CN102515519A - 一种红外紫外隔绝吸热浮法玻璃 - Google Patents

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Abstract

一种红外紫外隔绝吸热浮法玻璃，涉及浮法玻璃领域，玻璃基本组成为：SiO2、Na2O、K2O、CaO、MgO、Al2O3、按Fe2O3计算的总铁、Cr2O3、ZnO、TiO2、按CeO2计算的总铈、SO3，其中，按Fe2O3计算的总铁重量组分为：0.5～1.0％，优选重量组分为：0.6～0.8％，ZnO所占重量满足公式Fe2O3∶ZnO＝1∶1.0～3.0％，按CeO2计算的总铈所占重量满足公式Fe2O3∶CeO2＝1∶0.5～2.7％，这种玻璃吸热性能优秀，玻璃在厚度(3～5)mm时，可见光透射比(Tv)大于50％，太阳光直接透射比(Te)小于40％，在1050nm波长的透射比(T1050)小于等于15％，在1300nm波长的透射比(T1300)小于等于20％，在350nm波长的透射比(T350)小于等于10％，在370nm波长的透射比(T370)小于等于40％，能够隔绝太阳光的热能和紫外线，达到节能的效果，可广泛应用于建筑玻璃、汽车玻璃等。

Description

一种红外紫外隔绝吸热浮法玻璃
技术领域
本发明涉及浮法玻璃领域，尤其是涉及一种具有低红外透过率、低紫外透过率和高可见光透过率的红外紫外隔绝吸热浮法玻璃。
背景技术
在全球气侯变化的大环境下，城市面临着发展经济和减少温室气体排放的双重挑战，坚定不移地走低碳发展道路，是实現节约资源和环保的必然战略，玻璃是建筑、汽车的重要构件，通过玻璃吸热，隔绝太阳光的热能，能达到节能的效果，通常汽车玻璃常用的原片是浮法玻璃，浮法玻璃的组成成分中氧化物的重量百分比通常是SiO2：(65～75)％、Na2O：(10～15)％、K2O：(0～3)％、CaO：(5～15)％、MgO：(2～8)％、Al2O3：(0～3)％、ZnO(0～4)％、Cr2O3：(0～0.1)％、TiO2：(0～1.5)％、按CeO2计算的总铈：0.001％～1.8％、SO3：0.01～0.08％，通常吸热玻璃中还含有按Fe2O3计算的总铁，铁是吸热玻璃中吸收红外光的主要成分，铁的总量以及+2价铁和+3价铁之间的平衡关系，对玻璃的红外透射比等光学性能有很大影响，涉及这种类型的专利已有很多，例如，日本中央硝子200480031885.6、美国PPG 97104961.0、上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司03117080.3、内蒙古科技大学201010183791.8、蔡绪忠200910154301.9等。
日本中央硝子在200480031885.6专利中描述一种紫外线和红外线吸收绿色系玻璃，其着色组分为：(0.3～0.5)％的以Fe2O3计算的总铁、(0.8～2.0)％的CeO2、(0.8～2.0)％的TiO2。该玻璃5mm的厚度下依照ISO9050的1100nm波长的透过率T1100是25％或更小。如果换算或研磨、抛光成4mm的玻璃，则T1100透过率大于25％，吸热性能欠佳。
PPG在97104961.0专利中，采用标准的钠-钙-硅玻璃基础组合物和作为红外和紫外辐射吸收物质和着色剂的铁、铈、铬和任选的钛，该绿色玻璃含有(0.50～1.0)％重量总铁、约(0.35～0.65)％重量Fe2O3、约(0.8～1.5)％重量CeO2，以及约(20～150)ppm Cr2O3，具有至少约65％的可见光透射比(Tv)、不超过约38％的紫外透射比(Tuv)、不超过约35％的红外透射比(Tir)，但是，这种玻璃的吸热性能欠佳，其实施例的红外透射比(Tir)在厚度4.06mm时高于18％，为18.41％-31.45％。
上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司在03117080.3专利中，在普通钠钙硅平板玻璃成份中，添加着色剂，着色剂的配比是：着色剂中总铁含量(Fe2O3)在(0.5～0.9)％之间，其中总铁中的亚铁(Fe2+)含量在(18～28)％，TiO2的含量为(0.2～0.7)％，CeO2的含量为(0.05～0.15)％。紫外透射比接近17％，红外透射比接近28％，可见光透射比在70％以上，这种玻璃吸热性能欠佳。
内蒙古科技大学在201010183791.8专利中，在普通浮法玻璃的基础上加入Fe2O3、C、SnCl2，使熔制出的玻璃厚度为4mm，其可见光透射比大于75％，紫外透射比小于4％，红外透射比接近20％，实施例中，加入SnCl2的量达到6％，大量的含氯成分将严重侵蚀玻璃熔窑，大大缩短熔窑寿命，很难实施。
