一種防紫外輻射的磷酸鹽吸熱玻璃的制作方法
【專利摘要】一種防紫外輻射的磷酸鹽吸熱玻璃，其在紫外區(qū)域內(nèi)具有較低的透光度，同時在可見光區(qū)域內(nèi)具有較高的透光度。該種玻璃成分包含，基于氧化物以重量百分比計：55-75％的P2O5，3-9％的B2O3，5-20％的Al2O3，2-6％的CaO，2-6％的MgO，2-6％的BaO，0-3％的K2O，1.5-4.5％的Li2O，2-5％的Na2O，1-5％的CeO2，0.1-1％的總鐵(Fe2O3)，0.1-1％的CuO。其中CaO+MgO+BaO的總量＜12％，K2O+Li2O+Na2O的總量＜15％，Ce2O+Fe2O3+CuO的總量＜5％。該種玻璃具有低于12％的紫外線透過率，低于38％的總太陽能透過率以及高于75％的可見光透過率，可廣泛應(yīng)用于太陽鏡、窗戶和太陽能電池，更有效地阻止紫外線，增加了耐輻射性。
【專利說明】
-種防紫外福射的磯酸鹽吸熱玻璃
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種防紫外福射的憐酸鹽吸熱玻璃，此種玻璃廣泛應(yīng)用于光學(xué)玻璃及 特種玻璃，屬于光學(xué)玻璃制備領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于太陽鏡、窗戶和太陽能電池，更有效地阻 止紫外線，增加了耐福射性。
【背景技術(shù)】
[0002] 憐酸鹽玻璃是WP2化為主要成分的玻璃。它W(P化)3^四面體相互連成網(wǎng)絡(luò)，具有一 些獨(dú)特的物理性質(zhì)諸如:高的熱膨脹系數(shù)、低的玻璃轉(zhuǎn)變溫度和軟化溫度。但是它們化學(xué)穩(wěn) 定性差，因此限制了它們的應(yīng)用。然而，近年來研究發(fā)現(xiàn)憐酸鹽玻璃不僅可W有高的熱膨脹 系數(shù)，而且能有良好的光學(xué)性質(zhì)，例如紅外吸收、透紫外線。憐酸鹽玻璃W其較好的紅外吸 收特性作為吸熱玻璃具有良好的發(fā)展前景，可廣泛應(yīng)用于太陽鏡、窗戶等。
[0003] 目前，已有專利公開了憐酸鹽玻璃吸收紅外的特性。例如，中國專利 (2006101211232.8)公開了一種含有銅（II)氧化物的侶憐酸鹽玻璃，其組成成分W重量百 分比計包含：65-80 % 的 P2〇5，0-< 5.5 % 的B203，4-20 % 的Al2〇3，0-2.1 % 的La2〇3，0-2.1 % 的 Y203，0-3 % 的Si〇2，>2-12.5 % 的Li2〇，0-6 % 的化2〇，0-4% 的K20，0-2.5的肺2〇，0-2.5 % 的 Cs2〇，0-7.9 % 的MgO，0-5 % 的 CaO，0-5 % 的 SrO，0-10 % 的BaO，0-8 % 的ZnO，0-5 % 的 Zr〇2，5- 15 % 的 CuO W 及 0-0.5 % 的 V2O 日，0-0.3 % 的訊2〇3，0-3.0 % 的Ce〇2，0-3.0 % 的Mn〇2，0-0.5 % 的 吐2〇3。該種玻璃在近紅外區(qū)內(nèi)具有非常低的透光度和睹的吸收邊緣，同時在可見區(qū)具有非 常均勻的高透光度。
[0004] 至今鮮有專利公開憐酸鹽玻璃防紫外福射功能。在現(xiàn)有的技術(shù)中，通常在娃酸鹽 玻璃中添加 Ce化來提高其紫外吸收特性，但是娃酸鹽玻璃只能吸收一部分Ce化，而憐酸鹽玻 璃比娃酸鹽玻璃多吸收16倍的姉，并且能保持憐酸鹽玻璃吸收紫外線和維持正常顏色的能 力。添加 Ce化憐酸鹽玻璃可廣泛應(yīng)用于太陽鏡、窗戶和太陽能電池，更有效地阻止紫外線， 增加了耐福射性。因此，開發(fā)具有紫外福射的憐酸鹽玻璃具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種防紫外福射的憐酸鹽玻璃，此種玻璃不僅吸熱，而且 紫外透過率較低，廣泛應(yīng)用于光學(xué)玻璃及特種玻璃。
