CN105923999A - 一种无色透明防紫外辐射的玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无色透明防紫外辐射的玻璃，该玻璃以普通钠‑钙‑硅玻璃为基础，加入纳米ZnO和纳米TiO2为添加剂。普通钠‑钙‑硅玻璃的组成包括：64‑75wt％的SiO2、6‑12wt％的CaO，7‑16wt％的Na2O，3‑6wt％的MgO，1.5‑3.5wt％的Al2O3，0‑3wt％的B2O3。制作方法为：先将普通玻璃原料进行熔化，在熔化的原料中加入0.3‑1wt％的纳米ZnO和0.1‑0.4wt％的纳米TiO2，将纳米ZnO、纳米TiO2与熔融的原料搅拌均匀，再将熔融的混合物经退火，成型，抛光研磨得到4mm厚的玻璃。该玻璃可屏蔽92％以上的紫外线，同时又能较好的透过可见光。
Description
技术领域
本发明涉及一种无色透明防紫外辐射的玻璃，属于光学玻璃制备领域。
背景技术
紫外线是波长为100nm～400nm的电磁波，具有杀菌作用。但过量的紫外线不仅可使人体机能发生一系列变化，尤其是对人体的皮肤、眼睛以及免疫系统等造成危害。还会引起食物的变质，文物的褪色和风化。近年来，由于臭氧层变薄，紫外辐射量明显增加，人们也逐渐认识到屏蔽紫外线的重要性。因此，开发具有紫外线屏蔽光学玻璃具有重要的现实意义和使用价值。
由于CeO2是良好的紫外线吸收剂，CeO2能够提高紫外线吸收性能而不减少可见光透过率，是非常有用的成分，现有的防紫外辐射玻璃技术配方中大部分使用了CeO2作为紫外吸收剂。中国专利(02111837.X)公开了一种具有防紫外线辐射功能的无色玻璃，该玻璃以CeO2作为防紫外辐射原料，以氧化铒为脱色剂，此种玻璃具有较好的防紫外辐射功能。另外，中国专利(200910164470.0)公开了一种无色透明的强吸收紫外线的功能性玻璃，该专利中以碳酸铈(Ce2(CO3)3和碳酸镨(Pr2(CO3)3)作为玻璃的紫外吸收剂和脱色剂，该玻璃紫外线透过率均小于20％。以上两种玻璃均采用了CeO2作为紫外吸收剂，紫外吸收效果良好，但是CeO2成本较高，因此制约了防紫外辐射玻璃的推广。
另外，中国专利(200610046611.5)公开了一种防红外线光学玻璃的制作方法，该方法以普通光学玻璃为基础，以纳米TiO2为添加剂，该玻璃可阻断70％以上的红外线通过，同时不影响玻璃的强度、防紫外线和通光率。该专利在普通玻璃加入纳米氧化物，达到了理想效果。
目前已经发现纳米ZnO，纳米TiO2，纳米SiO2等纳米材料具有较强的紫外线吸收和反射能力。纳米ZnO和纳米TiO2具有良好的屏蔽紫外线性能，它们对长波紫外线和中波紫外线均有屏蔽作用，能透过可见光，且价格便宜。
发明内容
本发明目的在于提供一种新型无色透明防紫外辐射的玻璃，该玻璃能够强烈屏蔽紫外线，同时又能较好的透过可见光。
本发明以普通的普通钠-钙-硅玻璃组成为基础，各成分重量百分比为：
SiO2：64-75％
CaO：6-12％
Na2O：7-16％
MgO：3-6％
Al2O3：1.5-3.5％
B2O3：0-3％
在此基础上，添加0.3-1wt％的纳米ZnO和0.1-0.4wt％的纳米TiO2作为添加剂。该玻璃在4mm厚度下能屏蔽92％以上的紫外线，同时又能具有较好的可见光。
虽然纳米ZnO与纳米TiO2都具有良好的紫外线屏蔽功能，但是在紫外长波段，纳米TiO2的紫外线屏蔽能力不如ZnO，而在紫外中波段，纳米TiO2的紫外线屏蔽能力大大高于纳米ZnO。因此，本发明将两者结合起来应用，以达到强烈屏蔽紫外线的效果。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，本发明将通过下面的实例进行更详细地阐述，但是本发明不局限于下面的实施例。
一种无色透明防紫外辐射的玻璃主体部分按如下配比配料(均为重量百分比)：SiO2 70.6％，CaO 8.8％，Na2O 12.6％，MgO 4.5％，Al2O3 2％，B2O3 1.5％。先将普通玻璃原料进行熔化，在熔化的原料中加入要求的纳米ZnO和纳米TiO2，搅拌均匀，再将熔融的混合物经退火，成型，抛光研磨得到4mm厚的玻璃。
实施例1
一种无色透明防紫外辐射玻璃的制作方法：在熔化的原料中加入1wt％的纳米ZnO，0.1wt％的纳米TiO2，制得4mm厚的玻璃，该玻璃紫外线透过率为6.4％，可见光透过率为90.6％。
实施例2
一种无色透明防紫外辐射玻璃的制作方法：在熔化的原料中加入0.8wt％的纳米ZnO，0.2wt％的纳米TiO2，制得4mm厚的玻璃，该玻璃紫外线透过率为7.2％，可见光透过率为91.2％。
实施例3
一种无色透明防紫外辐射玻璃的制作方法：在熔化的原料中加入0.6％的纳米ZnO，0.3wt％的纳米TiO2，制得4mm厚的玻璃，该玻璃紫外线透过率为7.8％，可见光透过率为92.6％。
实施例4
一种无色透明防紫外辐射玻璃的制作方法：在熔化的原料中加入0.4％的纳米ZnO，0.4wt％的纳米TiO2，制得4mm厚的玻璃，该玻璃紫外线透过率为6.8％，可见光透过率为92.0％。
本发明的玻璃在4mm厚度下能屏蔽92％以上的紫外线，同时具有较好的可见光透过率。
本发明可见光透过率(Tv)采用CIE标准光源D65在380-780nm波长范围内测定，紫外线透过率(TSuv)根据ISO9050-90(E)标准4在280-380nm波长范围内测定。
Claims (3)
1.一种无色透明防紫外辐射的玻璃：以普通钠-钙-硅玻璃为基础，加入纳米ZnO和纳米TiO2为添加剂，普通钠-钙-硅玻璃玻璃的组成包括：64-75wt％的SiO2、6-12wt％的CaO，7-16wt％的Na2O，3-6wt％的MgO，1.5-3.5wt％的Al2O3，0-3wt％的B2O3。
2.根据权利要求1所述一种无色透明防紫外辐射的玻璃，其特征在于：纳米ZnO含量为0.3-1wt％，纳米TiO2含量为O.1-0.4wt％。
3.根据权利要求1-2所述一种无色透明防紫外辐射的玻璃，其特征在于：该玻璃能屏蔽92％的紫外线，且具有90％以上的可见光透过率。
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|---|---|---|---|---|
| CN111439927A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-07-24 | 深圳市吉迩科技有限公司 | 一种防烟油变质材料及其制备方法与应用、雾化装置 |
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