CN107021621A - 屏蔽X射线和γ射线的玻璃 - Google Patents
屏蔽X射线和γ射线的玻璃 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107021621A CN107021621A CN201710063539.5A CN201710063539A CN107021621A CN 107021621 A CN107021621 A CN 107021621A CN 201710063539 A CN201710063539 A CN 201710063539A CN 107021621 A CN107021621 A CN 107021621A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- ray
- gamma
- shielding
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/07—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B15/00—Drawing glass upwardly from the melt
- C03B15/02—Drawing glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B35/00—Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
- C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
- C03B35/16—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by roller conveyors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/07—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
- C03C3/072—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
- C03C4/087—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for X-rays absorbing glass
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/06—Ceramics; Glasses; Refractories
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明涉及一种屏蔽X射线和γ射线的玻璃组成,其包括如下按重量百分比给出的组分:SiO2 10‑35%,特别是20‑35%PbO 60‑70%,优选60–67%,特别是60–65%B2O3 0‑8%,特别是1–5%,优选1.5–2.5%Al2O3 0‑10%,特别是0%Na2O 0‑10%,特别是0.05‑2%K2O 0‑10%,特别是0.1‑3%As2O3 0–0.3%Sb2O3 0‑2%,特别是0.1‑0.5%BaO 0‑6%,特别是0%其特征在于,该玻璃按重量百分比还包括:ZrO2 0.05–2%,特别是0.1‑2%,优选0.5‑2%,特别是1‑2%。
Description
技术领域
本发明涉及一种屏蔽X射线和γ射线的玻璃,以及用于制造该玻璃的可行方法。
背景技术
γ射线理解为与其产生方式无关的、量子能量超过200keV的射线。这相应于小于0.005nm的波长。在一般意义上,其是相对于X射线的限界。而X射线包括100eV到300keV之间的能量。
具有高的铅含量的屏蔽γ射线和X射线的玻璃已经在很多申请文件中已知。
这里提及的是,具有组成为34.3wt%SiO2、5.6wt%K2O和59.6wt%PbO的、由SchottGlas公司销售的玻璃Schott-Glas 8531。该玻璃组成可以由伦敦Chapman&Hall出版社1996年出版的“Schott Guide to Glass”第二版中132-133页的表格6.3获知。
EP 1 939 147 A1示出屏蔽γ射线的玻璃板,其中,该玻璃板具有高铅含量的玻璃组成并且突出的是,在厚度为10mm或者更大时,在波长为400nm的情况下的50%或者更大的总透光率。
由DE 454 430公开了具有大于50%的氧化铅以及最高10%的氧化锆的玻璃组成。在DE 454 430中,没有描述玻璃组成的百分比是摩尔%还是wt%。此外,DE 454 430公开了具有30%的SiO2、5%的ZrO2、60%的PbO和5%的K2O的唯一的实施例。DE 454 430中没有明确公开,该玻璃组成可以加工成具有高透明度的板。
WO 2011/052336 A1示出具有从75wt%到82wt%的高铅含量和0.5wt%和5.5wt%之间的锆含量的含铅玻璃组成。在WO 2011/052336 A1中也存在如下问题,即这种玻璃不能加工成具有高透明度的板。
JP 2001/29444 A示出用于等离子显示器的材料,所述材料包括基础玻璃和玻璃填料的玻璃粉。基础玻璃和玻璃填料一样是具有50-75wt%PbO的高铅玻璃。JP 2001/29444A中包括ZrO2的玻璃的铅含量大于67wt%。
