一种防紫外辐射的磷酸盐吸热玻璃的制作方法
【专利摘要】一种防紫外辐射的磷酸盐吸热玻璃，其在紫外区域内具有较低的透光度，同时在可见光区域内具有较高的透光度。该种玻璃成分包含，基于氧化物以重量百分比计：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％的总铁(Fe2O3)，0.1-1％的CuO。其中CaO+MgO+BaO的总量＜12％，K2O+Li2O+Na2O的总量＜15％，Ce2O+Fe2O3+CuO的总量＜5％。该种玻璃具有低于12％的紫外线透过率，低于38％的总太阳能透过率以及高于75％的可见光透过率，可广泛应用于太阳镜、窗户和太阳能电池，更有效地阻止紫外线，增加了耐辐射性。
【专利说明】
-种防紫外福射的磯酸盐吸热玻璃
技术领域
[0001] 本发明设及一种防紫外福射的憐酸盐吸热玻璃，此种玻璃广泛应用于光学玻璃及 特种玻璃，属于光学玻璃制备领域，可广泛应用于太阳镜、窗户和太阳能电池，更有效地阻 止紫外线，增加了耐福射性。
【背景技术】
[0002] 憐酸盐玻璃是WP2化为主要成分的玻璃。它W(P化)3^四面体相互连成网络，具有一 些独特的物理性质诸如:高的热膨胀系数、低的玻璃转变溫度和软化溫度。但是它们化学稳 定性差，因此限制了它们的应用。然而，近年来研究发现憐酸盐玻璃不仅可W有高的热膨胀 系数，而且能有良好的光学性质，例如红外吸收、透紫外线。憐酸盐玻璃W其较好的红外吸 收特性作为吸热玻璃具有良好的发展前景，可广泛应用于太阳镜、窗户等。
[0003] 目前，已有专利公开了憐酸盐玻璃吸收红外的特性。例如，中国专利 (2006101211232.8)公开了一种含有铜（II)氧化物的侣憐酸盐玻璃，其组成成分W重量百 分比计包含：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。该种玻璃在近红外区内具有非常低的透光度和睹的吸收边缘，同时在可见区具有非 常均匀的高透光度。
[0004] 至今鲜有专利公开憐酸盐玻璃防紫外福射功能。在现有的技术中，通常在娃酸盐 玻璃中添加 Ce化来提高其紫外吸收特性，但是娃酸盐玻璃只能吸收一部分Ce化，而憐酸盐玻 璃比娃酸盐玻璃多吸收16倍的姉，并且能保持憐酸盐玻璃吸收紫外线和维持正常颜色的能 力。添加 Ce化憐酸盐玻璃可广泛应用于太阳镜、窗户和太阳能电池，更有效地阻止紫外线， 增加了耐福射性。因此，开发具有紫外福射的憐酸盐玻璃具有重要意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种防紫外福射的憐酸盐玻璃，此种玻璃不仅吸热，而且 紫外透过率较低，广泛应用于光学玻璃及特种玻璃。
[0006] 本发明W憐酸盐玻璃为基质玻璃，通过添加 Ce化，Fes化，CuO玻璃着色剂W达到吸 收紫外线及吸热的效果。
[0007] 本发明玻璃各成分重量百分比为：
[000引
[0009] 其中，CaO+MgO+BaO 的总量 <12wt%，K2〇+Li2〇+化 2〇 的总量 <15wt%，Ce〇2+化 2〇3+ 化0的总量< 5wt %。
[0010] 该种玻璃具有低于12%的紫外线透过率，低于38%的总太阳能透过率W及高于 75%的可见光透过率。
[0011] P2化是组成憐酸盐玻璃最重要的原料。纯P2化也能够烙炼形成玻璃，但是其化学稳 定差，通常需要添加碱金属氧化物来改善憐酸盐玻璃的化学稳定性。
[0012] Ab化在改善憐酸盐玻璃结构当中扮演非常重要的作用。Al能够与憐酸盐玻璃种带 双键的氧形成侣氧四面体，运种结构能够有效的改善和强化憐酸盐玻璃的稳定性。玻璃的 化学稳定性随着Al2〇3的加入逐渐提高，当Al2〇3达到15wt%时，Al3+对玻璃网络结构的稳定 和加强接近极限。所W，Al2〇3的含量在5-20wt%之间。
[0013] 憐酸盐玻璃中通常加入K2〇、Li2〇和化2〇碱±金属氧化物，碱金属氧化物不仅能改 善憐酸盐玻璃的稳定性，同时还具有加快玻璃烙化及高溫助烙等作用。本发明中K2〇+Li2〇+ Na2〇的总量 <15wt%。
[0014] 在憐酸盐玻璃中加入二价金属氧化物，例如:Ca0、Mg0和BaO。二价金属离子会形成 网络外离子，但是加入量超过一定范围内，作为网络外体，会带来游离氧，使玻璃的网络结 构变得疏松，化学稳定性变差，所W，本发明中化O+MgO+BaO的总量< 1%。
