一種超白玻璃配方的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種超白玻璃配方，特別適用于生產(chǎn)光伏玻璃，其組成包括SiO2，Na2O，K2O，A1203，CaO，MgO，Sb2O3，SO3。配方中提供Sb2O3的原料為焦銻酸鈉，提供SO3的原料為無水芒硝。本發(fā)明提供了一種新的低成本、高效益的超白玻璃的配方，解決了現(xiàn)有技術(shù)中玻璃氣泡欠點較多及光伏或其它超白玻璃在外界高溫高濕環(huán)境下易析堿而使玻璃透過率降低的問題，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
【專利說明】一種超白玻璃配方

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于玻璃組成配方【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種超白玻璃配方。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我們國家現(xiàn)有的光伏玻璃配方中含有Si02、A120 3、CaO、MgO、Na20、K20、Sb203、 Fe203、S03等成分，但由于其中引入澄清劑主要為氧化銻等，生產(chǎn)成本高，澄清效果差，生產(chǎn) 中存在產(chǎn)品氣泡欠點多、生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定的特點。同時目前光伏玻璃配方A1 203、CaO、MgO、 Na20成分不匹配，特別是Na20+K20含量高，造成玻璃在濕熱環(huán)境下光伏玻璃透過率降低幅 度較大的問題，光伏玻璃在高濕熱環(huán)境下抗老化的能力低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種超白玻璃配方，具有低 密度、高透過率、化學穩(wěn)定性高、耐候性強，有穩(wěn)定化學組成的玻璃組合物的特點，同時降低 了光伏玻璃生產(chǎn)成本，提高了光伏玻璃在高濕熱環(huán)境下抗老化的能力，使光伏玻璃在外界 長期暴露情況下透過率保持穩(wěn)定，并實現(xiàn)在生產(chǎn)過程中玻璃氣泡欠點處于一個較低水平。
[0004] 為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0005] 一種超白玻璃配方，其特征在于：包括71. 00 %?75. 00 % Si02,12. 70 %? 13. 70 % Na20+K20,0· 80 % ?1. 50 % A1203,8. 00 % ?9. 40 % CaO, 2. 00 % ?4. 20 % MgO, Sb203 為 0· 10 ?0· 35%，S03 為 0· 10%?0· 60%，F(xiàn)e203 為 0· 01%。
[0006] 所述配方在制備超白玻璃時，采用的澄清劑為焦銻酸鈉和無水芒硝，所述焦銻酸 鈉提供配方中氧化物Sb 203，所述無水芒硝提供配方中S03。
[0007] 所述的玻璃按設(shè)計組成進行配料，配制了 5副料，每副料重500g，將配制好的料放 進鉬坩堝中，在硅鑰棒高溫爐中熔制，1200°C保溫1小時，1500°C保溫3小時。制成玻璃片 小樣，觀察玻璃片氣泡情況，并對玻璃片進行理化分析。
[0008] 本發(fā)明提供了一種新的低成本、高效益的超白玻璃的配方，解決了現(xiàn)有技術(shù)中玻 璃氣泡欠點較多及光伏或其它超白玻璃在外界高溫高濕環(huán)境下易析堿而使玻璃透過率降 低的問題，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

【具體實施方式】
[0009] 下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0010] 一種超白玻璃配方，其特征在于玻璃組分包括71. 00%?75. 00% Si02,12 . 70%? 13. 70 % Na20+K20,0· 80 % ?1. 50 % A1203,8. 00 % ?9. 40 % CaO, 2. 00 % ?4. 20 % MgO, Sb203 為 0· 10 ?0· 35%，S03 為 0· 10%?0· 60%，F(xiàn)e203 為 0· 01%。
[0011] 所述配方在制備超白玻璃時，采用的澄清劑為焦銻酸鈉和無水芒硝，所述焦銻酸 鈉提供配方中氧化物Sb203，所述無水芒硝提供配方中so3。
[0012] 所述的組成玻璃的各種氧化物的不同含量對玻璃性質(zhì)的影響，玻璃按設(shè)計組成進 行配料，配制了 5副料，每副料重500g，將配制好的料放進鉬坩堝中，在硅鑰棒高溫爐中熔 制，1200°C保溫1小時，1500°C保溫3小時。制成玻璃片小樣，觀察玻璃片氣泡情況，并對玻 璃片進行理化分析。
[0013] 玻璃具有2. 49?2. 52g/cm3的密度，0?300 °C的平均線熱膨脹系數(shù) 87. 0 X 10_7/°C?91 X 10_7/°C，玻璃軟化點710°C?725°C，透過率彡91. 60%，具有較高的化 學穩(wěn)定性。
[0014] Si02是主要的玻璃組分，根據(jù)無規(guī)則網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)學說的觀點，Si02是網(wǎng)絡生成體氧 化物，Si0 2可以降低玻璃的熱膨脹系數(shù)和密度，增加玻璃的粘度。本發(fā)明中，Si02含量限定 在71. 00%?75. 00%范圍。Si02含量低于71. 00%時會降低玻璃的耐酸性等化學穩(wěn)定性， Si02含量大于75. 00%時，玻璃的高溫粘度增加，使玻璃難以熔制。
