CN102503119A - 一种透明石英玻璃及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学玻璃技术领域，尤其是涉及一种用于制造卤素白炽灯玻壳材料的能吸收紫外光和部分黄光的透明石英玻璃及其用途。它含有的组分及重量份数为二氧化硅95.00～110.00、氧化铈0.50～1.20、氧化铝1.10～2.00和氧化钕2.60～3.50。本发明还提供了一种透明石英玻璃的用途。本发明由于调整了氧化铝与氧化钕的掺入比例，故能吸收可见光中的部分黄色光，产生了改善光色、增强光效、提高了卤素自炽灯的清晰度的有益效果；本发明在增加氧化钾或氧化钠后，其熔融温度可控制在1450至1600度之间，降低了制造卤素白炽灯玻壳的工艺难度，提高了卤素白炽灯玻壳的可塑性。

Description

一种透明石英玻璃及其用途
技术领域
本发明涉及光学玻璃技术领域，尤其是涉及一种用于制造卤素白炽灯玻壳材料的能吸收紫外光和部分黄光的透明石英玻璃及其用途。
背景技术
中国专利申请号为9911446.5、专利申请名称为“能吸收紫外线的透明石英玻璃及其用途”，虽能吸收紫外线，但吸收黄色光谱的效率较低。如用于以加热钨丝发光的光源，将导致发射光谱中的黄色光谱偏多，颜色偏黄，视觉清晰度较差，给人的视觉带来不适；且现有技术生产的石英玻璃的熔融温度在1680至1800度左右，这样在制造卤素白炽灯时，由于熔融温度较高，增加了制造卤素白炽灯的工艺难度，而且使得卤素白炽灯玻壳的脆性度变大，石英玻璃管的熔融温度难以控制，影响了卤素白炽灯的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能吸收紫外光又能吸收部分黄光的透明石英玻璃及其用途。本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种透明石英玻璃，其特征是：它含有的组分及重量份数为二氧化硅95.00～110.00、氧化铈0.50～1.20、氧化铝1.10～2.00和氧化钕2.60～3.50；本发明所要解决的技术问题还可进一步通过如下技术方案加以解决：它还含有氧化钾或氧化钠0.10～1.00；它还含有二氧化钛0.001～0.10；它还含有氧化铕0.001～0.10；它还含有氧化钡0.001～0.50。一种如权利要求1所述的透明石英玻璃的用途，该透明石英玻璃是用于制造卤素白炽灯的玻壳材料。
本发明与现有技术相比，氧化铝的含量从0.1～1.0份调整为1.10～2.00份，可以提高石英玻璃中的稀土氧化物的溶解度，稀土氧化物有利于对人体有害的紫外线的吸收率，将紫外光谱转化为有益可见光的效率，提高了产品的荧光效果；氧化钕的含量从1.1～2.5份调整为2.6～3.5份，可以将560-620纳米波段的黄色光谱吸收率提高约至30％，对于许多以加热钨丝发光的光源，降低了人眼睛对白炽灯中黄色光的不适感，提高了卤素白炽灯的光效约20-30％。另外，本发明在生产阶段对生产工艺的适应性强，可以在900-1100度高温条件下脱出羟基，延长了使用寿命。本发明含有二氧化硅95.00～110.00份，是用来制造膨胀系数较小的石英玻璃；本发明还含有铈氧化物的氧化铈0.50～1.20份，石英玻璃中掺入铈的氧化物可吸收190-320纳米波段紫外线辐射；本发明还含有铝氧化物的氧化铝1.10～2.00份，可提高石英玻璃中稀土氧化物的溶解度，提高稀土氧化物将紫外光谱转化为可见光的效率，最终以提高本发明的荧光效果；本发明还含有钕氧化物的氧化钕2.60～3.50份，掺入钕的氧化物可将560-620纳米波段的黄色光谱吸收率提高约至30％。本发明采用上述技术方案，可使石英玻璃对190-320纳米波段的紫外线透过率不大于15％，对560-620纳米波段的红色光谱吸收率达到20-80％；本发明还含有还含有氧化钾或氧化钠0.10～1.00份，使石英玻璃的熔融温度可控制在1450至1600度之间，降低了制造卤素白炽灯玻壳的工艺难度，提高了卤素白炽灯玻壳的可塑性；本发明还含有钛氧化物的二氧化钛0.001～0.10份，二氧化钛可以提高本发明对紫外光谱的190-250纳米段的吸收率；本发明还含有铕氧化物的氧化铕0.001～0.10份。