CN102515525A - 一种高透长波紫外线玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Donghua University
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Donghua University
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Abstract

本发明涉及一种高透长波紫外线玻璃及其制备方法，所述玻璃的组分为：按质量分数，SiO2 62～68、Al2O3 2～4、Na2O 6～12、K2O 2～6、碱土金属氧化物5～10、PbO 7～11、NiO 0.1～3、CoO 0.1～1和Fe2O3 0.1～0.2。制备方法包括：按质量分数，根据上述配比配制玻璃配合料，在1400～1480℃下熔化6～10个小时，利用垂直或水平拉管法制得高透长波紫外线玻璃。本发明能透过波长为320nm-400nm的长波紫外线且能截止可见光透过；本发明与常规的透紫外线石英玻璃相比，其熔化点低，制备工艺简单，成品率高。

Description

一种高透长波紫外线玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于透紫外线玻璃及其制备领域，特别涉及一种高透长波紫外线玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃的特点是晶莹剔透，因此对波长为400nm～700nm的可见光有非常好的透过率。而对波长为100nm～400nm紫外线有非常好的阻挡作用。主要是玻璃含有铁等金属元素对紫外线有较好的吸收作用。因此普通玻璃都不能透过紫外线，包括波长为320nm～400nm的长波紫外光线。
紫外线正常情况对人体是有害的。但是在特定情况下，其有非常好的作用。如波长为365nm的长波紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线，因此在制作诱虫灯时需要高透过该波长的玻璃做灯管。而在矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所都需要利用紫外光线。可以看出这些场合不仅需要透过紫外线，而且需要完全截止可见光，这样在制作诱虫灯时昆虫就不会受到可见光的影响，而在矿石鉴定，验收等场所就不会影响人的观察。
目前常用的透紫外线玻璃主要为石英玻璃，该玻璃不仅可以透过长波紫外线，而且也能透过可见光，不符合其使用要求。
2002年专利申请号为02137047.8的专利表述的透过3650nm紫外线，而且透过率较低，而且对可见光没有表述，而专利申请号为200910232270.4的黑色透紫外线石英管，其透过率仅为63％，专利申请号为200810225058.0的产品主要用于显示器，其对可见光的透过率要求很高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高透长波紫外光玻璃及其制备方法，该玻璃能透过波长为320nm-400nm的长波紫外线且能截止可见光透过。
本发明的一种高透长波紫外线玻璃，所述玻璃的组分为：
按质量分数，SiO2 62～68、Al2O3 2～4、Na2O 6～12、K2O 2～6、碱土金属氧化物5～10、PbO7～11、NiO 0.1～3、CoO 0.1～1和Fe2O3 0.1～0.2。
所述玻璃的组分为：
按质量分数，SiO2 64、Al2O3 3、Na2O 9、K2O 4、碱土金属氧化物8、PbO 9、NiO 2.5、CoO 0.4和Fe2O3 0.1。
所述玻璃的组分为：
按质量分数，SiO2 66、Al2O3 2、Na2O 9、K2O 2.5、碱土金属氧化物7、PbO 10、NiO 3、CoO 0.35和Fe2O3 0.15。
所述碱土金属氧化物为CaO、MgO和BaO。
本发明的一种高透长波紫外线玻璃的制备方法，包括：
按质量分数，根据SiO2 62～68、Al2O3 2～4、Na2O 6～12、K2O 2～6、碱土金属氧化物5～10、PbO 7～11、NiO 0.1～3、CoO 0.1～1和Fe2O3 0.1～0.2的配比配制玻璃配合料，在1400～1480℃下熔化6～10个小时，利用垂直或水平拉管法制得高透长波紫外线玻璃。
本发明利用上述玻璃配方替代石英玻璃，通过添加0.1～3％的NiO和0.1～1％的CoO，实现了吸收98％以上的可见光，在波长为425nm-675nm区间的平均透过率小于0.1％；
本发明通过控制Fe2O3的含量在0.1～0.2％左右，实现了长波透过率最大达到79.1％；
本发明利用添加8～18％的碱金属和5～10％的碱土金属，实现了玻璃的熔制温度为1400～1480℃，而且其软化点为620±10℃，大大低于透紫外石英玻璃的熔制温度和软化点温度。
有益效果
(1)本发明能透过波长为320nm-400nm的长波紫外线，而且其在最大紫外线透过率达到79.1％；
(2)本发明能截止可见光透过，在波长为425nm-675nm区间的平均透过率小于0.1％，基本表现为深蓝黑色；
(3)本发明与常规的透紫外线石英玻璃相比，其熔化点低，制备工艺简单，成品率高。
附图说明
图1为高透长波紫外线玻璃的透过率曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
配方：
Figure BDA0000111079100000021
根据上述配方配制的玻璃配合料，在1450℃下熔化7.5个小时，利用水平拉管技术制备了高透长波紫外线玻璃管。该玻璃管的软化点温度为622℃。
实施例2
配方：
Figure BDA0000111079100000031
根据上述配方配制的玻璃配合料，在1470℃下熔化8个小时，利用垂直拉管技术制备了高透长波紫外线玻璃管。该玻璃管的软化点温度为613℃。

Claims (5)

1.一种高透长波紫外线玻璃，其特征在于：所述玻璃的组分为：
按质量分数，SiO2 62～68、Al2O3 2～4、Na2O 6～12、K2O 2～6、碱土金属氧化物5～10、PbO7～11、NiO 0.1～3、CoO 0.1～1和Fe2O3 0.1～0.2。
2.根据权利要求1所述的一种高透长波紫外线玻璃，其特征在于：所述玻璃的组分为：
按质量分数，SiO2 64、Al2O3 3、Na2O 9、K2O 4、碱土金属氧化物8、PbO 9、NiO 2.5、CoO 0.4和Fe2O3 0.1。
3.根据权利要求1所述的一种高透长波紫外线玻璃，其特征在于：所述玻璃的组分为：
按质量分数，SiO2 66、Al2O3 2、Na2O 9、K2O 2.5、碱土金属氧化物7、PbO 10、NiO 3、CoO 0.35和Fe2O3 0.15。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种高透长波紫外线玻璃，其特征在于：所述碱土金属氧化物为CaO、MgO和BaO。
5.一种高透长波紫外线玻璃的制备方法，包括：
按质量分数，根据SiO2 62～68、Al2O3 2～4、Na2O 6～12、K2O 2～6、碱土金属氧化物5～10、PbO 7～11、NiO 0.1～3、CoO 0.1～1和Fe2O3 0.1～0.2的配比配制玻璃配合料，在1400～1480℃下熔化6～10个小时，利用垂直或水平拉管法制得高透长波紫外线玻璃。
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