[0015] 在玻璃中Al3+有兩種配位狀態(tài)，即位于四面體或八面體中。當玻璃中0不足時，A1 的配位數(shù)為6,與0形成[A10 6]八面體，作為網(wǎng)絡外體；當玻璃中有多余的0時，A1的配位 數(shù)為4,與0形成[A10J四面體，進入玻璃網(wǎng)絡，與硅氧四面體組成統(tǒng)一的網(wǎng)絡，起到補網(wǎng)作 用，增加玻璃穩(wěn)定性。A1 203能降低玻璃的結(jié)晶傾向，提高玻璃的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機 械強度、硬度和折射率，減輕玻璃對耐火材料的侵蝕。A1 203可以提高玻璃的粘度。本發(fā)明 中，A1203含量限定在0. 80 %?1. 50 %，A1203含量低于0. 80 %時，玻璃的化學穩(wěn)定性將會降 低，玻璃強度降低；A1203含量大于1. 50%時，玻璃的高溫粘度增大，硬度增大，使熔化溫度 升高。
[0016] Ca2+是典型的網(wǎng)絡外離子，Ca2+有極化橋氧和減弱硅氧鍵的作用，能有效降低玻璃 高溫粘度。但Ca 2+對結(jié)構(gòu)有積聚作用，當玻璃中CaO含量過多，一般使玻璃的料性變短，脆 性增大，同時使玻璃析晶傾向增大。故此本發(fā)明將CaO控制于8. 00%?9. 40%。
[0017] MgO在玻璃中屬中間體氧化物，作用介于網(wǎng)絡生成體和網(wǎng)絡外體之間。由于在本 發(fā)明玻璃中存在A120 3, A1203爭奪游離氧的能力大于MgO,故此發(fā)明中MgO為網(wǎng)絡外體氧化 物，在鈉鈣硅玻璃中常以MgO取代CaO以降低玻璃的析晶能力和調(diào)整玻璃的料性。本發(fā)明 中將MgO控制于2. 00%?4. 20%，就是為了降低玻璃的析晶能力，同時調(diào)整料性以利于玻 璃成型。
[0018] Na20、K20是玻璃網(wǎng)絡外體氧化物，能夠增加玻璃的熱膨脹系數(shù)，降低玻璃的熱穩(wěn)定 性、化學穩(wěn)定性和機械強度。本發(fā)明將Na 20+K20限定在12. 70%?13. 70%。如果Na20+K20 的含量低于12. 70%時，玻璃的軟化溫度將會升高，高溫粘度增大，膨脹系數(shù)變小，玻璃的熔 制溫度升高，使玻璃難于熔化。如果Na20+K 20的含量高于13. 70%時，玻璃的軟化溫度將會 很低，膨脹系數(shù)很高，高溫粘度變小，成型工序?qū)驗閬砹咸浂绊懗尚停a(chǎn)生輥印等 缺陷。特別是當Na 20+K20的含量高于13. 70%時，玻璃的耐候性能將會降低，玻璃表面在外 界高溫高濕環(huán)境下將產(chǎn)生析堿，玻璃透過率將大幅降低，降低光伏電池的光電轉(zhuǎn)化率，這樣 的光伏玻璃是不合格玻璃。
[0019] 焦銻酸鈉、無水芒硝為玻璃的澄清劑，焦銻酸鈉為低溫澄清劑，芒硝為高溫澄清 齊IJ，焦銻酸鈉價格昂貴，芒硝價格低廉，兩者一并使用可實現(xiàn)復合澄清，達到澄清效果與 成本較低的最佳效果。本發(fā)明將由焦銻酸鈉引入的Sb 203含量限定于0. 10%?0. 35%， 低于0. 10%，將無法實現(xiàn)低溫澄清，玻璃的澄清效果變差，氣泡缺陷的發(fā)生率升高；高于 0.35%，將大幅增加成本，并由于銻的揮發(fā)在玻璃中容易產(chǎn)生銻酸鹽結(jié)石。
[0020] 本發(fā)明將S03含量限定于0. 10%?0.60%范圍內(nèi)，低于0. 10%，高溫澄清效果變 差，氣泡缺陷的發(fā)生率升高；高于〇. 60%，由于芒硝分解溫度高，將分解不足，產(chǎn)生過量"硝 水"，對熔爐耐火材料侵蝕較大，并使產(chǎn)品中產(chǎn)生白色芒硝泡。
[0021] 實施例1
[0022] -種超白玻璃配方，玻璃組成按照質(zhì)量百分比為：按照質(zhì)量百分比為：71.41% 的 Si02,13 . 60 % 的 Na20+K20,1. 50 % 的 A1203,8. 80 % 的 CaO, 4. 20 % 的 MgO, 0· 20 % 的 Sb203， 0· 28% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
[0023] 實施例2
[0024] -種超白玻璃配方，玻璃組成按照質(zhì)量百分比為：73. 61 %的Si02,13. 3 %的 Na20+K20,1. 00% 的 Α1203, 9· 40% 的 Ca0,2. 00% 的 Mg0,0. 25% 的 Sb203,0. 43% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
[0025] 實施例3
[0026] -種超白玻璃配方，玻璃組成按照質(zhì)量百分比為：73. 87 %的Si02,12. 80 %的 Na20+K20,0. 80% 的 Α1203, 9· 20% 的 Ca0,2. 50% 的 Mg0,0. 30% 的 Sb203,0. 52% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
[0027] 實施例4