DE 102 03 226 A1示出具有55-88wt%PbO和0-10wt%ZrO2的光学玻璃。根据DE102 03 226 A1的光学玻璃尤其涉及用于投影目的的光学玻璃。在DE 102 03 226 A1中没有示出由这种玻璃制成的板。
所有上述的玻璃的缺点是,在制备上述玻璃时这些玻璃的结晶倾向,所述结晶倾向导致这种玻璃例如不能在拉伸处理中制造,因为他们对于这种拉伸处理而言结晶过快。另一问题可能是,在这种玻璃中,光的透射率严重地受限制。
优选地,结晶速率在如下温度范围内不应当超过0.1μm/min,所述温度范围限定在玻璃的熔融温度(在这种情况下,为熔融室中的混合物的熔融温度(Abschmelztemperatur))和在玻璃的粘度是106.5-7.0dPa.s情况下的温度之间。
液相温度是如下温度,超过所述温度以后,材料完全熔融。在实践中,其是从其不再能够观察到晶体的最高温度。相关地,对晶体的观察请参考下面的描述。
结晶速率在这里通过值定义,即对于具体温度测得的晶体的平均直径对时间的导数。如果结晶速率大于0.1μm/min,由于结晶的大小,需要再次以机械的方式抛光表面的晶体。由此,改进表面质量以及也改进玻璃板的透射率。
例如下拉或者上拉法用作为用于制造这种玻璃板的方法,但并不局限于此。
当然,这些玻璃也可以用其他方法、例如通过再次拉伸法、轧制方法或者在压制方法中以较小规格来制造。
在上拉法中,制造薄玻璃或者扁平玻璃,其中,玻璃带从下通过喷嘴和不同的轧辊向上拉伸经过冷却段。上拉方法突出的是优秀的表面质量和从0.8mm到20mm、优选0.8mm到10mm的较宽厚度范围。
替代上拉法,也可以使用下拉法作为拉伸方法。该下拉法优选用于制造薄玻璃或者超薄玻璃。在下拉法中,玻璃带同样通过多个轧辊也向下拉伸经过冷却段。在下拉法中,能够制造具有低表面粗糙度的玻璃带,所述表面粗糙度可以小于1nm,其中,该厚度范围一般在25μm到1.1mm的范围中。
根据现有技术的玻璃的另一缺点是其缺乏耐水解性,这尤其在清洁玻璃时、尤其在应用在医学领域时会导致问题。
发明内容
因此,本发明的任务是给出一种屏蔽X射线和γ射线的玻璃组成,所述玻璃组成避免现有技术的缺点。尤其由这种玻璃组成制成的板应该具有高的透明度并且能够实现屏蔽X射线和γ射线。除了高透射率之外,这种玻璃应该也具有高耐水解性。此外,该玻璃组成应该具有小的结晶倾向并且适合于拉伸处理、尤其是上拉法处理。
上述任务通过根据权利要求1的玻璃组成解决,所述玻璃组成包括(按重量百分比给出):
SiO2 10-35%,尤其是20–30%
PbO 60-70%,尤其是60–67%,优选60-65%
B2O3 0-8%,尤其是1–5%,优选1.5–2.5%
Al2O3 0-10%,尤其是0%
Na2O 0-10%,尤其是0.05–2%
K2O 0-10%,尤其是0.1–3%
As2O3 0-0.3%
Sb2O3 0-2%,尤其是0.1–0.5%
BaO 0-6%,尤其是0%
ZrO2 0.05–2%,尤其是0.1–2%,优选0.5–2%,尤其是1–2%。
根据本发明,该玻璃因此突出的是,其具有ZrO2。优选地,ZrO2含量在0.05–2wt%、尤其是0.1–2wt%的范围内,优选地在0.5和2wt%之间,尤其是在1和2wt%之间。通过加入至少0.1wt%、优选0.5到2wt%量的ZrO2大大提高该玻璃的耐水解性,从而可以用不同的水性介质清洁该玻璃。此外,在该具有至少0.1wt%ZrO2的玻璃中找不到晶体。
当玻璃不含BaO时,玻璃不太倾向于结晶并且因此能够较容易拉伸。这在制造时是有利的。因此除了杂质之外不含BaO的玻璃是特别优选的,也就是说在所述玻璃中BaO含量是0%。
此外有利的是,该玻璃具有含量为0.1–10wt%、优选1–5wt%的Al2O3。该添加增强该玻璃对水溶液腐蚀的抗性。
在进一步的实施形式中,根据本发明的组成包括1–8wt%的B2O3,优选1-5wt%的B2O3,尤其是1.5–2.5wt%的B2O3。令人惊讶地发现,该玻璃组成中一定的B2O3含量使之前太快的结晶固定,也就是说阻止结晶。
根据本发明,该玻璃组成包括0.05–8wt%、尤其是0.1-8wt%的ZrO2,优选0.5-6wt%的ZrO2,尤其是0.5-4wt%的ZrO2,特别优选0.75-1.5wt%的ZrO2。
该玻璃组成中的ZrO2导致,该玻璃令人惊讶地比不含ZrO2的常规的玻璃更耐水解。通过ZrO2增加对水性溶液的抗性。如果在玻璃中存在ZrO2含量,那么Al2O3含量可以是0%,也就是说,该玻璃可能除了杂质之外不含Al2O3,并且虽然不含Al2O3,也实现对于水溶液的足够抗性。
关于碱含量优选的是,所有碱金属Na2O+K2O的总和在0.25和10wt%之间,优选在0.25和5wt%之间。这些碱在玻璃中产生共晶并且因此降低液相温度。其结果是也降低熔融温度,这导致减少能量消耗。此外,碱金属的加入能够实现降低液相温度,使得能够提供高粘度的熔体,所述高粘度的熔体又与拉伸处理相容。
优选地,选择玻璃组成,使得结晶的动力学小于0.3μm/min,尤其是小于0.2μm/min,优选地小于0.1μm/min,特别优选地小于0.05μm/min,最优选小于0.01μm/min。
通过该玻璃组成的这样的结晶动力学,令人惊讶地保证,该玻璃可以在上拉法的拉伸处理中制造并且具有很小的结晶倾向,由此,也实现高的透明度和较好的表面质量。所需的结晶动力学保证,在与上拉法过程中的处理温度分开的温度下形成晶体。因此,可以将结晶动力学表示为粘度的函数,以便能够完全地表征处理窗口。发明人惊讶地发现,对于低的结晶倾向重要的是,PbO含量小于70wt%、尤其是小于67wt%并且大于60wt%以及ZrO2含量大于0.05wt%并且不高于2wt%。在这种PbO和ZrO2的含量情况下,一方面给出由这样的材料制造的玻璃板的足够的透射率,另一方面这样的玻璃组成可以拉伸成玻璃板。