蔡绪忠在200910154301.9专利中，提出了一种吸收紫外线和红外线的浅蓝色节能环保透明玻璃，是在干燥的石英砂和其他辅料中添加三氧化二铁和氧化铈，在高温熔融和低温退火的工艺条件下直接烧制而成，对2mm厚的玻璃，可见光透射比70％以上，780nm～3000nm红外透射比降低到0.0001％，200nm～390nm紫外透射比降低到0.00001％。玻璃组成中，总铁Fe2O3(2.4～2.6)％、SnCl2(2～4)％、ZnO(5.5～6.0)％，其玻璃组成的总铁量很高，需要很高的熔点，另外，SnCl2熔点为246℃，生产过程中，很难使玻璃组成中含有SnCl2，因此，很难实施。
综上，现有的吸热玻璃技术，或者吸热性能欠佳，例如日本中央硝子在200480031885.6、美国PPG专利97104961.0、上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司的专利03117080.3中体现的；或者很难实施，例如，内蒙古科技大学的专利201010183791.8、蔡绪忠的专利200910154301.9中体现的。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种具有优秀吸热性能，在1050nm波长的透射比(T1050)小于等于15％，在1300nm波长的透射比(T1300)小于等于20％；同时，具有优秀的紫外隔绝性能，在350nm波长的透射比(T350)小于等于10％，在370nm波长的透射比(T370)小于等于40％；同时可见光透射比大于50％的具有浮法生产可实施性的一种红外紫外隔绝吸热浮法玻璃。
本发明的技术方案是：一种红外紫外隔绝吸热浮法玻璃，玻璃基本组成为：SiO2、Na2O、K2O、CaO、MgO、A12O3、按Fe2O3计算的总铁、Cr2O3、ZnO、TiO2、按CeO2计算的总铈、SO3，其特征在于：按Fe2O3计算的总铁重量组分是：(0.5～1.0)％，ZnO所占重量满足公式Fe2O3∶ZnO＝1∶(1.0～3.0)，按CeO2计算的总铈所占重量满足公式Fe2O3∶CeO2＝1∶(0.5～2.7)。
其中，优选按Fe2O3计算的总铁重量组分是：(0.6～0.8)％。
其中，玻璃在厚度(3～5)mm时，可见光透射比(Tv)大于50％，太阳光直接透射比(Te)小于40％，在1050nm波长的透射比(T1050)小于等于15％，在1300nm波长的透射比(T1300)小于等于20％，在350nm波长的透射比(T350)小于等于10％，在370nm波长的透射比(T370)小于等于40％。
具体实施方式
实施例：采用浮法玻璃的一般原料，例如硅砂、白云石、石灰石、芒硝等原料，500g混合料在1500℃熔融5h，然后将玻璃液倒入1300℃的石墨模具中，之后切掉电源，退火冷却，得到(6-10)mm厚的玻璃；之后研磨抛光成4mm厚玻璃样片，用于光学性能测试以及玻璃组成成分测试。光学性能测试根据ISO 9050-2003、ISO 13837-2008、GB T 2680-1994标准，用PE公司的Lambda 950分光光度计设备进行测试；玻璃组成成分测试用日本理学XRF荧光光谱仪设备进行测试。实施例1-12以及比较例1-6的玻璃组成以及光学性能分别列于表1、表2。玻璃组成中Fe2O3、ZnO、CeO2之间的比例关系，同时在表1中列出。
实施例1-12，波长1050nm的透射比T1050＜15％，波长1300nm的透射比T1300＜20％，350nm波长的透射比T350＜10％，在370nm波长的透射比T370＜40％，太阳光直接透射比Te＜40％，而且可见光透射比＞50％，光学性能满足要求。而比较例1-6，不能同时满足波长1050nm的透射比T1050＜15％、波长1300nm的透射比T1300＜20％、350nm波长的透射比T350＜10％，在370nm波长的透射比T370＜40％，太阳光直接透射比Te＜40％、可见光透射比＞50％，光学性能不满足要求。
实施例1～12以及比较例1～6的玻璃组成的主成分为浮法玻璃成分。
实施例1～4以及比较例1～2，可以得到，其组成中总铁Fe2O3(0.5～1.0)％重量，优选(0.6～0.8)％重量。
实施例5～8以及比较例3～4，可以得到，其组成中(Fe2O3)∶(ZnO)＝(1)∶(1.0～3.0)。
实施例9～12以及比较例5～6，可以得到，其组成中(Fe2O3)∶(CeO2)＝(1)∶(0.5～2.7)。
因此，满足以下条件，即其组成主成分为浮法玻璃成分，其组成中总铁Fe2O3(0.5～1.0)％重量，优选(0.6～0.8)％重量；同时必须满足其组成中(Fe2O3)∶(ZnO)＝(1)∶(1.0～3.0)；同时必须满足其组成中(Fe2O3)∶(CeO2)＝(1)∶(0.5～2.7)；此玻璃具有优秀吸热性能和耐紫外性能，即波长1050nm的透射比T1050＜15％、波长1300nm的透射比T1300＜20％，波长350nm波长的透射比T350＜10％、波长370nm波长的透射比T370＜40％，太阳光直接透射比Te＜40％，足够的可见光透过性(50％以上)，并具有浮法生产可实施性，可广泛应用于建筑玻璃、汽车玻璃等。
Figure BDA0000121105010000041
Figure BDA0000121105010000051