氧化铕也可吸收紫外线辐射，用于改善本发明的析晶性能，也可对其他稀土氧化物起到助熔的效果；本发明还含有钡氧化物的氧化钡0.001～0.50份；氧化钡可以促进石英玻璃助熔，减少石英玻璃的气泡。本发明还提供了一种透明石英玻璃的用途，该透明石英玻璃是用于制造卤素白炽灯的玻壳材料，可将光效提高约20-30％。本发明由于采用上述技术方案，与现有技术相比，由于调整了氧化铝与氧化钕的掺入比例，故能吸收可见光中的部分黄色光，产生了改善光色、增强光效、提高了卤素白炽灯的清晰度的有益效果；本发明在增加氧化钾或氧化钠后，其熔融温度可控制在1450至1600度之间，降低了制造卤素白炽灯玻壳的工艺难度，提高了卤素白炽灯玻壳的可塑性。
附图说明
下面结合附图和本发明的具体实施例对本发明作进一步详细描述：
图1为现有技术吸收约10％黄色光的光谱图，其中纵坐标为透光率，横座标为光谱波长。
图2为本发明吸收约40％黄色光的光谱图，其中纵坐标为透光率，横座标为光谱波长。
图3为现有技术熔融温度在1680至1800度的示意图。
图4为本发明熔融温度在1450至1600度的示意图。
具体实施方式
  实施例1  实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  二氧化硅   95.00  98.00   103.00   106.00   110.00
  氧化铈   1.20  1.00   0.85   0.75   0.50
  氧化铝   1.10  1.35   1.55   1.80   2.00
  氧化钕   3.50  3.30   3.10   2.90   2.60
Figure BSA00000604609700042
  实施例21   实施例22   实施例23   实施例24   实施例25
  二氧化硅   95.00   98.00   103.00   106.00   110.00
  氧化铈   1.20   1.00   0.85   0.75   0.50
  氧化铝   1.10   1.35   1.55   1.80   2.00
  氧化钕   3.50   3.30   3.10   2.90   2.60
  二氧化钛   0.001   0.035   0.060   0.080   0.10
  氧化铕   0.10   0.07   0.05   0.03   0.001
Figure BSA00000604609700051
  实施例31   实施例32   实施例33   实施例34   实施例35
  二氧化硅   95.00   98.00   103.00   106.00   110.00
  氧化铈   1.20   1.00   0.85   0.75   0.50
  氧化铝   1.10   1.35   1.55   1.80   2.00
  氧化钕   3.50   3.30   3.10   2.90   2.60
  二氧化钛   0.001   0.035   0.060   0.080   0.10
  氧化铕   0.10   0.07   0.05   0.03   0.001
  氧化钡   0.001   0.20   0.30   0.40   0.50

Claims (6)

1.一种透明石英玻璃，其特征是：它含有的组分及重量份数为二氧化硅95.00～110.00、氧化铈0.50～1.20、氧化铝1.10～2.00和氧化钕2.60～3.50。
2.根据权利要求1所述的一种透明石英玻璃，其特征是：它还含有氧化钾或氧化钠0.10～1.00。
3.根据权利要求1或2所述的一种透明石英玻璃，其特征是：它还含有二氧化钛0.001～0.10。
4.根据权利要求3所述的一种透明石英玻璃，其特征是：它还含有氧化铕0.001～0.10。
5.根据权利要求4所述的一种透明石英玻璃，其特征是：它还含有氧化钡0.001～0.50。
6.一种如权利要求1所述的透明石英玻璃的用途，其特征是：该透明石英玻璃是用于制造卤素光源的玻壳材料。
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