结晶动力学可以借助于铂片方法或者铂板方法或者铂载板方法确定。铂片或者铂板或者铂载板包括规则地间隔开的沉孔,所述沉孔包括玻璃样品。这些玻璃样品在梯度炉(Gradientofen)中加热一定的保持时间(例如16小时)。这些存在于铂板的各个沉孔中的玻璃样品根据沉孔的布置在不同的温度下被热化(thermalisiert)。在热化之后,玻璃样品例如通过偏振光分析。然后通过偏振光在显微镜中的测量,可以确定沉孔中的晶体的平均大小并且由此确定对于每个沉孔温度下的平均晶体生长动力学。
这些玻璃的透射率借助于Perkin-Elmer公司的Lambda 950分光光度计来测量。测量的样品具有30mm×30mm×10mm的尺寸。在光射入面和光射出面的研磨之后,抛光样品(光学抛光)。正面和背面彼此平行并且具有最大1°的偏差。此外,正面和背面尽可能垂直于底部。在10mm直径上的平面度为PV=200nm(PV=峰-谷)。透射率测量在较低的速率下进行。扫描的光学范围,也就是说波长范围在250nm和2500nm之间并且以2nm间距研究。光源是钨-卤素灯。该测量在空调环境中在T=22.0±1℃的情况下进行。透射率的测量精度对于精度为±1nm的波长而言为±0.3%。
优选地,由根据本发明的玻璃组成制成的10mm厚的玻璃板在波长400nm下测量的透射率大于50%,优选大于70%,特别是大于75%,优选大于80%。特别是10mm厚的板的透射率在波长400nm下为在75%到90%的范围内。
玻璃的粘度通过两种不同的测量方法确定:
●在102–106.5dPa·s的范围内,粘度用Haake公司的适合的搅拌粘度计(Rührviskosimeter)(粘度计型号550)确定。该方法根据DIN ISO 7884-2准则进行。通过该方法,可以在20K的温度间距下逐步地测量测量点。
●在107.6到109dPa·s的粘度范围中,用纤维粘度计(Fadenviskosimeter)研究该玻璃。该测量方法也根据DIN ISO 7884-3进行。对于年度为106.5dPa·s的温度借助于通过上述分析方法测得的数据和VFT近似(Vogel-Fulcher-Tammann等式)进行插值。
的值通过近似值获得,其中, 和Δt=t–t0。设置为和t0=0。在晶体生长分析的开始(t0)时,材料始终是玻璃质的,也就是说没有晶体,也就是说
发明人已经令人惊讶地发现,当该玻璃没有碱土金属族的元素时,特别避免了结晶倾向。
除了玻璃组成之外,本发明也提供包括这样的玻璃组成的玻璃板。该玻璃板具有从5μm到50mm、特别是从0.8mm到20nm的厚度并且可以以不同的方法制造,例如通过拉伸方法制造,但是也可以通过轧制或压制方法制造。
本发明也给出一种用于制造屏蔽X射线和γ射线的玻璃板的方法。
由于低的结晶倾向,可以通过上拉法以及下拉法制造该玻璃。这些给出的制造方法仅仅是示例性的并且决不能看作是限制的。其他可能的制造方法是再拉伸方法、轧制方法或者压制方法。在上拉法中,该玻璃组成首先以熔体提供并且然后从熔体向上逆着重力方向拉伸具有在0.8mm到20mm、优选0.8mm到10mm范围内的厚度的玻璃带,其中,该玻璃带在轧辊中导向并且经过冷却段。在用于制造玻璃带的上拉法中,基本上存在影响拉伸处理的三个参数。一方面是温度,另一方面是玻璃的密度以及玻璃的粘度和结晶速率。在上拉处理中,从熔体中拉伸固体玻璃的热带。拉伸力必须抵抗玻璃的粘度和抵抗地心引力。地心引力的大小由玻璃的密度确定。当该玻璃太稠密时,这可能导致玻璃板撕破。为了补偿这个,可以降低温度,以便提高该玻璃的粘度。也可以降低拉伸速率以便给该玻璃带更多时间来沿着厚度冷却。在拉伸速率降低时,该玻璃的粘度提高。但是由于结晶现象,温度不可能一直如需要那样深地降低或者不可能一直延长拉伸停留时间。此外,当期望根据上拉法制造玻璃时,对结晶的控制是非常重要的点。
对于具有如下的组成的玻璃而言:
BaO 4-6wt%,特别是4.29wt%
K2O 0.1-3wt%,特别是0.55wt%
Na2O 0.05-2wt%,特别是0.06wt%
PbO 60-70wt%,特别是65.68wt%
Sb2O3 0.1-0.5wt%,特别是0.28wt%
SiO2 20-35wt%,特别是28.12wt%
ZrO2 0.05-5wt%,特别是1.02wt%,
确定的是,该玻璃难以通过上拉法生产,因为这些玻璃的结晶倾向由于BaO含量而太高,所述BaO含量在具体给出的实施例中是大致5wt%。此外,该玻璃中的晶体降低表面的质量和透射率。一种替代的制造方法(用所述制造方法可以制造由前面给定的具有高BaO含量的玻璃制成的板)例如是浇铸法,随后进行切割。这样制造的玻璃板在波长为400nm和该板的厚度为10mm的情况下具有大于75%、优选大于80%的透射率。
如果玻璃除了杂质之外不含BaO,那么避免了这样的结晶过程,因此可以应用如之前所述的上拉法。除了上拉法(在所述上拉方法中玻璃带抵抗地心引力从熔体中被向上拉伸)之外,当然也可以用下拉法制造玻璃带。通过下拉法,可以制造特别薄的玻璃。除了杂质之外不含BaO的玻璃例如在共同参考区域:
B2O3 1-4wt%,特别是2.46wt%
K2O 0.1-3wt%,特别是2.52wt%
Na2O 0.05-2wt%,特别是1.48wt%