Claims (4)

1.一种红外紫外隔绝吸热浮法玻璃，玻璃基本组成为：SiO2、Na2O、K2O、CaO、MgO、Al2O3、按Fe2O3计算的总铁、Cr2O3、ZnO、TiO2、按CeO2计算的总铈、SO3，其特征在于：按Fe2O3计算的总铁重量组分是：0.5～1.0％，ZnO所占重量满足公式Fe2O3∶ZnO＝1∶1.0～3.0，按CeO2计算的总铈所占重量满足公式Fe2O3∶CeO2＝1∶0.5～2.7。
2.如权利要求1所述的一种红外紫外隔绝吸热浮法玻璃，其特征在于Fe2O3计算的总铁重量组分是：0.6～0.8％。
3.如权利要求1或2所述的一种红外紫外隔绝吸热浮法玻璃，其特征在于玻璃在厚度3～5mm时，可见光透射比(Tv)大于50％，太阳光直接透射比(Te)小于40％。
4.如权利要求1或2所述的一种红外紫外隔绝吸热浮法玻璃，其特征在于玻璃在厚度3～5mm时，在1050nm波长的透射比(T1050)小于等于15％，在1300nm波长的透射比(T1300)小于等于20％，在350nm波长的透射比(T350)小于等于10％，在370nm波长的透射比(T370)小于等于40％。 
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