[0028] 一種超白玻璃配方，玻璃組成按照質(zhì)量百分比為73. 33 %的Si02,13 . 00 %的 Na20+K20,1. 20% 的 Α1203, 8· 30% 的 Ca0,3. 60% 的 Mg0,0. 35% 的 Sb203,0. 21% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
[0029] 實施例5
[0030] -種超白玻璃配方，玻璃組成按照質(zhì)量百分比為：74. 97 %的Si02,13 . 40 %的 Na20+K20,0. 80% 的 Α1203, 8· 20% 的 Ca0,2. 30% 的 Mg0,0. 10% 的 Sb203,0. 22% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
[0031] 這些實施實例反映了本發(fā)明中組成玻璃的各種氧化物的不同含量對玻璃性質(zhì)的 影響，同時這些實施實例也形成了本發(fā)明權(quán)力要求的依據(jù)。玻璃按設(shè)計組成進行配料，配制 了 5副料，每副料重500g，將配制好的料放進鉬坩堝中，在硅鑰棒高溫爐中熔制，1200°C保 溫1小時，1500°C保溫3小時。制成玻璃片小樣，觀察玻璃片氣泡情況，并對玻璃片進行理 化分析，
[0032] 表1列出了 5個實施例的氧化物組成（質(zhì)量百分比）和玻璃的物理性質(zhì)。玻璃的 物理性質(zhì)包括：
[0033] (1)密度（g/cm3);
[0034] (2)0-300°C的線膨脹系數(shù)（X10_7/°C );
[0035] (3)軟化點（°C )粘度為107 6泊時的溫度；
[0036] (4)透過率 T546 (% );
[0037] (5) PCT加速老化實驗（％ )。
[0038] 表 1
[0039]
【權(quán)利要求】
1. 一種超白玻璃配方，其特征在于玻璃組成包括71. 00 %?75. 00% Si02,12. 70 %? 13. 70 % Na20+K20,0· 80 % ?1. 50 % A1203,8. 00 % ?9. 40 % CaO, 2. 00 % ?4. 20 % MgO, Sb203 為0· 10?0· 35%，S03為0· 10%?0· 60%，F(xiàn)e203為0· 01%，配方中提供Sb203的原料為焦 銻酸鈉，提供S03的原料為無水芒硝。以上組分為基本組成，未包含其他微量成分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超白玻璃配方，其特征在于：所述的玻璃組成質(zhì)量百分 比為：71· 41 % 的 Si02,13. 60 % 的 Na20+K20,1. 50 % 的 Α1203, 8· 80% 的 Ca0,4. 20% 的 MgO， 0· 20% 的 Sb203,0. 28% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超白玻璃配方，其特征在于：所述的玻璃組成質(zhì)量百分 比為：73· 61 % 的 Si02,13 . 30 % 的 Na20+K20,1. 00 % 的 A1203,9. 40 % 的 CaO, 2. 00 % 的 MgO， 0· 25% 的 Sb203,0. 43% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超白玻璃配方，其特征在于：所述的玻璃組成質(zhì)量百分 比為：73· 87 % 的 Si02,12. 80 % 的 Na20+K20,0· 80 % 的 A1203,9. 20 % 的 CaO, 2. 50 % 的 MgO， 0· 30% 的 Sb203,0. 52% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超白玻璃配方，其特征在于：所述的玻璃組成質(zhì)量百分 比為：73· 33 % 的 Si02,13. 00 % 的 Na20+K20,1. 20 % 的 A1203,8. 30 % 的 CaO, 3. 60 % 的 MgO， 0· 35% 的 Sb203,0. 21% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超白玻璃配方，其特征在于：所述的玻璃組成質(zhì)量百分 比為：74· 97 % 的 Si02,13. 40 % 的 Na20+K20,0· 80 % 的 A1203,8. 20 % 的 CaO, 2. 30 % 的 MgO， 0· 10% 的 Sb203,0. 22% 的 S03,0. 01% 的 Fe203。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超白玻璃配方，其特征在于：所述的玻璃按設(shè)計組成進 行配料，配制了 5副料，每副料重500g，將配制好的料放進鉬坩堝中，在硅鑰棒高溫爐中熔 制，1200°C保溫1小時，1500°C保溫3小時。制成玻璃片小樣，觀察玻璃片氣泡情況，并對玻 璃片進行理化分析。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超白玻璃配方，其特征在于：所述的配方采用的澄清劑 為焦銻酸鈉和無水芒硝，所述焦銻酸鈉提供配方中Sb 203，所述無水芒硝提供配方中S03。
【文檔編號】C03C3/087GK104118988SQ201410306233
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】肖耀鋒, 吳文超, 張健 申請人:彩虹集團電子股份有限公司