及0.05到0.15wt。/。具有50~400m2/gBET和<1wm平均粒度的熱解法金屬氧化物，并且其中熱解法金屬氧化物是SA或存在于摻雜齊忡的一種金屬氧化物，并且其中熱解法金屬氧化物首先與20到100%的至少一種摻雜劑混合，形成隨后添加至帔璃組合物的Si02中的母料。9、一種用于制造在其性能方面具有減小的變化的玻璃產品的方法，該方飽括步驟提供40到99wt。/。Si02和0.125wt。/。選自金屬氧化物A1203、Ce02、Ndp^B203、Ce02、Ti02、BaO、SrO、CaO、MgO、N^CKK20、Li20、Sb203及其混合物中的至少一種摻雜劑；其中該分散劑是具有5(M00m2/gBET和<1um平均粒度的熱解法金屬氧化物，并且其中該熱解法金屬氧化物是Si(^或存在于摻雜劑中的一種金屬氧化物；形成0.02到0.50wt。/。分散劑和20%到100%至少一種摻雜劑的第一混合物；將第一混合物混入Si02和至少一種摻雜劑的任何殘留物中，形成混合物；由該混合物產生熔融態(tài)玻璃的熔體；使，融態(tài)玻璃工具以形成玻璃產品，其中石英產品具有管、棒、片、線的形式，并且其中wty。基于最終混合物的總重量。10、一種石英玻璃產品，包含40到99wt。/。Si02、0.125wtQ/o選自金屬氧化物A1A、Ce02、NdA、B203、Ce02、BaO、Ti02、SrO、CaO、MgO、K20、Li20、31)203及其混合物中的至少一種摻雜劑；以及0.04到0.30wt。/。具有50~400m2/gBET和<1um平均粒度的熱解法金屬氧化物，并且其中熱解法金屬氧化物是SA蹄在于驗劑中的一種金屬氧化物，并且其中在與40到99wt.%Si02和至少一種摻雜齊啲任意殘留物混合之前，首先將熱解法金屬氧化物與20100%至少一種摻雜劑混合，形成母料。全文摘要一種玻璃組合物，其特征在于，在由其制成的玻璃產品的性能方面，批與批之間變化很小。該玻璃組合物包含40到99wt.％SiO₂，具有從600℃到1650℃變化的軟化溫度，并且其中從由一批生產的玻璃制品中隨機選擇的10個或更多個樣品獲得的軟化溫度測量的標準偏差為10℃或更低。文檔編號C03C3/06GK101190827SQ200610172940公開日2008年6月4日申請日期2006年11月30日優(yōu)先權日2006年6月20日發(fā)明者K·S·祖耶夫,Y·周申請人:通用電氣公司