PbO 55-70wt%,特别是60.67wt%
Sb2O3 0.1-0.5wt%,特别是0.28wt%
SiO2 20-35wt%,特别是31.32wt%
ZrO2 0.5-2wt%,特别是1.00wt%。
这样的玻璃可以容易地通过下拉法拉伸。此外其在波长为400nm和厚度为10mm的情况下具有大于75%、优选大于80%的高的透射率。
附图说明
下面根据附图详细地说明本发明。其示出了:
图1示出用于确定结晶动力学的装置。
图2a示出结晶动力学(单位为μm/min)相对于温度的特性,所述温度对于根据表格1中的示例1的玻璃而言与粘度(单位为dPa.s)相关,其中,横坐标以对数的方式划分。
图2b示出结晶动力学(单位为μm/min)相对于温度的特性,所述温度对于根据表格1中的比较例1的玻璃而言与粘度(单位为dPa.s)相关,其中,横坐标以对数的方式划分。
图3示出用于上拉法的装置。
具体实施方式
对于根据本发明的具有1wt%的ZrO2含量的两个示例而言,下面在与比较例的比较中示出根据DIN ISO 695在水溶液的作用下对重量损失的提高抗性。为了示出抗性,根据DIN ISO 695,确定表面的重量损失,在由相同的体积含量的具有1mol/l浓度的氢氧化钠溶液和具有0.5mol/l浓度的碳酸钠溶液的混合物中煮三小时的情况下所谓的表面损耗(单位为mg/100cm2)。
根据本发明的玻璃的第一组成包括:
对此,根据ISO DIN 695,测得表面损耗的值为240mg/100cm2。
根据本发明的玻璃的替代的组成包括:
该替代的玻璃具有表面损耗的值为291mg/100cm2(根据ISO DIN 695)。该替代的玻璃由于缺少BaO而具有小的结晶倾向,并且可以不仅在上拉法和下拉法中拉伸。
此外,根据示例1的玻璃和根据示例2的玻璃在400nm波长和10mm板厚的情况下都具有大于75%的高透射率。
与上述的玻璃不同,比较例玻璃具有0wt%的ZrO2含量。对于该没有ZrO2的玻璃而言,591mg/100cm2和564mg/100cm2的重量损耗几乎是具有1wt%的ZrO2含量的两个根据本发明的玻璃的两倍。如从该比较例中得知的那样,由于根据本发明的ZrO2含量,耐水解性令人惊讶地提高。当参考比较示例1和2时,这也阐明下面的表格1:
表格1:
在表格1中,对于示例1和示例2、以及比较例给出根据ISO 695的耐碱液性的等级以及根据ISO695对重量损耗(单位为mg/100cm2)的抗性。如在表格1中示出,示例1和示例2的重量损耗仅仅是比较例的重量损耗的一半。这归因于在玻璃组成中的ZrO2含量。此外,从该表格中可以看出,在板厚10mm和波长λ=400nm的情况下,透射率大于75%。在这种情况下,对于示例2实现0.82的透射率。此外,在表格1中,给出不同组成的最大结晶速率在此,给出的值描述16小时之后的结晶速率(单位为μm/min)。此外,在结晶速率之后的括号中给出熔体的粘度(按log(dPa·s)给出)。如在表格1中示出,在包含BaO的示例1中,结晶速率在粘度logη=4.87log(dPa·s)时是非常高的。该高结晶速率表示,在具有4.29wt%BaO的根据示例1的玻璃中快速地形成晶体,这导致该玻璃很难制造。这种玻璃可通过浇铸制造,因为对于这种玻璃组成排除了拉伸方法。
此外,示例3和4给出根据本发明的含锆的铅玻璃,所述铅玻璃同样突出的是在400nm波长下的高透射率。但是特别优选的是具有铅含量<67wt%的示例2和3。具有小于67wt%的铅含量和0wt%的BaO含量的玻璃突出的是非常小的结晶倾向,这导致可容易拉伸性和高透射率。
在图1中示意地示出用于确定结晶动力学的装置。该装置包括具有规则地间隔开的沉孔3的铂板1。玻璃样品5插入这些沉孔中并且根据沉孔5在梯度炉中的布置而在不同的温度下加热16个小时。这在图1中以阶段1示出。在热化之后,玻璃样品5借助于显微镜7通过偏振光照射并且然后由通过显微镜的测量确定对于每个沉孔温度下的晶粒平均大小并且由此确定晶体生长动力学这在图1中以阶段2示出。该测量在500℃和1000℃之间的温度范围内进行。因为在梯度炉中仅仅可以进行在200℃宽的温度范围内的测量,温度以200℃的间距逐步地记录。
在图2a中示出具有例如根据表格1的示例1的组成的玻璃的与粘度有关的结晶动力学。在粘度η大致等于105dPa·s(log(η)=5log(dPa·s)的情况下获得大致为0.25μm/min的最大结晶动力学如从图2a中得知的那样,在从η=105dPa·s到106.5dPa·s(分别是log(η)=5log(dPa.s)和log(η)=6.5log(dPa.s)的粘度范围(所述粘度范围用于拉伸方法、例如上拉法)内的结晶动力学如此之高以使得玻璃组成的拉伸是不可能的。原因是高的BaO含量。
与根据示例1的组成不同,根据示例2的组成可以用拉伸方法制造。原因是在根据示例2的组成中存在的B2O3。B2O3剧烈降低结晶动力学,从而玻璃可以在拉伸处理中制造。这也适用于具有1到3wt%B2O3的B2O3含量的示例3和4,示例3和4的结晶速率小于0.1μm/min。
根据比较例1的玻璃的可拉伸性可以从根据图2b的结晶动力学获得。
在图2b中示出具有如根据表格1的比较例1的组成的玻璃的与粘度相关的结晶动力学。在粘度η大致等于107.17dPa·s(log(η)=7.17log(dPa·s)的情况下,获得大致为0.015μm/min的最大结晶动力学如从图2b中可以看出,结晶动力学在η=105dPa·s到106.5dPa·s(分别是log(η)=5log(dPa·s)和log(η)=6.5log(dPa·)的粘度范围(所述粘度范围用于拉伸方法、例如上拉法)中实际为0,从而与根据示例1的玻璃不同,根据比较例1的玻璃容易拉伸。这原因是,玻璃组成除了杂质之外不含BaO。这也适用根据示例2的组成,因此这种玻璃也容易拉伸。
