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展現(xiàn)出棕色-灰色顯色的非不透明、無砷β-鋰輝石玻璃陶瓷的制作方法_3

文檔序號(hào):9421752閱讀:來源:國(guó)知局
0nm處測(cè)得的)光學(xué)透射。例如,(約950nm處測(cè)得的)光學(xué)透射可以是以下一種:(i)約35-75%;(ii)約50-70%;以及(iii)約45-55 %。除了為爐灶面應(yīng)用提供大致良好的性能之外,約為50-70%的優(yōu)選范圍會(huì)允許在產(chǎn)品(例如,爐灶面電器)上使用紅外(IR)觸摸控制器。
[0054]作為補(bǔ)充和/或替代,(約1600nm處測(cè)得的)紅外光學(xué)透射可以是以下一種:(i)約45-80% ;(ii)約50-75% ;以及(iii)約45-60 %。約50-75%的優(yōu)選范圍為爐灶面應(yīng)用提供良好的加熱性能。在爐灶面應(yīng)用中,發(fā)現(xiàn)小于約50%的紅外光學(xué)透射開始顯示出對(duì)其上放置的物品進(jìn)行加熱的能力下降的跡象,大于約75%的紅外光學(xué)透射會(huì)開始顯示出對(duì)于放置在靠近所需加熱區(qū)但是在其外面的材料發(fā)生過度加熱的跡象。
[0055]顏色特性
[0056]如上文所述,本文的實(shí)施方式的一個(gè)重要方面是它們的顏色特性。事實(shí)上,出于商業(yè)目的,希望實(shí)現(xiàn)具有前述功能特性以及某些顏色(具體地,灰色類型,例如棕色-灰色)的玻璃-陶瓷。
[0057]為此,現(xiàn)參見圖4,其是笛卡爾坐標(biāo)系,顯示本文的實(shí)施方式的玻璃組合物內(nèi)的某些著色劑的影響。y軸(縱軸)表示色調(diào)(b*),顏色的藍(lán)-黃組分;而X軸(橫軸)表示色調(diào)(a*),顏色的綠-紅組分??梢圆捎美缫阎墓庠碊65,10°觀察測(cè)試,對(duì)圖上的顏色值進(jìn)行定量化,該測(cè)試可用于測(cè)量本文的4mm厚和5.2mm厚的樣品的顏色。通常與L*值同時(shí)測(cè)量a*和b*坐標(biāo)。
[0058]所得到的玻璃-陶瓷的顏色的變化的主要貢獻(xiàn)是氧化釩(V205)、氧化鉻(Cr203)和氧化鐵(Fe203)。該著色劑組合允許大量的Cr203和Fe203,而不引起明顯的成本,因?yàn)殍F和鉻是低成本易得的。
[0059]在存在Sn02的情況下,V205在陶瓷化過程中使得玻璃明顯變暗,因?yàn)閂205對(duì)主要低于700nm波長(zhǎng)的光吸收負(fù)責(zé)。此外,甚至在存在V205和Sn02的情況下,可以保留650nm、950nm和紅外光學(xué)透射頻率(例如,1600nm)處足夠高的光透射。根據(jù)本文的實(shí)施方式,V205的量可以是以下一種:(i)約為0-0.3%; (ii)約為0.005-0.2%;以及(iii)約為0.05-0.
[0060]發(fā)現(xiàn)氧化鉻(Cr203)適用于提供可見光范圍(例如,約400_600nm)內(nèi)波長(zhǎng)的變暗功能,同時(shí)保留約600-800nm波長(zhǎng)的高透射。根據(jù)本文的實(shí)施方式,Cr203的量可以是以下一種:(i)約為 0.01-0.04%; (ii)約為 0.01-0.02% ;以及(iii)約為 0.016-0.018%。由于在組成中存在Cr203,玻璃-陶瓷顯示出藍(lán)色范圍內(nèi)的低透射。
[0061]氧化鐵(Fe203)導(dǎo)致主要在紅外波長(zhǎng)的吸收,但是,氧化鐵也涉及可見光波長(zhǎng)并且影響玻璃-陶瓷的顯色。根據(jù)本文的實(shí)施方式,F(xiàn)e203的量可以是以下一種:(i)約為0.1-0.4% ;(ii)約為 0.12-0.4% ;(iii)約為 0.15-0.35% ;以及(iv)約為 0.16-0.25%。要注意的是,可以通過改變氧化釩的含量,來調(diào)節(jié)所列出的組合物中Fe203的作用。例如,當(dāng)Fe203含量大于約0.15%時(shí),可見光范圍的透射略微增加(可能是由于SnO優(yōu)先還原Fe203,作為結(jié)果,被還原的釩的量下降)。玻璃-陶瓷的這種發(fā)光可能會(huì)被較大的V205含量補(bǔ)償(但是,仍留在上文所指出的范圍內(nèi))。
[0062]仍參見圖4,隨著Cr203含量的增加,色調(diào)(b*)從負(fù)水平(藍(lán)色)移動(dòng)到正水平(黃色)。比較例7(標(biāo)簽“7”)顯示用于說明。隨著Fe203含量的增加,色調(diào)(a*)從低的正水平(綠色)移動(dòng)到較高的正水平(紅色),色調(diào)(b*)從負(fù)水平(藍(lán)色)移動(dòng)到正水平(黃色)。在圖中顯示多個(gè)樣品。第一個(gè)樣品(標(biāo)簽“I”且對(duì)應(yīng)于圖1的實(shí)施例1)是上文所述范圍內(nèi)的基礎(chǔ)組合物,包含0.0173%的Cr203和0.16%的Fe203。該組合物明顯位于所示著色量表的藍(lán)色側(cè)。第二個(gè)樣品(標(biāo)簽“2”且對(duì)應(yīng)于圖1的實(shí)施例2)也是所需范圍內(nèi)的基礎(chǔ)組合物,包含0.0173%的Cr203和0.25%的Fe203。組合物同時(shí)展現(xiàn)出所示著色量表的黃色和紅色方向的移動(dòng)(即,朝向棕色)。第三個(gè)樣品(標(biāo)簽“5”且對(duì)應(yīng)于圖1的實(shí)施例5)也是所需范圍內(nèi)的基礎(chǔ)組合物,包含0.021%的Cr203和0.25%的Fe203。組合物同時(shí)展現(xiàn)出所示著色量表的黃色和紅色方向的進(jìn)一步移動(dòng)。第四個(gè)樣品(標(biāo)簽“3”且對(duì)應(yīng)于圖1的實(shí)施例3)也是所需范圍內(nèi)的基礎(chǔ)組合物,包含0.0173%的Cr203和0.3%的Fe203。組合物展現(xiàn)出甚至更接近紅-棕色的顯色。
