CN106946458A - 一种超白玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种玻璃，尤其是涉及一种超白玻璃，其按重量份计由以下原料组成：SiO2：66‑72份、Na2O：9‑14份、CaO：15‑18份、MgO：2‑7份、Al2O3：0.1‑3份、La2O3：0.1‑1份、Ta2O5：0.3‑0.8份、CeO2：0.4‑0.52份、TiO2：0.1‑0.25份、CuSO4：0.05‑0.1份、WO3：0.2‑0.7份、Er2O3：0.1‑0.5份，使用本发明配方生产的超白玻璃在可见光范围(380～780nm)具有可见光透过率91.份以上，另外本发明超白玻璃具有良好白度及硬度。具有良好的应用前景。

Description

一种超白玻璃
【技术领域】
本发明涉及一种玻璃，尤其是涉及一种超白玻璃。
【背景技术】
清洁再生能源技术的应用已经成为中国及全球能源战略发展的重要趋势，而太阳能是一种取之不竭的新能源，地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍，地表每平方米平均每年受到的辐射可生产1700kW.h电。太阳能光伏享有广阔的发展空间(屋顶、建筑面、空地和沙漠等)，其潜力十分巨大，以太阳能为代表的可再生能源在能源结构中的比例将逐步提高。
众所周知，白色浮法玻璃的颜色主要是由氧化铁引起的，铁在玻璃中的Fe2+和Fe3 +，Fe2+使玻璃成蓝绿色，Fe3+使玻璃着成黄绿色，Fe2+的着色能力是Fe3+的十几倍，玻璃的颜色由Fe2+和Fe3+的平衡状态决定。超白玻璃又称低铁玻璃、光伏玻璃等，行业标准《太阳电池用玻璃》中定义为玻璃铁含量不高于150ppm，玻璃折合3mm标准厚度可见光透射比应≥91.5％，折合3mm标准厚度的太阳光(300～2500nm光谱范围)直接透射比应≥91％。正是由于超白玻璃在太阳能电池光谱响应范围(380～1200nm)内具有高透过率，因此被广泛用于太阳能电池玻璃盖板。现有技术的超白玻璃透过率比较低，对太阳光大量吸收还不够，存在太阳能电池光电转换率低等缺陷。
【发明内容】
针对以上，本发明的目的在于客服现有技术缺陷，提供一种高透过率、白度小而且硬度高的超白玻璃。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种超白玻璃，按重量份计由以下原料组成：
SiO2：66-72份
Na2O：9-14份
CaO：15-18份
MgO：2-7份
Al2O3：0.1-3份
La2O3：0.1-1份
Ta2O5：0.3-0.8份
CeO2：0.4-0.52份
TiO2：0.1-0.25份
CuSO4：0.05-0.1份
WO3：0.2-0.7份
Er2O3：0.1-0.5份。
该种4mm后玻璃在380-780波长的可见光的可见光透过率大于91％，白度小于0.14，努氏硬度大于470kgf/mm2。
优先的，所述超白玻璃，按重量份计由以下原料组成：
SiO2：68-70份
Na2O：10-12份
CaO：16-17份
MgO：3-5份
Al2O3：0.5-2份
La2O3：0.3-7份
Ta2O5：0.4-0.7份
CeO2：0.45-0.50份
TiO2：0.13-0.22份
CuSO4：0.06-0.08份
WO3：0.3-0.6份
Er2O3：0.2-0.4份。
该种4mm后玻璃在380-780波长的可见光的可见光透过率大于91.7％，白度小于0.10，努氏硬度大于489kgf/mm2。
更优选的，所述超白玻璃，按重量份计由以下原料组成：
SiO2：68份
Na2O：11份
CaO：17份
MgO：6份
Al2O3：1份
La2O3：0.5份
Ta2O5：0.45份
CeO2：0.47份
TiO2：0.23份
CuSO4：0.07份
WO3：0.4份
Er2O3：0.25份。
该种4mm后玻璃在380-780波长的可见光的可见光透过率大于94.9％，白度小于0.06，努氏硬度大于560kgf/mm2。
本发明还提供一种超白玻璃制备方法，包括以下步骤：按重量份计取以下原料SiO2：66-72份、Na2O：9-14份、CaO：15-18份、MgO：2-7份、Al2O3：0.1-3份、La2O3：0.1-1份、Ta2O5：0.3-0.8份、CeO2：0.4-0.52份、TiO2：0.1-0.25份、CuSO4：0.05-0.1份、WO3：0.2-0.7份和Er2O3：0.1-0.5份，将上述原料粉碎混合均匀加温至1500-1700℃融化，采用浮法工艺制得平板玻璃，然后经过退火工艺得到所述超白玻璃。
SiO2是玻璃的主要成分，可以降低玻璃的热膨胀系数，提高的物理化学稳定性，合理的配给可以提高玻璃的硬度、耐热性和粘度。
Na2O可以降低玻璃的粘度，促进玻璃的熔化和澄清。还能降低玻璃析晶倾向，增加过量的Na2O会降低玻璃的化学稳定性和机械强度。
CaO可以降低玻璃的高温粘度，促进玻璃液的的熔化和澄清。温度降低时，能增加玻璃液黏度，有利于提高引上速度。缺点是含量增高时，会增加玻璃的析晶倾向，减少玻璃的热稳定性，提高退火温度。在本发明中为防止加入过量的CaO引起玻璃的析晶，加入了TiO2使玻璃粘度变小，经发明人研究发现加入TiO2可以有效防止加入过量的CaO带来的析晶风险。
