CN101074146A - 吸收紫外光的低膨胀系数玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种玻璃，其膨胀系数低，且具有良好的吸收紫外光的能力。吸收紫外光的低膨胀系数玻璃，其重量百分比组成为：SiO2：65－70％、B2O3：15－20％、Al2O3：1－5％、Li2O：0－2％、Na2O：0－3％、K2O：3－10％、CeO2：0.2－2％、TiO2：0.2－2％、ZnO：0－2％、ZrO2：0－2％、BaO：0－1％。本发明的玻璃对0－310nm范围波长的紫外光都具有吸收作用，且膨胀系数为50±10×10－7/℃，特别适用于照明行业。

Description

吸收紫外光的低膨胀系数玻璃
技术领域
本发明涉及一种玻璃，特别是涉及一种具有低膨胀系数(α)且对紫外线具有过滤作用的玻璃。
背景技术
由于在生产中，特别是在照明行业，经常要用玻璃与金属钼进行封接，因此，玻璃的膨胀系数必须与金属钼(20℃-300℃时膨胀系数为46-50×10-7/℃)的膨胀系数相匹配，才能保证玻璃在使用过程中不会炸裂。要使玻璃的膨胀系数达到此范围，该玻璃一般采用SiO2-B2O3-Al2O3-K2O系统，该系统要保证低膨胀系数，则必须使用大量的SiO2、B2O3、Al2O3等原料。光源发出的光中有一部分紫外线光，紫外光对人体有害，并且如果光源在塑料器件中使用，将加快塑料的老化速度，为了防止以上缺陷，该玻璃必须具有良好的吸收紫外光的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种玻璃，其膨胀系数低，且具有良好的吸收紫外光的能力。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：吸收紫外光的低膨胀系数玻璃，其重量百分比组成为：SiO2：65-70％、B2O3：15-20％、Al2O3：1-5％、Li2O：0-2％、Na2O：0-3％、K2O：3-10％、CeO2：0.2-2％、TiO2：0.2-2％、ZnO：0-2％、ZrO2：0-2％、BaO：0-1％。
本发明的有益效果是：本发明的玻璃对0-310nm范围波长的紫外光都具有吸收作用，且膨胀系数为50±10×10-7/℃，特别适用于照明行业。具体实施方式
SiO2和B2O3为玻璃的生成体，SiO2在玻璃中具有熔化温度高、膨胀系数低等特点，当玻璃中SiO2含量＞70％(重量百分比含量，以下同)时，玻璃的粘度较大，玻璃熔制容易造成结石和气泡等问题；当SiO2含量＜65％时，玻璃的膨胀系数又不能降下来。B2O3在玻璃配方中主要起助熔作用，同时具有较低的膨胀系数，实验证明B2O3含量为15-20％较好。
Li2O、Na2O、K2O和ZnO这四种物质在玻璃中主要起助熔的作用，以降低玻璃的粘度，K2O和ZnO还可以增加玻璃的光泽性，但当玻璃中Li2O、Na2O和K2O含量之和高于13％时，将不能保证玻璃的膨胀系数在50±10×10-7/℃；当Li2O、Na2O和K2O含量之和小于3％时，玻璃的粘度非常大，不利于玻璃的溶化，为了增加玻璃的透光性及光泽性，同时保证玻璃的膨胀系数在50±10×10-7/℃的范围内，玻璃中采用了3-10％的K2O、0-3％的Na2O、0-2％的ZnO、0-2％的Li2O。
CeO2和TiO2在玻璃中主要起吸收紫外光的作用，但这两种物质具有着色作用，含量过高将影响玻璃的透光性，实验证明当CeO2为0.2-2％、TiO2为0.2-2％时，玻璃对320纳米以下的紫外光具有较好的吸收作用。
ZrO2和BaO在玻璃中主要起降低玻璃的高温粘度的作用，同时还具有增强玻璃的化学稳定性的作用。为了保证玻璃的膨胀系数在50±10×10-7/℃的范围内，实验证明ZrO2为0-2％、BaO为0-1％时，效果较好。
Al2O3在一定的温度范围内具有负膨胀的膨胀系数，因此对降低玻璃的膨胀系数具有较好的作用，同时还具有阻止玻璃析晶的作用，但由于Al2O3粘度过大，不利于玻璃的熔化，实验证明Al2O3为1-5％较合适。
本发明的生产方法采用常规方法生产，其步骤包括：称量原料，在池铂连熔炉上以1550-1650℃熔化、澄清，1150-1350℃均化成型，得到产品。
下面是本发明的8个实施例和1个比较例：
  实施例   1   2   3   4   5   6   7   8   比较例
  SiO2   67.2   65   68   69   67   66   69.3   70   67
  Al2O3   3.25   4.4   3.3   1   5   4.5   4   3.25   3
  B2O3   18.1   20   18   18   17.5   18   15   18.1   18
  Na2O   0.90   0.6   1.7   1.1   1.1   0.8   3   0   2
  K2O   7.4   8   7.8   7   7   8   3   10   7
  Zn0   0.65   0.4   0.5   0.4   2   0.5   0.6   0   3
  ZrO2   0.1   0   0.1   0   0   2   0.1   0.1   0
  TiO2   0.4   0.2   0.2   2   0.2   0.2   0.3   0.4   0
  CeO2   0.5   0.6   0.6   0.2   0.6   0.5   0.5   2   0
  Li2O   0.5   2   0   1   1   0.5   1   0.5   0
  BaO   1   0.5   0   0   0   0.5   1   1   0
  α×107(20-300℃)   51   50   49   48   51   52   48   47   47
  吸收紫外波长λ(nm)的范围   0-319   0-310   0-310   0-312   0-315   0-320   0-317   0-319   0-255
从上表可以看出：比较例对0-255nm范围波长的紫外光有吸收作用，而对255-310nm范围波长的紫外光不具有吸收作用，而本发明对0-310nm范围波长的紫外光都有吸收作用，既有良好的吸收紫外光的能力，且膨胀系数为50±10×10-7/℃。

Claims (2)

1、吸收紫外光的低膨胀系数玻璃，其特征在于，其重量百分比组成为：SiO2：65-70％、B2O3：15-20％、Al2O3：1-5％、Li2O：0-2％、Na2O：0-3％、K2O：3-10％、CeO2：0.2-2％、TiO2：0.2-2％、ZnO：0-2％、ZrO2：0-2％、BaO：0-1％。
2、吸收紫外光的低膨胀系数玻璃，其特征在于，所述Li2O、Na2O和K2O的重量百分比含量之和为3-13％。
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