一种红外隔绝防紫外辐射的玻璃组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种红外隔绝防紫外辐射的玻璃组合物，它是在普通钠-钙-硅玻璃基础上添加着色剂，着色剂配比是：总铁含量(Fe2O3)在0.3-0.9wt％之间，其中总铁中的亚铁含量(Fe2+)在24-36％之间，CuO含量在0.1-0.5wt％之间，CeO2含量在0.1-0.5wt％之间，TiO2含量在0.2-1.5wt％之间，MnO含量在0-0.02wt％之间。该种玻璃吸热性能优秀，玻璃在厚度4mm时，具有超过75％的可见光透过率，不超过24％的总红外线透过率，不超过15％的紫外线透过率，以及不超过42％的总太阳能透过率。该种玻璃既不妨碍人的视线，又具有良好的遮阳隔热及防紫外辐射的效果。
【专利说明】
一种红外隔绝防紫外辐射的玻璃组合物
技术领域
[0001]本发明涉及一种红外隔绝防紫外辐射的玻璃组合物，该种玻璃既不妨碍人的视线，又具有良好的遮阳隔热及防紫外辐射的效果，属于玻璃制备领域。
【背景技术】
[0002]太阳光由紫外线(200nm?380nm)，可见光(380nm?760nm)和红外线(760nm?2500nm)组成。紫外线不仅对人体的皮肤、眼睛及免疫系统造成伤害，也会导致皮具、塑胶等物件的老化褪色，影响物品使用寿命。红外线是热量的主要来源，它极大地增加了室内空调的负荷，消耗大量的能量。因此，需要对红外线和紫外线进行阻隔，阻隔率越高越好，也就是透过率越低越好。
[0003]现有的技术中大都采用了高比例的总铁含量和/或高比例CeO2成分来制得紫外线红外线吸收玻璃。例如，中国专利201310109199.7公开了一种紫外线红外线吸收玻璃，其总铁含量为0.5-1.2wt %，FeO含量为0.08-0.3wt%, 二价铁与三价铁质量比为0.2-0.45，CeO2含量为0.05-0.9wt%,该玻璃在5mm厚度时，具有70 %以上的可见光透过率以及不足55 %的总太阳能透过率。另外，中国专利CN1874967A公开了一种吸热防紫外辐射浮法绿玻璃，其成分中全部Fe2O3在0.3-0.5wt % 之间，FeO在0.10-0.25wt % 之间，CeO2在0.8-2.0wt % 之间，该玻璃紫外透过率为9 %或更小，550nm波长透过率为70 %或更大，I 10nm波长透过率为25 %或更小。另外，中国专利CN 1887755A公开了一种蓝绿色吸热组合物，该组合物中总铁含量达到0.95-1.35wt %之间，FeO含量在0.15-0.35wt %之间，该玻璃可见光透过率在57-66%之间，总太阳能透过率在27-37%之间。以上三种玻璃由于采用高比例总铁和/或高比例CeO2成分，一方面成本过高，另一方面也容易给玻璃带来表面条纹缺陷。
[0004]另外，中国专利93105012.X公开了一种高可见光、低紫外光和低红外光透射率的绿色玻璃组合物。该组合物通过控制铁(以Fe2O3表示)还原成FeO以及这两种氧化物的百分率使玻璃具有如下特性:高可见光透过率，低紫外线透过率，低红外能量透过率及低总太阳能透过率。该玻璃组合物可见光透过率达到70%以上，紫外辐射透过率小于38%，总太阳能透过率小于44.5 %。此种玻璃一方面生产过程中很难控制FeO与Fe2O3的比率，另一方面由于不添加其他紫外吸收剂，紫外透过率偏高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种红外隔绝防紫外辐射的玻璃组合物。该玻璃具既不妨碍人的视线，又具有良好的遮阳隔热及防紫外辐射的效果。
[0006]本发明以普通的钠钙硅系玻璃组成为基础，各成分重量百分比为:
[0007]Si02:68-75wt%
[0008]Ca0:6-14wt%
[0009]Na20:9-17wt%
[0010]Mg0:l-3wt%
[0011]Al203:0.5-3wt%
[0012]K20:l-5wt%。
[0013]在上述普通钠钙硅玻璃中加入着色剂，着色剂配比为:
[0014]总铁(Fe2O3): 0.3-0.9wt %，其中总铁中的亚铁含量(Fe2+)在20-32%之间，
[0015]Cu0:0.1-0.5wt%,
[0016]Ce02:0.1-0.5wt%,
[0017]Ti02:0.2-1.5wt%,
[0018]Mn0:0-0.02wt%。
[0019]此种玻璃吸热性能优秀，玻璃在厚度4mm时，具有超过75%的可见光透过率，不超过24%的总红外线透过率，不超过15%的紫外线透过率，以及42%以下的总太阳能透过率。
[0020]铁在玻璃中一般以氧化铁(Fe2O3)和氧化亚铁(FeO)两种形式存在，Fe2O3的作用是吸收紫外线并保证需要的色调，也是获得其它需要的光学性能所必需的。FeO的作用是吸收红外线降低太阳能透过率。如果总铁的含量少于0.5%，则上述各项性能降低。但是总铁的含量大于1.0%,则存在可见光透透率降低的问题。所以总铁含量控制在0.3-0.9wt%之间，其中总铁中的亚铁含量(Fe2+)含量在20-32%之间。
[0021]CuO吸收红外辐射，有助于降低总能量的透过率，尤其还不改变可见光透过率，但是铜易于迀移到玻璃表面，在玻璃表面因还原作用，玻璃变成褐色，为了避免褐色带状的还原铜出现在玻璃中，将CuO含量控制在0.5wt %以下。