MgO能提高玻璃的化学稳定性、热稳定性和机械强度，并能降低玻璃的结晶倾向。
Al2O3能够降低玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性和机械强度，改善热稳定性，但当其含量过多时，就会增高玻璃液的黏度，使熔化和澄清发生困难，反而增加析晶倾向，并易使玻璃原板上出现波筋等缺陷。
La2O3可以加速玻璃液的澄清，还能增加玻璃的网状结构特性，提高玻璃的稳定性，增强水和酸对玻璃表面的侵蚀。
CuSO4可以加速玻璃澄清，同时Cu2+能与Fe2+的青绿色互补。
CeO2可以把玻璃液中的的二价铁还原成三价铁，使玻璃增强玻璃可见光投射比并降低紫外线的透射比，增加玻璃的白度。加入CeO2使玻璃显色，为防止此种情况，本发明添加Ta2O5，Ta2O5与CeO2合成偏蓝色，能与Fe2+的青绿色互补。
WO3在玻璃生产中产生淡黄色与Fe2+的蓝绿色互补起到化学脱色与物理脱色作用，增强玻璃白度。
Er2O3在玻璃生产中产生粉红色与玻璃中的黄绿色形成互补色，消除了玻璃中的色调，增加玻璃的白度，还能提高玻璃的表面张力强度与化学稳定性。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例来对本发明作进一步说明。
表1为实施例1-5超白玻璃主要成分
表1超白玻璃成分/份(重量份数)
成分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
SiO2 66 72 68 70 68
Na2O 9 14 10 12 11
CaO 15 18 16 17 17
MgO 2 7 3 5 6
Al2O3 0.1 3 0.5 2 1
La2O3 0.1 1 0.3 7 0.5
Ta2O5 0.3 0.8 0.4 0.7 0.45
CeO2 0.4 0.52 0.45 0.50 0.47
TiO2 0.1 0.25 0.13 0.22 0.23
CuSO4 0.05 0.1 0.06 0.08 0.07
WO3 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4
Er2O3 0.1 0.5 0.2 0.4 0.25
分别对上述5个实施例4mm厚的玻璃经过进行测试，结果如下表：
通过上表可以看出本发明超白玻璃具有良好的可见光透射比、白度及硬度。具有良好的应用前景。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种超白玻璃，其特征在于：按重量份计由以下原料组成：
SiO2：66-72份
Na2O：9-14份
CaO：15-18份
MgO：2-7份
Al2O3：0.1-3份
La2O3：0.1-1份
Ta2O5：0.3-0.8份
CeO2：0.4-0.52份
TiO2：0.1-0.25份
CuSO4：0.05-0.1份
WO3：0.2-0.7份
Er2O3：0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述超白玻璃，其特征在于：该种4mm后玻璃在380-780波长的可见光的可见光透过率大于91％，白度小于0.14，努氏硬度大于470kgf/mm2。
3.根据权利要求1所述超白玻璃，其特征在于：按重量份计由以下原料组成：
SiO2：68-70份
Na2O：10-12份
CaO：16-17份
MgO：3-5份
Al2O3：0.5-2份
La2O3：0.3-7份
Ta2O5：0.4-0.7份
CeO2：0.45-0.50份
TiO2：0.13-0.22份
CuSO4：0.06-0.08份
WO3：0.3-0.6份
Er2O3：0.2-0.4份。
4.根据权利要求3所述超白玻璃，其特征在于：该种4mm后玻璃在380-780波长的可见光的可见光透过率大于91.7％，白度小于0.10，努氏硬度大于489kgf/mm2。
5.根据权利要求1所述超白玻璃，其特征在于：按重量份计由以下原料组成：
SiO2：68份
Na2O：12份
CaO：16份
MgO：4份
Al2O3：1.3份
La2O3：0.5份
Ta2O5：0.23份
CeO2：0.47份
TiO2：0.23份
CuSO4：0.07份
WO3：0.4份
Er2O3：0.25份。
6.根据权利要求3所述超白玻璃，其特征在于：该种4mm后玻璃在380-780波长的可见光的可见光透过率大于94.9％，白度小于0.06，努氏硬度大于560kgf/mm2。
7.一种超白玻璃制备方法，其特征在于包括以下步骤：按重量份计取以下原料SiO2：66-72份、Na2O：9-14份、CaO：15-18份、MgO：2-7份、Al2O3：0.1-3份、La2O3：0.1-1份、Ta2O5：0.3-0.8份、CeO2：0.4-0.52份、TiO2：0.1-0.25份、CuSO4：0.05-0.1份、WO3：0.2-0.7份和Er2O3：0.1-0.5份，将上述原料粉碎混合均匀加温至1500-1700℃融化，采用浮法工艺制得平板玻璃，然后经过退火工艺得到所述超白玻璃。
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