在图3中示出用于根据比较例1的组成的上拉法的装置。具有根据本发明的玻璃组成的熔体用100标示,熔体拉伸经过的拉伸喷嘴用103标示。拉伸窑的耐火壁用105标示。玻璃带107向上由轧辊109导向并且在冷却段冷却。在所谓的上拉法中由于该向上拉伸处理而形成的玻璃带具有在0.8mm–20mm范围内的厚度。
通过根据本发明的玻璃组成,第一次提供如下的玻璃组成,所述玻璃组成突出的是高的耐水解性,如这些发明例相对于比较例显示的那样。
此外,玻璃具有小的结晶倾向和这样的结晶动力学,使得这种玻璃组成、例如在此没有限制、在上拉方法中拉伸成在400nm下和10mm板厚时具有优选大于75%、特别是大于80%的高透射率的玻璃带或者玻璃板。由根据本发明的玻璃组成制造的板此外突出的是在400nm波长在10mm厚的板上时大于75%、优选大于80%的高透射率。
Claims (12)
1.一种屏蔽X射线和γ射线的玻璃组成,其包括如下按重量百分比给出的组分:
其特征在于,所述玻璃按重量百分比还包括:
ZrO2 0.05–2%,特别是0.1-2%,优选0.5-2%,特别是1-2%。
2.根据权利要求1所述的屏蔽X射线和γ射线的玻璃组成,其特征在于,所述玻璃除了杂质之外不含BaO。
3.根据权利要求1或2所述的屏蔽X射线和γ射线的玻璃组成,其特征在于,所述玻璃还包括:
B2O3 0.1-10wt%,优选0.5-6wt%,特别是1-5wt%。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的屏蔽X射线和γ射线的玻璃组成,其特征在于,所述玻璃组成选择为,使得结晶的动力学小于0.2μm/min,优选地小于0.1μm/min,特别优选小于0.05μm/min,非常优选小于0.02μm/min。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的屏蔽X射线和γ射线的玻璃组成,其特征在于,所述玻璃除了杂质之外不含SrO和/或MgO。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的屏蔽X射线和γ射线的玻璃组成,其特征在于,所述玻璃包括下面按重量百分比给出的组成:
以及所述组成除了杂质之外不含B2O3、SrO、As2O3。
7.一种玻璃板,其具有5μm到50mm、优选25μm到20mm、特别是0.8mm到10mm范围内的厚度,其特征在于,所述玻璃板包括根据权利要求1-6中任一项所述的玻璃组成。
8.根据权利要求7所述的玻璃板,其特征在于,所述玻璃板在厚度为10mm和波长为400nm下具有大于50%、优选大于70%、特别是大于75%、非常优选大于80%的透射率。
9.根据权利要求8所述的玻璃板,其特征在于,所述玻璃板在厚度为10mm和波长为400nm下具有75%到90%范围内的透射率。
10.一种用于制造屏蔽γ射线的玻璃板的方法,其中,所述方法包括下面的步骤:
-将根据权利要求1-6中任一项所述的玻璃组成作为熔体提供;
-具有在0.8mm到20mm、优选0.8mm到10mm范围内厚度的玻璃带从所述熔体中逆着地球引力向上拉,其中,所述玻璃带由轧辊导向和经过冷却段并且所述玻璃带切割成玻璃板。
11.一种用于制造屏蔽γ射线的玻璃板的方法,其中,所述方法包括下面的步骤:
-将根据权利要求1-6中任一项所述的玻璃组成作为熔体提供;
-具有在25μm–1.1mm范围内的厚度的玻璃带从所述熔体中顺着地球引力向下拉,其中,所述玻璃带由轧辊导向和经过冷却段并且所述玻璃带切割成玻璃板。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述方法这样进行,使得所述玻璃组成的结晶的动力学小于0.3μm/min,尤其是小于0.2μm/min,优选地小于0.1μm/min,特别是小于0.05μm/min,非常优选小于0.02μm/min。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016201571 | 2016-02-02 | ||
DE102016201571.0 | 2016-02-02 | ||
DE102017200413.4 | 2017-01-12 | ||
DE102017200413.4A DE102017200413A1 (de) | 2016-02-02 | 2017-01-12 | Röntgen- und Gamma-Strahlen abschirmendes Glas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107021621A true CN107021621A (zh) | 2017-08-08 |
Family
ID=59327329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710063539.5A Pending CN107021621A (zh) | 2016-02-02 | 2017-02-03 | 屏蔽X射线和γ射线的玻璃 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10035725B2 (zh) |