[0006] 本發(fā)明W憐酸鹽玻璃為基質(zhì)玻璃，通過添加 Ce化，F(xiàn)es化，CuO玻璃著色劑W達(dá)到吸 收紫外線及吸熱的效果。
[0007] 本發(fā)明玻璃各成分重量百分比為：
[000引
[0009] 其中，CaO+MgO+BaO 的總量 <12wt%，K2〇+Li2〇+化 2〇 的總量 <15wt%，Ce〇2+化 2〇3+ 化0的總量< 5wt %。
[0010] 該種玻璃具有低于12%的紫外線透過率，低于38%的總太陽能透過率W及高于 75%的可見光透過率。
[0011] P2化是組成憐酸鹽玻璃最重要的原料。純P2化也能夠烙煉形成玻璃，但是其化學(xué)穩(wěn) 定差，通常需要添加堿金屬氧化物來改善憐酸鹽玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。
[0012] Ab化在改善憐酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)當(dāng)中扮演非常重要的作用。Al能夠與憐酸鹽玻璃種帶 雙鍵的氧形成侶氧四面體，運(yùn)種結(jié)構(gòu)能夠有效的改善和強(qiáng)化憐酸鹽玻璃的穩(wěn)定性。玻璃的 化學(xué)穩(wěn)定性隨著Al2〇3的加入逐漸提高，當(dāng)Al2〇3達(dá)到15wt%時，Al3+對玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 和加強(qiáng)接近極限。所W，Al2〇3的含量在5-20wt%之間。
[0013] 憐酸鹽玻璃中通常加入K2〇、Li2〇和化2〇堿±金屬氧化物，堿金屬氧化物不僅能改 善憐酸鹽玻璃的穩(wěn)定性，同時還具有加快玻璃烙化及高溫助烙等作用。本發(fā)明中K2〇+Li2〇+ Na2〇的總量 <15wt%。
[0014] 在憐酸鹽玻璃中加入二價金屬氧化物，例如:Ca0、Mg0和BaO。二價金屬離子會形成 網(wǎng)絡(luò)外離子，但是加入量超過一定范圍內(nèi)，作為網(wǎng)絡(luò)外體，會帶來游離氧，使玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)變得疏松，化學(xué)穩(wěn)定性變差，所W，本發(fā)明中化O+MgO+BaO的總量< 1%。
[0015] Ce化是良好的紫外吸收劑，在娃酸鹽玻璃中通常加入Ce化來提高其紫外吸收特性， 但是娃酸鹽玻璃只能吸收一部分Ce化，如果吸收過量，玻璃將變成黃色。而憐酸鹽玻璃在變 色之前，能吸收更多的Ce化，防紫外線效果更好。
[0016] 總鐵不僅能改善憐酸鹽玻璃的穩(wěn)定性，同時化2〇3能提高玻璃的紫外吸收能力，F(xiàn)eO 能提高玻璃的吸熱能力。但是為了避免玻璃嚴(yán)重著色，滲入量不宜過多，本發(fā)明總鐵含量在 0.1-Iwt%之間。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明將通過實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明，但是本發(fā)明不 受限于W下實(shí)施例。
[001引實(shí)施例1
[0019] 本發(fā)明由W下組分及其重量百分配比燒結(jié)而成：
[0020] P2〇5 60.3%;B203 4.5%;Al2〇3 15% ;CaO 3.6% ;MgO 4.8% ;BaO 2.4%; K2O 1.5%;Li2〇 3%;Na2〇 3.5%;Ce〇2 1%;總鐵（Fe2〇3) 0.2% :CuO 0.2%。
[0021] 本發(fā)明將原料按配方稱量好之后，混合均勻放入相蝸中加熱，烙化溫度為105(TC， 保溫地，將烙化的玻璃液誘鑄到預(yù)熱好的石墨板上，放入到450°C的保溫爐中進(jìn)行退火，保 溫化，再經(jīng)粗磨、拋光后得到憐酸鹽玻璃制品。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] 本發(fā)明由W下組分及其重量百分配比燒結(jié)而成：