[0022]众所周知，CeO2是良好的紫外线吸收剂，CeO2能够提高紫外线吸收性能而不减少可见光透过率，是非常有用的成分，但是其成本较高，因此制约了防紫外辐射玻璃的推广。本发明中采用T12取代部分CeO2,降低CeO2的掺入量，降低玻璃成本，同时又不影响紫外线的吸收。此外，保温时间对玻璃的防紫外线的能力有一定的影响，熔制时间越长，含有CeO2的玻璃屏蔽紫外线能力越差。因此，本发明选用保温时间lh。
[0023]MnO用于调节玻璃的色调，不是必须成分，可以少量添加。
【具体实施方式】
[0024]为了更好地理解本发明，本发明将通过下面的实例进行更详细地阐述，但是本发明不局限于下面的实施例。
[0025]本发明通过石英砂、白云石、石灰石、长石、纯碱、芒硝引入以上各种成分，加入要求的总铁、CuO、CeO2、T12以及MnO，将基础配合料充分混合，在电炉中加热到1500 °C进行熔融，保温I小时。将熔化的玻璃液浇铸到预热好的石墨板上，放入到550°C的保温炉中进行退火O再经粗磨、抛光得到4mm厚的玻璃。
[0026]实施例1
[0027]红外隔绝防紫外辐射玻璃组合物的主体部分按照以下配比配料:S1272.45wt%、Ca0 8.64wt%、Na20 12.3wt%、Mg0 2.2wt% ^Al2O3 1.5wt%、K20 1.5wt%，着色剂组成包括:总铁 0.5wt%、Cu0 0.1wt % ^CeO2 0.3wt%、Ti02 0.5wt%、Mn0 0.01wt%oi^组合物制得的玻璃具有84.6 %的可见光透过率，14.9 %的紫外线透过率，23.8 %的总红外线透过率以及41.2%的总太阳能透过率。
[0028]实施例2
[0029]红外隔绝防紫外辐射玻璃组合物的主体部分按照以下配比配料:S1272.45wt%、Ca0 8.64wt%、Na20 12.3wt%、Mg0 2.2wt% ^Al2O3 1.5wt%、K20 1.5wt%，着色剂组成包括:总铁0.6wt%、Cu0 0.2wt%、Ce02 0.3wt%、Ti02 0.5wt%、Mn0 0.01wt%oi^组合物制得的玻璃具有82.4%的可见光透过率，13.8 %的紫外线透过率，22.6 %的总红外线透过率以及40.6%的总太阳能透过率。
[0030]实施例3
[0031]红外隔绝防紫外辐射玻璃组合物的主体部分按照以下配比配料:S1271.95wt%、Ca0 8.64wt%、Na20 12.3wt%、Mg0 2.2wt% ^Al2O3 1.5wt%、K20 1.5wt%，着色剂组成包括:总铁 0.6wt%、Cu0 0.3wt%、Ce02 0.4wt% ^T12 0.6wt%、Mn0 0.01wt%oi^组合物制得的玻璃具有78.6 %的可见光透过率，12.8 %的紫外线透过率，22.3 %的总红外线透过率以及39.4%的总太阳能透过率。
[0032]实施例4
[0033]红外隔绝防紫外辐射玻璃组合物的主体部分按照以下配比配料:S1271.25wt%、Ca0 8.64wt%、Na20 12.3wt%、Mg0 2.2wt% ^Al2O3 1.5wt%、K20 1.5wt%，着色剂组成包括:总铁0.7wt%、Cu0 0.4wt%、Ce02 0.5wt%、Ti02 0.8wt%、Mn0 0.01wt%oi^组合物制得的玻璃具有76.5 %的可见光透过率，9.8 %的紫外线透过率，20.8 %的总红外线透过率以及38.1 %的总太阳能透过率。
[0034]本发明的玻璃在4mm厚度下具有75%以上的可见光透过率，不超过15%的紫外线透过率，不超过24%的总的红外线透过率和不超过42%的总太阳能透过率。
[0035]本发明可见光透过率(Tv)采用CIE标准光源D65在380-780nm波长范围内测定，紫外线透过率(TSuv)根据IS09050-90(E)标准4在280-380nm波长范围内测定。总红外线透过率(TSIR)是在波长800-2100nm范围内间隔50nm测定的。总的太阳能透过率(TSET)根据IS09050-90(E)标准表3在其规定的波长范围内测定并采用梯形积分计算而得。
【主权项】
1.一种红外隔绝防紫外辐射的玻璃组合物，包括玻璃主体组成部分和着色剂组成部分，玻璃主体组成部分包括:68-75￥七％的5丨02、6-14￥七％的0&0，9-17￥七％的恥20，1-3￥七％的MgO,0.5-3wt%的Al2O3，l-5wt%的K2O；着色剂配比为:总铁含量(Fe203)在0.3-0.9wt%之间，其中总铁中的亚铁含量(Fe2+)在24-36 %之间，CuO含量在0.1 -0.5wt %之间，CeO2含量在0.1-0.5wt % 之间，T i02含量在0.2-1.5wt % 之间，MnO含量在0-0.0 2wt % 之间。2.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其特征在于:熔化过程中，保温时间为lh。3.根据权利要求1-2所述的玻璃组合物，其特征在于:该玻璃在4mm厚度下具有超过75%的可见光透过率，不超过15%的紫外线透过率，不超过24%的总的红外线透过率和不超过42%的总太阳能透过率。
【文档编号】C03C1/04GK105923993SQ201510994360
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年12月23日
【发明人】汪国年, 张柯
【申请人】江苏通天光学科技有限公司