JP (1) | JP6890430B2 (zh) |
CN (1) | CN107021621A (zh) |
DE (1) | DE102017200413A1 (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112250303A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-22 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种高强度防辐射玻璃及其制备方法和应用 |
CN112429962A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-02 | 中建材光芯科技有限公司 | X射线滤线栅用光吸收玻璃及x射线滤线栅和制造方法 |
CN113754275A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-07 | 成都光明光电有限责任公司 | 防辐射玻璃 |
CN113929297A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-14 | 中建材光芯科技有限公司 | 一种耐x射线辐照高x射线吸收的光纤面板 |
CN114185130A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-15 | 中建材光芯科技有限公司 | 高x射线吸收的光纤面板及其制备方法 |
CN117602822A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-02-27 | 中建材光子科技有限公司 | 一种高透过率强伽马射线屏蔽玻璃及其制备方法和应用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4520115A (en) * | 1982-08-02 | 1985-05-28 | Schott Glaswerke | High absorbance Pb-containing glass for cathode ray tube picture screen |
DE3504558A1 (de) * | 1985-02-11 | 1986-08-14 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Optisches glas mit spannungsoptischem koeffizienten, der proportional zur wellenlaenge elektromagnetischer strahlung ist |
DE4301057C1 (de) * | 1993-01-16 | 1994-03-31 | Schott Glaswerke | Cadmiumfreie, farbige Anlaufgläser auf Basis eines PbO-SiO¶2¶ -Grundglases und deren Verwendung |
TWI227707B (en) * | 2002-08-30 | 2005-02-11 | Shi-How Shieh | Transparent dielectric glass overlays for electrodes of plasma display panel |
CN101549955A (zh) * | 2008-04-01 | 2009-10-07 | 湖北新华光信息材料股份有限公司 | 双焦子片光学玻璃 |
JP2014005162A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 電極形成用ガラス及びこれを用いた電極形成材料 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL20328C (zh) | 1926-01-12 | |||
DE3404363A1 (de) * | 1984-02-08 | 1985-08-14 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Hoch pbo-haltige glaeser im system sio(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)pbo-m(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)o mit erhoehter chemischer bestaendigkeit |
JP2000351650A (ja) * | 1999-06-08 | 2000-12-19 | Nippon Electric Glass Co Ltd | プラズマディスプレーパネル用ブラックストライプ材料 |
JP2001029444A (ja) | 1999-07-23 | 2001-02-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気清浄機 |
JP2001294444A (ja) * | 2000-02-09 | 2001-10-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | プラズマディスプレーパネル用材料 |