[0024] P2〇5 59.4%;B203 4.5%;Al2〇3 15% ;CaO 3.6% ;MgO 4.8% ;BaO 2.4%; K2O 1.5%;Li2〇 3%;Na2〇 3.5%;Ce〇2 1.5%;總鐵（Fe2〇3) 0.4% ;CuO 0.4%。
[00巧]制作工藝參考實(shí)施例1。
[00%] 實(shí)施例3
[0027] 本發(fā)明由W下組分及其重量百分配比燒結(jié)而成：
[0028] P2〇5 58.2%;B203 4.5%;Al2〇3 15% ;CaO 3.6% ;MgO 4.8% ;BaO 2.4%; K2O 1.5%;Li2〇 3%;Na2〇 3.5%;Ce〇2 2.5%;總鐵（Fe2〇3) 0.5% ;CuO 0.5%。
[00巧]制作工藝參考實(shí)施例1。
[0030] 實(shí)施例4
[0031 ]本發(fā)明由W下組分及其重量百分配比燒結(jié)而成：
[0032] P2〇5 57.8%;B203 4.5%;Al2〇3 15% ;CaO 3.6% ;MgO 4.8% ;BaO 2.4%; K2O 1.5%;Li2〇 3%;Na2〇 3.5%;Ce〇2 2.5%;總鐵（Fe2〇3) 0.7% ;CuO 0.7%。
[0033] 制作工藝參考實(shí)施例1。
[0034] 按上述實(shí)施例方案直的4mm厚的憐酸鹽玻璃，進(jìn)行測試。結(jié)果如表1:
[0035] 表 1
[0036]
[0037] 本發(fā)明的玻璃在4mm厚度下具有75% W上的可見光透過率，不超過12%的紫外線 透過率和不超過38%的總太陽能透過率，該種玻璃可W廣泛應(yīng)用于太陽鏡、窗戶和太陽能 電池，更有效地阻止紫外線，增加了耐福射性。
[0038] 本發(fā)明可見光透過率(Tv)采用CIE標(biāo)準(zhǔn)光源D65在380-78化m波長范圍內(nèi)測定，紫 外線透過率(Tsuv)根據(jù)IS09050-9(KE)標(biāo)準(zhǔn)4在280-380nm波長范圍內(nèi)測定?？偟奶柲芡?過率(Tset)根據(jù)IS09050-9(KE)標(biāo)準(zhǔn)表3在其規(guī)定的波長范圍內(nèi)測定并采用梯形積分計算而 得。
【主權(quán)項】
1. 一種防紫外輻射的磷酸鹽吸熱玻璃，其玻璃成分包含，基于氧化物以重量百分比計： 55-75 % 的 P2O5，3-9 % 的 B2O3，5-20 % 的 Al2O3，2-6 % 的 CaO，2-6 % 的 MgO，2-6 % 的 BaO，0-3 % 的K20,1.5-4.5% 的Li20,2-5% 的Na20,1-5% 的CeO2，0· 1-1 % 的總鐵（Fe2O3)，0· 1-1 % 的 CuO02. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃組合物，其特征在于:CaO+MgO+BaO的總量< 12wt %。3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的玻璃組合物，其特征在于:K20+Li20+Na20的總量< 15wt %。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的玻璃組合物，其特征在于:Ce20+Fe203+Cu0的總量<5wt %。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的玻璃組合物，其特征在于:該種玻璃具有低于12%的紫外線 透過率，低于38%的總太陽能透過率以及高于75%的可見光透過率。
【文檔編號】C03C3/19GK105923997SQ201610123715
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】汪國年, 張柯
【申請人】江蘇通天光學(xué)科技有限公司