[0015] Ce化是良好的紫外吸收剂，在娃酸盐玻璃中通常加入Ce化来提高其紫外吸收特性， 但是娃酸盐玻璃只能吸收一部分Ce化，如果吸收过量，玻璃将变成黄色。而憐酸盐玻璃在变 色之前，能吸收更多的Ce化，防紫外线效果更好。
[0016] 总铁不仅能改善憐酸盐玻璃的稳定性，同时化2〇3能提高玻璃的紫外吸收能力，FeO 能提高玻璃的吸热能力。但是为了避免玻璃严重着色，渗入量不宜过多，本发明总铁含量在 0.1-Iwt%之间。
【具体实施方式】
[0017]本发明将通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明不 受限于W下实施例。
[001引实施例1
[0019] 本发明由W下组分及其重量百分配比烧结而成：
[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%;总铁（Fe2〇3) 0.2% :CuO 0.2%。
[0021] 本发明将原料按配方称量好之后，混合均匀放入相蜗中加热，烙化溫度为105(TC， 保溫地，将烙化的玻璃液诱铸到预热好的石墨板上，放入到450°C的保溫炉中进行退火，保 溫化，再经粗磨、抛光后得到憐酸盐玻璃制品。
[0022] 实施例2
[0023] 本发明由W下组分及其重量百分配比烧结而成：
[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%;总铁（Fe2〇3) 0.4% ;CuO 0.4%。
[00巧]制作工艺参考实施例1。
[00%] 实施例3
[0027] 本发明由W下组分及其重量百分配比烧结而成：
[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%;总铁（Fe2〇3) 0.5% ;CuO 0.5%。
[00巧]制作工艺参考实施例1。
[0030] 实施例4
[0031 ]本发明由W下组分及其重量百分配比烧结而成：
[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%;总铁（Fe2〇3) 0.7% ;CuO 0.7%。
[0033] 制作工艺参考实施例1。
[0034] 按上述实施例方案直的4mm厚的憐酸盐玻璃，进行测试。结果如表1:
[0035] 表 1
[0036]
[0037] 本发明的玻璃在4mm厚度下具有75% W上的可见光透过率，不超过12%的紫外线 透过率和不超过38%的总太阳能透过率，该种玻璃可W广泛应用于太阳镜、窗户和太阳能 电池，更有效地阻止紫外线，增加了耐福射性。
[0038] 本发明可见光透过率(Tv)采用CIE标准光源D65在380-78化m波长范围内测定，紫 外线透过率(Tsuv)根据IS09050-9(KE)标准4在280-380nm波长范围内测定。总的太阳能透 过率(Tset)根据IS09050-9(KE)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. 一种防紫外辐射的磷酸盐吸热玻璃，其玻璃成分包含，基于氧化物以重量百分比计： 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 % 的总铁（Fe2O3)，0· 1-1 % 的 CuO02. 根据权利要求1所述的玻璃组合物，其特征在于:CaO+MgO+BaO的总量< 12wt %。3. 根据权利要求1-2所述的玻璃组合物，其特征在于:K20+Li20+Na20的总量< 15wt %。4. 根据权利要求1-3所述的玻璃组合物，其特征在于:Ce20+Fe203+Cu0的总量<5wt %。5. 根据权利要求1-4所述的玻璃组合物，其特征在于:该种玻璃具有低于12%的紫外线 透过率，低于38%的总太阳能透过率以及高于75%的可见光透过率。
【文档编号】C03C3/19GK105923997SQ201610123715
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】汪国年, 张柯
【申请人】江苏通天光学科技有限公司