JP2002226755A (ja) | 2001-02-06 | 2002-08-14 | Daicel Chem Ind Ltd | 印刷インキ組成物 |
DE10203226A1 (de) | 2002-01-28 | 2003-09-04 | Schott Glas | Optisches Glas |
US8119999B2 (en) * | 2005-10-19 | 2012-02-21 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Radiation-shielding glass and method of manufacturing the same |
JP5046088B2 (ja) * | 2005-10-19 | 2012-10-10 | 日本電気硝子株式会社 | 放射線遮蔽ガラス及びその製造方法 |
DE102009036164B4 (de) * | 2009-05-28 | 2011-06-09 | Schott Ag | Verfahren zum Biegen und thermischen Vorspannen von Strahlenschutzglas |
JPWO2011052336A1 (ja) | 2009-10-29 | 2013-03-21 | 日本山村硝子株式会社 | ガラス組成物及びそれを用いた導体形成用組成物 |
JP2016008146A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 日本電気硝子株式会社 | 放射線遮蔽ガラス及びそれを用いた合わせガラス |
-
2017
- 2017-01-12 DE DE102017200413.4A patent/DE102017200413A1/de active Pending
- 2017-02-02 JP JP2017017572A patent/JP6890430B2/ja active Active
- 2017-02-02 US US15/423,052 patent/US10035725B2/en active Active
- 2017-02-03 CN CN201710063539.5A patent/CN107021621A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4520115A (en) * | 1982-08-02 | 1985-05-28 | Schott Glaswerke | High absorbance Pb-containing glass for cathode ray tube picture screen |
DE3504558A1 (de) * | 1985-02-11 | 1986-08-14 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Optisches glas mit spannungsoptischem koeffizienten, der proportional zur wellenlaenge elektromagnetischer strahlung ist |
DE4301057C1 (de) * | 1993-01-16 | 1994-03-31 | Schott Glaswerke | Cadmiumfreie, farbige Anlaufgläser auf Basis eines PbO-SiO¶2¶ -Grundglases und deren Verwendung |
TWI227707B (en) * | 2002-08-30 | 2005-02-11 | Shi-How Shieh | Transparent dielectric glass overlays for electrodes of plasma display panel |
CN101549955A (zh) * | 2008-04-01 | 2009-10-07 | 湖北新华光信息材料股份有限公司 | 双焦子片光学玻璃 |
JP2014005162A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 電極形成用ガラス及びこれを用いた電極形成材料 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
"玻璃工艺学"教材选编小组: "《中等专业学校教学用书 玻璃工艺学》", 30 September 1961, 中国工业出版社 * |
上海科学技术情报研究所: "《材料技术参考资料》", 30 June 1978, 上海科学技术情报研究所 * |
刘新华等: "《玻璃器皿生产技术》", 31 January 2007, 化学工业出版社 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112250303A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-22 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种高强度防辐射玻璃及其制备方法和应用 |
