CN1011228B - 防护玻璃 - Google Patents
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Abstract
一种防护玻璃由硼-铝-锌硅酸盐作为基体玻璃，添加着色离子Fe2+和Fe3+，以及还原剂和澄清剂组成，可以99.5%以上地吸收紫外线和红外线，而在可见光波段内(400nm至600nm)，没有吸收峰，透过率高于80%，还具有较好的化学稳定性和不易潮解的优点，是防紫外线和红外线的一种理想的眼镜玻璃和滤光材料。
Description
本发明是一种用于防护紫外线和红外线辐照的玻璃。
直至目前，还没有比较理想的既防护紫外线又防红外线的玻璃。
美国专利（US.3.959.171;US.3.960.754）以磷酸盐玻璃为基体玻璃，掺杂Er3+离子，用于吸收530nm左右的光。掺杂Fl2+离子，用于防护钕玻璃激光器的辐射。从专利给出的透过率-波长曲线中看到，这种防护玻璃虽然对上述两个波段有较强的吸收峰，但在可见光波段，也出现多个吸收峰，无疑对可见光的透过率大有影响。对掺杂Er3+离子，要求加入50%（重量比）的含其离子化合物，如Er2O3，这种稀土元素Er，价格较贵，从而使生产这种防护玻璃的成本费大大提高，且化学稳定性较差，容易潮解。
本发明的目的是研制一种既能防紫外线，又可防红外线，同时在可见光波段（400nm至600nm）内，没有吸收峰，透过率较高、化学稳定性好、不易潮解，材料成本费又较低的防护玻璃。
本发明技术方案是采用了硼-铝-锌硅酸盐玻璃作为基体玻璃，掺杂添加剂有着色离子，还原剂以及澄清剂。所采用的硼-铝-锌硅酸盐玻璃，其组成是：（以下含量均为重量百分比）。
Al2O3是1～5，B2O3是3～7，
SiO2是45～69，ZnO是2～9，
CaO是2～12，K2O+Na2O是14～25。
其中增加Na2O的供应量可以使玻璃进行化学钢化处理。
增加适量的Al2O3可以改善析晶性能，增加少量的B2O3，可以增加玻璃的化学稳定性。
添加的着色离子是Fe2+和Fe3+，用含铁离子的化合物引入，如FeCl2，FeCl3或FeSO4，其含量为0.2～10。
所说的还原剂用硅粉，或碳粉，或硅粉加氧化亚锡。其含量Si（粉）是0.2～7，C（粉）是0.2～5，
SnO是0.2～3，或Si（粉）加SnO分别含0.5～5。
添加的澄清剂用Sb2O3，或用（NH4）2SO4，或用AS2O3，其含量为：Sb2O3是0.5～1，（NH4）2SO4是0.3～0.5，AS2O3是0.3～1。
本发明的优点是：本发明的防护玻璃，可以很好地吸收紫外线与红外线的辐射，在此两波段中，透过率小于0.5%，而在可见光的波段（400nm至600nm）内，透过率大于80%，没有吸收峰。见附图一、二、三。做到了用一种玻璃既可防紫外线，又可防红外线。对于从事半导体、石榴石、或钕玻璃激光器的工作人员，或激光军事演习人员或复印机操作人员，以及激光手术医务人员是一种理想的做防护眼镜的玻璃，同时也是此波段内，做为滤波器的最佳玻璃。由其成份中可以看出，化学稳定性好，不易潮解。
附图一、二、三，均为本发明的实施例所作吸收光谱曲线，横座标为波长，单位是毫微米（nm），纵座标为透过率，按百分比。
实施例1：（均按重量百分比）
基体玻璃成份：
SiO2为62.58，Na2O+K2O为23.42，
B2O3为3，CaO为6，
Al2O3为1，ZnO为4。
添加剂是：
FeCl2为2 Si（粉）为2.5，
SnO为2.5，Sb2O3为0.5。
所测得的吸收光谱曲线如图一、所示。
实施例2.
基体玻璃成份：
SiO2是65.58，K2O+Na2O是20.42，
B2O3是3，CaO是6，
Al2O3是1，ZnO是4。
添加剂是：
FeCl2为2.5，SnO为2.5，
Si（粉）为2.5，Sb2O3为1。
测得吸收光谱曲线如图二所示。
实施例3.
基体玻璃成份：
SiO2是64.95，K2O+Na2O是18.41，
B2O3是5.38，CaO是4.33，
Al2O3是3.15，ZnO是3.78，
添加剂是：
FeCl2为2，
Si（粉）为2，
SnO为2。
测得吸收光谱曲线如图三所示。
实施例4：
基体玻璃成份：
SiO2是66，K2O+Na2O是21，
B2O3是3.10，CaO是6，
Al2O3是2，ZnO是4。
添加剂是：
FeCl3为10，
Si（粉）为5，
SnO为2，
Sb2O3为0.5。
实施例5：
基体玻璃成份：
SiO2是64，K2O+Na2O是22，
B2O3是3.5，CaO是6，
Al2O3是1.5，ZnO是4。
添加剂是：
FeCl2为7，
C（粉）为3.5，
Sb2O3为0.5。
实施例4与5，具有与前三个实施例同样好的吸收光谱曲线。
Claims (4)
1、一种由硼-铝-锌硅酸盐作为基体玻璃，添加着色离子，粉状还原剂，澄清剂的防护玻璃，其特征在于基体玻璃含量(按重量百分比)为：SiO 45～69，K2O+Na2O 14～25，B2O33～7，CaO 2～12，Al2O31～5，ZnO 2～9；玻璃中引入Fe+2和Fe+3的着色离子的含铁化合物的添加量为2～10(按重量百分比)。
2、根据权利要求1所述的防护玻璃，其特征在于引入着色离子的含铁化合物是FeCl2，或者是FeCl3，或者是FeSO4。
3、根据权利要求1所述的一种防护玻璃，其特征在于粉状的还原剂是含量为0.2～5（按重量百分比）的Si粉，或者是C粉，或者是含量为0.5～3的Si粉加0.5～3的SnO。
4、根据权利要求1所述的一种防护玻璃，其特征在于澄清剂是含量为0.2～10的（NH4）2SO4，或者是含量为0.5～1的Sb2O3，或者是含量为0.3～1的As2O3（所有含量均按重量百分比）。
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