[0063]考慮上述內(nèi)容以及上文所討論的一個(gè)或多個(gè)其他特性,根據(jù)一個(gè)或多個(gè)所需的實(shí)施方式,色調(diào)(a*)可以是以下一種:⑴-1至+4 ; (ii)約O至+4 ; (iii)+0至+3 ;以及(iv)+0至+2。作為補(bǔ)充和/或替代,色調(diào)(b*)可以是以下一種:(i)約-2至+4;(ii)-l至+3 ;以及(iii)0至+2。
[0064]參見圖5,制備相比于圖1的樣品具有不同組成的多個(gè)樣品。圖6是采用圖5的組合物,在玻璃的陶瓷化工藝之后所生產(chǎn)的玻璃-陶瓷材料的特性表。發(fā)現(xiàn)比較例1、2、3和4的組成是不合乎希望的,因?yàn)镕e203水平太低,產(chǎn)生不可接受整體光學(xué)透射值(Tl)。發(fā)現(xiàn)比較例5的組成是不合乎希望的,因?yàn)槠洳缓我釩r203,因此不產(chǎn)生令人滿意的著色。比較例7存在類似的問題,因?yàn)槠湟膊缓腥我釩r203。參見圖4,顯示比較例7 (參見標(biāo)簽數(shù)字7’)的數(shù)據(jù)點(diǎn),其展現(xiàn)出明顯偏向于藍(lán)色的色調(diào)(b*)。當(dāng)加入少量Cr02時(shí)(參見圖1的實(shí)施例5或?qū)嵤├?),顏色朝向色調(diào)(b*)的正值偏移,如圖4的標(biāo)簽數(shù)字2或標(biāo)簽數(shù)字5所示。比較例6是不合乎希望的,因?yàn)槠洳话ㄖ辽僖环N氧化物(V205、Co0、Ni0和Ce02),因此不展現(xiàn)出令人滿意的整體光學(xué)透射(Tl)。
[0065]在所揭示的實(shí)施方式的范圍內(nèi),預(yù)期玻璃-陶瓷的組成除了含有Fe203和Cr203之外,還含有至少一種其他著色劑。但是,重要的是要記住,存在的一種或多種其他著色劑可能對(duì)上文所述的目標(biāo)光學(xué)透射特性造成影響。因此,應(yīng)該注意可能的相互作用,即使是較低水平的此類其他著色劑。例如,僅可容忍非常少量的CoO,因?yàn)镃oO嚴(yán)重地吸收紅外波長(zhǎng)的光,并且以不可忽略地方式吸收約為625nm波長(zhǎng)處的光。
[0066]變化形式和實(shí)施方式
[0067]雖然上述討論主要涉及關(guān)于獲得用于爐灶面的玻璃-陶瓷,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是,本文的實(shí)施方式可用于許多其他產(chǎn)品。
[0068]雖然上述討論主要涉及玻璃組成和玻璃-陶瓷性質(zhì),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是,提供了詳細(xì)討論來實(shí)現(xiàn)任意數(shù)量的方法和工藝來制造此類玻璃和玻璃-陶瓷材料和所得到的產(chǎn)物?;旧希竟に嚥襟E包括在依次確保熔融、澄清和之后的陶瓷化的條件下,對(duì)原材料的可玻璃化裝料進(jìn)行熱處理。裝料是用于生產(chǎn)上文所述的玻璃-陶瓷材料的玻璃的前體,優(yōu)選具有上文的具體基礎(chǔ)組成。
[0069]盡管本文已結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,這些實(shí)施方式僅是用于說明本文的實(shí)施方式的原理和應(yīng)用。因此,應(yīng)當(dāng)理解,在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下,可以對(duì)列舉的實(shí)施方式進(jìn)行各種修改,并且可以設(shè)計(jì)其他實(shí)現(xiàn)形式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋁硅酸鋰型玻璃-陶瓷,其含有β -鋰輝石作為主要晶相且展現(xiàn)出大致棕-灰色的顏色。2.如權(quán)利要求1所述的玻璃-陶瓷,其特征在于,該玻璃-陶瓷的明度L*約為20-40,其采用光源D65,10°觀察測(cè)試反射測(cè)得。3.如權(quán)利要求1所述的玻璃-陶瓷,其特征在于,其具有以下至少一種性質(zhì): 所述玻璃-陶瓷的綠-紅色調(diào)(a*)是以下一種:(i)約為-1至+4;(ii)0至+4;(iii)+0 至+3 ;以及(iv)+0 至+2, 所述玻璃-陶瓷的藍(lán)-黃色調(diào)(b*)是以下一種:(i)約為-2至+4;(ii)-l至+3;
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