CN112429962A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-02 | 中建材光芯科技有限公司 | X射线滤线栅用光吸收玻璃及x射线滤线栅和制造方法 |
CN113754275A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-07 | 成都光明光电有限责任公司 | 防辐射玻璃 |
CN113929297A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-14 | 中建材光芯科技有限公司 | 一种耐x射线辐照高x射线吸收的光纤面板 |
CN114185130A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-15 | 中建材光芯科技有限公司 | 高x射线吸收的光纤面板及其制备方法 |
CN117602822A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-02-27 | 中建材光子科技有限公司 | 一种高透过率强伽马射线屏蔽玻璃及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017200413A1 (de) | 2017-08-03 |
JP2017137236A (ja) | 2017-08-10 |
US20170217823A1 (en) | 2017-08-03 |
US10035725B2 (en) | 2018-07-31 |
JP6890430B2 (ja) | 2021-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107021621A (zh) | 屏蔽X射线和γ射线的玻璃 | |
EP3212588B1 (en) | Dimensionally stable fast etching glasses | |
TWI396672B (zh) | 與向下抽拉處理法相匹配之玻璃組成份及其製造方法 | |
EP3392219B1 (de) | Chemisch beständiges glas und dessen verwendung | |
EP2985266B1 (en) | Process for producing glass tubes and use thereof | |
US20050026767A1 (en) | Glass substrate for display and manufacturing method thereof | |
JP5070828B2 (ja) | 無アルカリガラスおよびその製造方法 | |
KR101831480B1 (ko) | 기판용 무알칼리 유리 및 기판용 무알칼리 유리의 제조 방법 | |
CN110255895B (zh) | 含碱硼硅酸盐玻璃及其制备方法 | |
TW201136859A (en) | Glass composition, glass substrate for flat panel display using the same, flat panel display, and method of producing glass substrate for flat panel display | |
JP2015512849A5 (zh) | ||
DE102010031114B4 (de) | Glas mit hervorragender Resistenz gegen Oberflächenbeschädigungen und Verwendung von Erdalkaliphosphaten zur Erhöhung der Oberflächenresistenz von Glas | |
EP3279157A1 (en) | Glass plate | |
US20180079684A1 (en) | Chemically strengthened glass | |
WO2016035619A1 (ja) | 医薬容器用ホウケイ酸ガラス及び医薬容器用ガラス管 | |
CN105314846A (zh) | 无碱玻璃及其制造方法 | |
EP3326979B1 (en) | Borosilicate glass for pharmaceutical container | |
JP2023503102A (ja) | ガラス、ガラスの製造方法およびガラス溶融炉 | |
CN107721152B (zh) | 触摸屏盖板玻璃澄清剂和触摸屏盖板玻璃的制备方法 | |
US20120240626A1 (en) | Process for producing chemically strengthened glass substrate for display device | |
WO2017115728A1 (ja) | 医薬品容器用アルミノホウケイ酸ガラスの製造方法 | |
JP2021519737A (ja) | 高い破壊靭性を有するガラス | |
TWI649291B (zh) | 高折射薄鏡片 | |
TWI827697B (zh) | 用於預防袋狀翹曲缺陷之組成物及方法 | |
JP5491567B2 (ja) | 無アルカリガラス、その製造方法および液晶表示装置のtft形成用ガラス基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |