CN110498605B - 平板玻璃、其制造方法以及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种平板玻璃，优选对于在200nm至1500nm的波长范围中的电磁辐射具有高透射性的平板玻璃。
Description
技术领域
本发明涉及一种平板玻璃，优选地涉及一种对于波长范围从200nm至1500nm的电磁辐射具有高透射性的平板玻璃。
背景技术
玻璃的材料类别是长久以来已知的。
多年来，平板玻璃也属于现有技术。平板玻璃通常是指扁平的、尤其是片状或带状的玻璃。用于平板玻璃的已知的制造方法例如包括浮法加工、轧制加工或者拉伸加工。
在玻璃的类别中，尤其硼硅酸盐玻璃是特别重要的。由于硼硅酸盐玻璃的特殊特性，例如对温度变化的低敏感性、对各种试剂的高耐化学性以及其良好的尺寸稳定性，因此，硼硅酸盐玻璃即使在高温下也用于多种应用中。特别是，在这种玻璃体系中能够实现某些特定特性，例如在特定的波长范围内(诸如在约850nm至约1500nm的NIR波长范围内)实现材料的特别高的透射性。因此，由于调节玻璃特性的多种选择，硼硅酸盐玻璃的一系列应用和组分是已知的。
国际专利申请WO 2012/146860 A1涉及硼硅酸盐玻璃用于感应应用的用途，并且公开了碱硼硅酸盐玻璃的用途和无碱硼硅酸盐玻璃的用途。硼硅酸盐玻璃的应用是特别有利的，因为该材料在低的热膨胀系数、尤其是5.0*10-6/K的膨胀系数下可热钢化，从而获得被用作烹饪表面的具有足够硬度和强度的玻璃板。
此外，德国专利申请DE 4325656 A1公开了一种防火等级G的防火玻璃，其中碱硼硅酸盐玻璃被高度热钢化。例如，这种玻璃的热膨胀系数(CTE)是4*10-6/K。所有玻璃都具有相对高含量的碱土金属氧化物以及ZnO和ZrO2，含量范围在6wt％和10wt％之间。
德国专利申请公开文献DE 101 50 884 A1公开了碱硼硅酸盐玻璃，该碱硼硅酸盐玻璃非常适合于热钢化。该碱硼硅酸盐玻璃具有例如4*10-6/K的热膨胀系数，并且还包含碱土金属氧化物CaO。
US 2017/0247284 A1公开了用于红外应用(例如加热器的盖板)的硼硅酸盐玻璃。对于玻璃1至10的实施例在该文献中所给出的示例是无碱的碱土金属硼硅酸盐玻璃。US2017/0247284 A1的比较例11至13中包括了Neoceram玻璃陶瓷、“Pyrex”型的硼硅酸盐玻璃以及用于TFT应用的无碱硼硅酸盐玻璃。
美国专利9,145,333 B1公开了用于碱硼硅酸盐玻璃的组合物，其优化了化学钢化，即例如关于扩散系数、在玻璃表面上的压缩应力等。
碱硼硅酸盐玻璃也用作载体基板，例如用于所谓的生物芯片或微阵列。例如，欧洲专利EP 1 446 362 B1描述了这种玻璃。这种玻璃呈现出低的固有荧光和良好的UV透明性。关于着色离子的含量，仅针对Fe2O3含量(小于150ppm)、小于10ppm的八面体(oktaedrisch)键合的Fe3+和小于10ppm并且优选甚至小于2ppm的Cr3+给出限制。其他的着色元素、特别是第三周期的过渡金属(即，原子序数为21至30，在此特别是钛至铜的金属)在此不受限制。然而，这不能实现在200nm至1500nm的整个波长范围内中的具有高透射性的玻璃。
在本发明的上下文中，元素周期表的第三周期的过渡金属也简称为“3d元素”或“3d金属”。在本发明的上下文中，过渡金属应理解为是指原子序数为21至30、39至48、57至80、及89、104至112的金属。
德国专利申请公开文献DE 10 2014 119 594 A1涉及一种具有低脆性和高固有强度的硼硅酸盐玻璃及其制造和应用。光学特性、诸如光透射率、折射率、荧光和日晒性等既未描述也未要求保护。因此，也没有描述玻璃的所谓的3d元素的含量。
美国专利申请US 2017/0052311 A1公开了一种用于导光板的玻璃。所述玻璃是碱硼硅酸盐玻璃，其对于400nm至800nm的波长范围内的光是高度透明的并且没有选择性的不期望的光吸收。例如Fe、Cr、Ni、Co、Cu、Mn、Ti和V之类的3d元素的透光率降低离子被认为总含量共计不超过50ppm。然而，没有对各个元素进行量化，并且尤其没有考虑不同的离子可以不同程度地着色或彼此相互作用。因此，对于在US 2017/0052311 A1的玻璃组合物的组分范围内的玻璃，实现在200nm至1500nm的整个波长范围内的高度透明的玻璃是不可能的。与US 2017/0052311 A1的玻璃中的铁的总含量相比，二价铁Fe2+的含量应尽可能低。
美国专利申请US 2017/0247285 A1描述了由玻璃制成的导光板，其中所述玻璃是高碱-碱土金属硼硅酸盐玻璃。所述玻璃在380nm至700nm的波长范围内具有高透射性。对于化学钢化，Na2O含量高于4mol％。B2O3的含量在每种情况下均低于10mol％。虽然某些3d元素(诸如Co、Ni和Cr)的含量受限，但其他3d元素(例如Cu、Mn、Ti和V)完全不考虑。Al2O3和Na2O的摩尔比被设定约为1，这是因为以这种方式能够实现特别好的钢化。然而，以这种方式不可能形成在200nm至1500nm的整个波长范围内高度透明的玻璃。
日本专利JP 5540506涉及碱硼硅酸盐玻璃，所述碱硼硅酸盐玻璃具有良好的UV透射性和良好的耐日晒性。在这种情况下，SiO2含量最多为75wt％。除了SnO2之外，这些玻璃的组分还包含Nb2O5以及As2O5。Fe2O3的含量在1ppm和50ppm之间。即使使用这种玻璃也不能实现在200nm至1500nm的整个波长范围内的高透光性。
国际专利申请WO 2017/070500 A1描述了一种用作荧光检测方法的微阵列的玻璃基板，其例如也能够适用于显微镜载玻片、培养皿或其他载玻片，例如其上或其中施加有纹理的载玻片。所描述的所有玻璃基板强制性地具有B2O3的含量。所实现的膨胀系数的范围在4.9至8.0*10-6/K之间。此外，在WO 2017/070500 A1中描述的玻璃包含SnO2。
国际专利申请WO 2017/070066 A1描述了由玻璃基板制造导光板，其中所述玻璃对应于在国际专利申请WO 2017/070500 A1中的玻璃。尤其是，对于在WO 2017/070066 A1中描述的玻璃组分，SiO2含量在65.79mol％至78.17mol％之间，B2O3含量在0mol％至11.16mol％之间。
日本专利申请JP 2010/208906 A涉及一种对波长为365nm的UV辐射稳定的玻璃。基础玻璃是钠钙玻璃并且不含B2O3。通过添加含量为0.2wt％至2.0wt％的TiO2、含量为0.01wt％至0.015wt％的氧化铁以及Fe2+/Fe3+的受控地设定的氧化还原比来防止日晒。
在美国专利No.4,298,389中描述了用于太阳能应用的高透射率的玻璃。在这种情况下，优化的太阳能透射率涉及350nm至2100nm的波长范围。基础玻璃是铝-碱土金属硼硅酸盐玻璃，其中B2O3含量为2wt％至10wt％。Fe2O3的含量为200ppm，其中所有铁均为三价氧化态。因此UV透射率极其低。
美国专利申请US 2014/0152914 A1公开了一种应用于触摸屏中的玻璃。所述玻璃是品牌“Gorilla”或商标名Gorilla玻璃的铝硅酸盐玻璃。
欧洲专利申请EP 2 261 183 A2公开了一种高透射性的玻璃板。所述玻璃的组分包括Na2O和CaO以及SiO2并且不含有B2O3。在UV照射、即利用波长达至400nm的照射之后，所述玻璃板被认为在可见光谱范围内透射率没有降低。
DE 692 14 985 T2涉及一种硼硅酸盐玻璃组合物，该组合物被认为在可见光范围内具有高的光谱透射率，但UV透射率低。具有这种组合物的玻璃板尤其是用作砷化镓太阳能电池的玻璃盖。硼硅酸盐玻璃的热膨胀系数为6.4至7.0*10-6/K。将CeO2用作UV阻断剂。
德国专利文献DE 43 38 128 C1描述了硼硅酸盐玻璃，所述硼硅酸盐玻璃在UV范围内具有高透射率，并且在3.2*10-6/K至3.4*10-6/K的范围内具有低热膨胀系数和高耐化学性。将金属硅用作还原剂。结果，相对于Fe3+，Fe2+的比例高，这降低了在近IR范围内的透射率。
此外，德国专利文献DE 43 35 204 C1描述了一种还原性熔融的硼硅酸盐玻璃，其在UV范围内具有高透射率(在254nm和玻璃厚度1mm的情况下为85％)。SiO2含量在58wt％至65wt％之间，并且热膨胀系数为5至6*10-6/K。将碳用作熔体中的还原剂。
德国专利文献DE 38 01 840 A1涉及一种UV透明的硼硅酸盐玻璃，其中将糖和金属铝用作还原剂，其具有下述组分：64wt％至66.5wt％的SiO2和20wt％至22.5wt％的B2O3。热膨胀系数在3.8*10-6/K和4.5*10-6/K之间。
美国专利US 4,925,814描述了一种UV透射的玻璃，其包含60mol％至70mol％的SiO2和16mol％至20mol％的B2O3。热膨胀系数在4.7*10-6/K至6.2*10-6/K的范围内。
德国专利申请DE 10 2009 021 115 A1公开了在UV范围内具有高透射率的硅酸盐玻璃。所述玻璃的SiO2含量在65wt％至77wt％之间，B2O3含量在0.5wt％至8wt％之间，此外其还含有高含量的碱金属离子和碱土金属离子。热膨胀系数在9*10-6/K和10*10-6/K之间。为了将三价铁还原为二价铁，添加碳或金属硅。
德国专利文献DE 10 2012 219 614 B4公开了一种耐日晒的硼硅酸盐玻璃。所述玻璃的组分包含65wt％至85wt％的SiO2和7wt％至20wt％的B2O3。通过UV边缘的限定位置(在1.3mm的玻璃厚度情况下，在约280nm下的5％的透射率，在256nm下的0％的透射率)来实现耐日晒性。因此，玻璃不会透过UV-C辐射。UV边缘的具体位置通过TiO2、MoO3和V2O5的组合来实现。
德国专利申请公开文献DE 25 19 505描述了一种UV透明的硼硅酸盐玻璃，其包含61wt％至70wt％的SiO2和0.5wt％至3.5wt％的B2O3，并且将有机还原剂添加到所述玻璃中。在UV照射后，玻璃几乎没有显示出日晒作用。
德国专利申请公开文献DE 38 26 586 A1描述了UV可透射的碱硼铝硅酸盐玻璃。热膨胀系数在5.2*10-6/K至6.2*10-6/K的范围内，其中SiO2的含量在58wt％至62wt％之间，B2O3的含量在15wt％至18wt％之间。对于厚度为1mm的玻璃，在波长为254nm的情况下，UV透射率为至少80％。然而，在该文献中所描述的玻璃具有在5.6*10-6/K和6.2*10-6/K之间的高的热膨胀系数。
国际专利申请WO 2016/115685 A1公开了具有低热膨胀系数同时具有高UV透射率和抗日晒性的玻璃。描述的是两种类型的玻璃，即一方面是无碱的碱土硼硅酸盐玻璃，其组分为50mol％至75mol％的SiO2、5mol％至20mol％的B2O3和3mol％至25mol％的碱土金属氧化物含量，另一方面是不含碱土金属的碱硼硅酸盐玻璃，其组分为78mol％至85mol％的SiO2、5mol％至20mol％的B2O3和0mol％至13mol％的碱金属氧化物含量。热膨胀系数在2*10-6/K和4*10-6/K之间的范围内。据称UV透射率通过调节非桥接氧原子的数量来改善，即通过影响玻璃网络结构来改善。在这种情况下，利用Fe2O3含量小于0.01mol％的高纯度玻璃来实现在248nm下51％的透射率和在308nm下88％的透射率。然而，高纯度玻璃与Fe2O3含量明显更高的玻璃相比显示出，后者呈现出在UV范围内明显降低的透射率，更确切地说在248nm下10％的透射率和在308nm下61％的透射率。因此，与所描述的不同，似乎决定UV透射率的不是非桥接氧原子的数量，而是杂质的含量，尤其是如铁离子等的呈着色离子的形式的杂质的含量。在此要注意的是，所引用的国际专利申请没有对关于其他着色离子、例如其他3d元素的含量做出任何说明。
国际专利申请WO 2017/119399 A1提出了三种不同类型的玻璃，这些玻璃被描述为在波长为380nm至780nm的可见光谱范围内具有高透射性。在此，所述A型玻璃是碱含量高的碱土金属铝硅酸盐玻璃，B型玻璃为碱含量高的硼硅酸盐玻璃，C型玻璃为无碱的碱土金属硼硅酸盐玻璃。通过这种玻璃不能实现低的折射率；国际专利申请WO 2017/119399 A1的表1中的示例性玻璃均具有大于1.5的折射率。
国际专利申请WO 2017/052338 A1描述了一种由玻璃制成的导光板，所述玻璃具有下述组分：75wt％至85wt％的SiO2；5wt％至20wt％的B2O3含量；在1wt％至5wt％之间的Al2O3；和在3wt％至8wt％之间的R2O，其中R是元素锂、钠或钾中的至少一种元素；以及小于0.0025wt％的Fe2O3。
日本专利申请JP 2010/208906 A提出了一种用于抗UV辐射的玻璃的组合物。所述玻璃是一种钠钙玻璃，其具有下述组分：在66wt％至75wt％范围内的SiO2；0.1wt％至30wt％的Al2O3；5wt％至15％wt的Na2O；5％wt至15wt％的R2O(其中R2O是Li2O、Na2O和K2O的总和)；3％wt至10wt％的CaO；在0wt％和7wt％之间的MgO和在3wt％和18wt％之间的RO含量(其中RO是碱土金属氧化物CaO、MgO、BaO和SrO的总和)，总计在0.005wt％和0.02wt％之间的一小部分的铁氧化物FeO和Fe2O3以及在0.2wt％和2wt％之间的TiO2含量。
日本专利申请JP 2015/193521 A公开了一种高透射性的硼硅酸盐玻璃，其组分范围为：50wt％至80wt％的SiO2；1wt％至45wt％的Al2O3和B2O3总和的含量；在0wt％和25wt％之间的Li2O，Na2O和K2O总和的含量；以及在0wt％和25wt％之间的碱土金属氧化物MgO、CaO、SrO和BaO总和的含量。此外，据称Fe2O3和TiO2总和的含量小于100ppm。示例性的玻璃都具有约65wt％的非常低的SiO2含量以及同时在约8wt％和13wt％之间的高含量的碱金属氧化物。相应地，这些玻璃是高膨胀的玻璃，其热膨胀系数在约5.5*10-6/K和7.5*10-6/K之间。
国际专利申请WO 2016/194780 A1描述了对电磁辐射具有高透射性的硼硅酸盐玻璃，所述电磁辐射特别是在DUV中，即在UV-C辐射的范围内，所述玻璃来自下述组分范围：在55mol％和80mol％之间的SiO2；在12mol％和27mol％之间的B2O3；在0mol％和3.5mol％之间的Al2O3；在0mol％和20mol％之间的Li2O、Na2O和K2O的含量总和；在0mol％和5mol％之间的碱土金属氧化物RO的含量。示例性的玻璃均具有高碱金属含量并且具有在4*10-6/K和7*10-6/K之间的热膨胀系数。
然而，对于现代光学应用，对玻璃材料的要求越来越复杂。玻璃的应用领域对此是：在所谓的UV固化领域，即通过在200nm至380nm的波长范围内的高能UV辐射使有机涂料、诸如油漆固化；在用于UV范围内的LED的LED领域中，该LED需要UV透射的平面玻璃盖；以及用于窗口、滤光器或封装，例如用于NIR相机或雷达或LiDAR应用，其中需要用于在850nm至1500nm的波长范围内的辐射的高透射率。用于在可见的波长范围内、即在约380nm至约780nm的波长范围内的辐射的玻璃材料的高穿透性的应用是非常重要的，并且这些应用包括例如在可见光的波长范围内、特别是在380nm和700nm之间的波长范围内的LED的玻璃盖、所谓的导光板或者例如用于基于LED的光管理器，特别是用于产生均匀的白光，而在具有直接背光和/或间接光照射的所谓“纤薄设计”的大型显示器中的边缘处没有导致色移，其中，在此约380nm和780nm的可见光的整个波长范围是特别重要的。
其他应用例如涉及用于诊断的所谓微阵列，其需要具有非常低的固有荧光和在380nm至780nm波长范围内的高透光性的薄玻璃基板。
作为用于制造由超薄硅半导体晶片制造的载体玻璃，需要热膨胀系数与硅匹配的玻璃，并且该玻璃应允许在约254nm的情况下进行UV剥离。
对于射频应用、例如用于新型的具有低介电损耗系数的扁平天线，需要辐射透明度在GHz范围中的微波透射玻璃基板。
基于这些现代化且通常新颖的玻璃应用领域，对所使用的玻璃基板的特性提出以下有利要求：
-高的UV透射率，尤其在200nm至300nm的波长范围中；
-在可见光范围、即从380nm至780nm的高的透射率；
-在近红外、即在780nm至1500nm的波长范围中高的透射率；
-低的固有荧光；
-高的耐日晒性；
-低的光折射；
-低的热膨胀系数；
-高的耐化学性和低的易腐蚀性；
-在玻璃中的最小碱迁移、尤其在玻璃表面处没有碱释放；
-通不同介质实现良好的机械稳定性和对玻璃表面的高耐磨强度；
-最佳介电特性：在1MHz下，ε≤5，tanσ≤50*10-4。
然而，上述所有玻璃的共同之处在于，它们仅涵盖所述要求的部分。因此如上所述，尽管可以通过有针对性地改变硼硅酸盐玻璃范围中的玻璃组分以优化用于特定应用的特性(例如关于在虚拟光谱范围(约380nm至约800nm的波长)中的电磁辐射的高钢化以及同时高透射率的可能性)，但是具有以下缺点，即，以这种方式优化的玻璃不适于另外的应用，例如，用于UV范围(约200nm至约400nm)中的辐射的高透射率且同时具有高的耐日晒性。另一方面，如果获得的玻璃具有相对高的UV透射率，则这些玻璃通常具有非常高的热膨胀系数，这对于在印刷电路板生产(Si剥离)领域中的应用是不利的。然而，将玻璃组分调节到特定应用总是伴随着高成本。
上述玻璃的替代物可以是使用纯硅玻璃SiO2，其具有例如高的UV透射率和高的耐化学性。然而，由于其生产复杂性，因此这种玻璃非常昂贵，从而纯硅玻璃的使用受到限制。此外，硅玻璃不能作为平板玻璃的形式生产。
因此，需要这样一种平板玻璃，其在200nm至1500nm的波长范围内具有高透射率，优选特别是具有低热膨胀系数、高的耐化学性和机械强度以及低折射率，并且能够以低成本制造。
发明内容
本发明的目的是提供一种平板玻璃，其克服或至少减轻了现有技术中的缺陷。
本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。更特定的以及优选的实施例在从属权利要求中指出。
因此，本发明涉及一种平板玻璃，其中，在平板玻璃的厚度为1mm时，所述平板玻璃对于电磁辐射具有以下透射率：在波长为254nm时，所述透射率为20％以上、优选60％以上、更优选85％以上、最优选88％以上；和/或优选地，在波长为300nm时，所述透射率为82％以上、优选90％以上、更优选91％以上；和/或优选地，在波长为350nm时，所述透射率为90％以上、优选91％以上；和/或优选地，在波长为546nm时，所述透射率为92％以上、优选92.5％以上；和/或优选地，在波长为1400nm时，所述透射率为92.5％以上、优选93％以上；和/或优选地，在波长范围为380nm至780nm时，所述透射率为91.5％以上、优选92％以上；和/或优选地，在波长范围为780nm至1500nm时，所述透射率为92.5％以上、优选93％以上。
如果更厚或更薄的平板玻璃在厚度为1mm时满足独立权利要求的值，则该更厚或更薄的平板玻璃也包括在本发明的范围中。
为了确定更厚的平板玻璃是否处于该保护范围内，该更厚的平板玻璃可以减薄至1mm的厚度。
更薄的平板玻璃也可以通过堆叠以及可能需要的减薄而达到1mm的厚度，从而还可以对透射率进行物理测量而不是换算，以确定这些薄平板玻璃是否处于该保护范围内。
由此，根据本发明的平板玻璃对波长范围在200nm至1500nm的电磁波长具有高宽带透射性。
在本发明的情况下，适用以下定义：
为了本发明的目的，平板玻璃理解为是指这样的玻璃体，该玻璃体的几何尺寸在一个空间方向上比在另外两个空间方向上小至少一个数量级。因此，简单来说，玻璃体的厚度比其长度和宽度小至少一个数量级。平板玻璃可以例如呈带的形式，使得其长度显著大于其宽度，或者长度和宽度可以具有大致相同的数量级，因此使得平板玻璃作为片提供。
特别地，平板玻璃被理解为是指已经从制造工艺中作为片状或带形主体而获得的玻璃。因此，并非每个片状或带形的主体都被理解为本发明的意义上的平板玻璃。例如，还可以通过切割然后研磨和/或抛光由玻璃块制备玻璃片。更特别地，本发明的范围内的平板玻璃通过熔融过程以及随后进行的热成型、特别是通过轧制工艺、浮法或工艺或拉制工艺获得，所述拉制工艺例如为下拉工艺、优选溢流熔融下拉工艺或者为上拉工艺或福柯工艺。平板玻璃可以设置有火抛光表面，或者该表面可以在热成型工艺之后在冷却后处理步骤中进行处理。根据所选择的热成型工艺，平板玻璃的表面光洁度不同。
在本申请的情况下，在提及热膨胀系数时，除非具有另外明确的说明，否则，热膨胀系数是指线性热膨胀系数α，除非具有另外明确的说明，否则，线性热膨胀系数在20℃至300℃的范围中给出。在本发明的情况下，表述CTE、WAK、α以及α20-300和通常“热膨胀系数”是同义的。给出的值是根据ISO 7991的标称平均热膨胀系数，其在静态测量中确定。
通过在以5K/min的加热速率下进行测量时在膨胀曲线的两个分支的切线的交点来确定转变温度Tg。这相应于根据ISO 7884-8或DIN 52324的测量。
因此，根据本发明，平板玻璃是扁平的片状或带形玻璃体，其特别地可以具有原生表面。在本发明的情况下，玻璃体的两个基本表面被称为平板玻璃的表面，即由玻璃体的长度和宽度限定的那些表面。不应将边缘表面理解为是这种意义上的表面。首先，这些边缘表面仅占据平板玻璃体的非常小百分比的区域，其次，平板玻璃体通常从由制造工艺获得的平板玻璃体、即通常是玻璃带根据客户或制造规格切割成期望的尺寸。
以根据本发明的平板玻璃的形式来通过玻璃具有广泛的优点。这消除了不仅耗时而且成本高的复杂制备步骤。另外，容易获得通过平板玻璃的常规制造工艺可获得的几何结构、特别是平板玻璃的大尺寸。另外，玻璃的也称为火抛光表面的原生表面决定了例如玻璃体的机械特性，其中，对玻璃表面的再加工通常导致其显著的强度损失。因此，与再加工的玻璃相比，根据本发明的平板玻璃优选具有更高的强度。
如上面所述，根据本发明的平板玻璃对于在200nm至1500nm的整个波长范围内的电磁辐射具有高宽带透射率，并且因此实现了这样的透射水平，该透射水平此前仅可通过光学玻璃实现该品质。然而，与这些光学玻璃、特别是硅玻璃相比，本发明的平板玻璃具有特别是在连续熔融设备中显著增强的可熔性，从而，无论在技术上还是经济上，都是首次将对在200nm至1500nm的整个波长范围内的电磁辐射具有宽带透射的玻璃作为平板玻璃的形式。
为了确保平板玻璃的良好可熔性以及经济的生产，根据一个实施例，平板玻璃包括的网络形成体氧化物、特别是硅和/或硼的氧化物的总含量至多为98mol％。
在根据本发明的实施例的平板玻璃中，网络形成体、特别是SiO2和/或B2O3的高含量使得可以实现平板玻璃的良好透射特性。如上所述，纯硅玻璃(也称为石英玻璃)SiO2对于电磁辐射显示出非常高宽带的透射率。然而，纯SiO2的熔体在技术上是不可行的。
这里，网络形成体在Zachariasen的意义中理解，即它们包含主要具有配位数3或4的阳离子。这些阳离子特别是元素Si、B、P、Ge的阳离子。由此，网络形成体与诸如Na、K、Ca、Ba的配位数通常为6以上的网络修饰剂和主要具有4至6的氧化数的诸如为Al、Mg、Zn的中间氧化物不同。
此外，已知的是，即使少量杂质也会极大地影响、即恶化硅玻璃的透射特性。然而，令人惊讶的是，已发现，即使网络形成体的最大含量为98mol％，仍然可以实现平板玻璃的上述有利的透射特性。
根据一个实施例，有利的是，平板玻璃的线性热膨胀系数α在2.4*10-6/K和3.5*10-6/K之间。
线性热膨胀系数α的该值是有利的，因为其可使热膨胀系数例如更好地匹配通常在印刷电路板工业中使用的硅。在例如使用石英玻璃时，该石英玻璃具有仅为0.5*10-6/K的非常低的热膨胀系数，因此，热循环应力会导致沉积在石英玻璃基板上的硅层开裂。根据该实施例的平板玻璃，通过有利的线性热膨胀系数明显降低了这种情况。
根据平板玻璃的另一实施例，平板玻璃的SiO2的含量在72mol％和85mol％之间、优选在76mol％和85mol％之间。
这是特别有利的，因为以这种方式再次改进了平板玻璃的可熔性。但是，平板玻璃的SiO2的含量不应过低，尤其不应低于72mol％、有利地不低于76mol％。
本领域技术人员知道，简单的无色基础玻璃体系、例如硅玻璃(也称为石英玻璃)SiO2以及纯硼酸盐玻璃B2O3(以及假想的纯磷酸盐玻璃P2O5，其由于磷氧化物的高吸湿性而不能实现)，对UV范围中的辐射具有非常高的透射性。通常，通过吸收边缘、例如所谓的UV吸收边缘的位置来描述玻璃的透射特性。吸收边缘的位置通常通过波长λ0的规格来表征。表征UV吸收边缘的波长λ0是通过将透射曲线的陡降部分的线性外推到与λ坐标的交点而获得的波长值。下面列出一些无色基础玻璃的以nm为单位的λ0值：
SiO2:λ0＝162nm；
B2O3:λ0＝200nm；
HPO3:λ0＝273nm。
理论上，组分P2O5的纯磷酸盐玻璃应具有吸收边缘的最小值，然而，如上所述，其不可能制备这种玻璃。将水加入玻璃中导致这里涉及的UV吸收边缘向更高波长的移动。无水的B2O3玻璃也难以生产，从而纯的无水硅玻璃具有所有玻璃体系中最高的UV透射性，但是如上所述，无论从经济上还是技术上其都不能以平板玻璃的形式制备。
当将另外的氧化物、例如碱金属或碱土金属氧化物(也称为碱金属氧化物)加入SiO2或B2O3基础玻璃中时，SiO2或B2O3基础玻璃的透射曲线进一步移动到长波的UV范围中。通过加入这些氧化物，在玻璃结构中产生所谓的分离部位氧离子(这些也被称为“非桥接氧”或简称为NBO)。举例来说，通过加入金属氧化物MexOy来移动吸收边缘，以下假设是适用的：
SiO2+MexOyλ0从162nm移至约270nm。
B2O3+MexOyλ0从200nm移至约360nm。
这里，“Me”表示通常在氧化物中具有氧化数y的金属。实际上以何种确切程度移动吸收边缘、在该情况下为UV吸收边缘，这取决于金属的性质，即，例如，是碱金属还是碱土金属，并且对于碱金属氧化物的示例性情况，这取决于例如具体是Na2O还是K2O被加入到基础玻璃中。
氧化物玻璃的UV吸收主要通过氧离子的电子发生，其中，氧离子被电磁辐射激发。牢固结合的氧离子需要非常高能量的短波辐射来激发它们，而对于不太牢固的氧键，特别是由于存在分离部位氧离子(非桥接氧，NBO)而可通过能量较少的长波UV辐射来激发。
根据本发明的一个实施例，平板玻璃包括B2O3，并且优选地，平板玻璃的B2O3含量在10mol％和25mol％之间、最优选在10mol％和22mol％之间。尽管B2O3作为纯硼酸盐玻璃在透射特性方面具有较不利的UV吸收边缘的位置，但是其仍具有以下优点：其具有比SiO2更低的熔点。但是，由于B2O3的吸湿性以及由于其易于从熔体中蒸发，因此过量的B2O3是不利的。
如前所述，纯硅玻璃在玻璃的透射特性方面特别有利，但是出于技术和经济原因不能制成为平板玻璃。因此，如果例如由于平板玻璃的技术和/或经济实现性，根据本发明的实施例的平板玻璃中的网络形成体的氧化物总含量被限制、即至多为98Mol％、优选至多为85Mol％，则平板玻璃的其他组分特别有利。
因此，根据本发明的另一实施例，平板玻璃包括SiO2和B2O3。
实际上，实践中可以与其他阳离子、尤其“碱金属”阳离子(例如Na+、K+、Li+、Ca2+)一起在几乎任何混合物中获得SiO2和B2O3作为玻璃。但是，如果待获得对于在200nm至1500nm的整个波长范围中的电磁辐射具有特别高透射性的玻璃、尤其例如平板玻璃，则除了通过生产条件形成的纯实践限制、尤其是例如在失透趋势、可熔性和/或成型性以及耐化学性方面的限制以外，必须考虑通过氧化物SiO2和B2O3的高的总含量来实现特别有利的光学特性。
因此，优选地，平板玻璃包括SiO2和B2O3并且尤其优选适用：
∑(SiO2+B2O3)为92mol％至98mol％。
优选地，平板玻璃中的碱金属氧化物的含量最小。根据本发明的一个实施例：
∑R2O 1mol％至5mol％，其中，R2O代表碱金属氧化物。
对于平板玻璃的特别有利的特性、尤其是对于UV吸收边缘的特别有利的位置(即对于尽可能低的λ0)起决定性的是玻璃的成分相对于彼此的摩尔比例。
根据另一实施例，关于平板玻璃的成分的摩尔量的比例适用的是：
B2O3/SiO2 0.12至0.35；和/或
∑(MexOy)/(∑(SiO2+B2O3) 0.02至0.10，
其中，Me代表金属，该金属的氧化物通常具有氧化数y，特别是碱金属和/或碱土金属种的一种以及铝。
换句话说，根据一个实施例，在平板金属中的所有金属氧化物的总和最小并且小于主要成分的总和。
这里，“Me”是指通常存在于具有氧化数为y的氧化物中的金属。特别地，Me例如可以是碱金属或碱土金属或铝。当然，玻璃组分也可以包含多种金属离子“Me”。术语“金属离子”在此应与氧化数无关地理解，使得平板玻璃可以包括例如呈金属形式、但是特别是还呈离子或氧化物形式的相应物质。通常，在此处描述的氧化物玻璃中，金属将以离子的形式存在。还应该考虑到，特别是在过渡金属的情况下，离子产生于不同的氧化态(所谓的多价离子)。在这个意义上，用语“通常氧化数”是指这样的氧化数：利用该氧化数，相应的氧化物通常被指定或指明，例如当给出组分的分析时。例如，玻璃、例如平板玻璃的铬含量通常以Cr2O3的百分比(即具有氧化数为3的铬)给出，但是其他氧化数是可能的。在本发明的情况下，除非另有明确的说明，否则不论氧化态如何，总是示出物质的总含量。
B2O3与SiO2的摩尔比的限制在0.12至0.35之间尤其是有利的，因为以这种方式可以防止结构不均匀性或至少使结构不均匀性最小，结构不均匀性例如可以由于分层过程而在体系SiO2-B2O3中以及在除了SiO2和B2O3之外还包括另一金属氧化物MexOy的三元体系中引起。实际上，通过在玻璃、例如平板玻璃中以微相分离的形式的分层过程而可发生的结构不均匀性尤其通过光散射还有助于UV吸收。
根据本发明的另一实施例，对于平板玻璃中包含的铁离子的重量份额的比例适用的是：
0.1≤Fe2+/(Fe2++Fe3+)≤0.3。
该值也称为氧化还原比。
换句话说，平板玻璃中的二价铁的含量(以质量计)占平板玻璃中包含的铁离子的总数的至少10％和至多30％之间。
铁构成由生产原料而产生的不可避免的杂质。对此，铁通常是主要杂质，即，其他杂质通常以较少的量包含在玻璃、例如平板玻璃中。
令人惊奇的是，已经发现，通过上述极限中铁的氧化还原比，实现了特别有利的透射特性，尤其是实现了平板玻璃对在200nm至1500nm的整个波长范围内的电磁辐射的特别高的透射率。
尤其令人惊奇的是，借助这种氧化还原比，实现了对电磁辐射的有利的高透射特性，因为到目前为止本发明已经尽可能地使二价铁的含量最低。例如，对于根据US 2017/0052311 A1的玻璃，优选小于5％的氧化还原比被指定为特别优选的。然而，在上面给出极限内的精确调节的氧化还原比实现了最佳折衷，从而现在可以实现平板玻璃的对于UV辐射以及在电磁光谱的可见光范围和近IR范围中的高透射率。
根据另一优选的实施例，平板玻璃中的多价金属离子的含量、例如所谓的过渡金属的离子含量尤其最小。
已知的是，尤其多价金属离子、例如所谓过的渡金属的离子可在玻璃中起到着色效应。尽管不可以将配位场理论直接应用于包含着色离子的玻璃，但可以将配位场理论的原理类似地应用于包含离子的玻璃。然而，在这种情况下，还应该考虑到，基础玻璃也对引起的着色以及玻璃中所包含的其他组分具有显著影响，例如，玻璃中可能包含的任何网络修饰剂的类型和浓度。因此，难以预测玻璃中的吸收率，并且仅在有限程度上允许扩展。
本发明人现在已成功的是，至少对于碱含量低的碱硼硅酸盐玻璃确定着色或吸收性，或者更一般地，在200nm至约1500nm的波长范围中对在玻璃中经常例如作为杂质存在的不同金属或元素或其离子、例如过渡金属或其离子的吸收性。玻璃中通常包含的这些过渡金属或其离子尤其包括周期表的第三周期的过渡金属(所谓的3d元素)、尤其Fe2+/3+、Co2+、Ni2+、Cr3+、Cu2+、Mn2+、V5+以及Ti4+。如上所述，在此示出离子的氧化数或化合价，其中氧化数通常为相关元素而指定。尤其是，过渡金属是多价离子，其可以容易地从一种氧化态转变为另一种氧化态并且可以以不同的氧化态存在，有时甚至以多种不同的氧化态存在，如特别是对于锰和铬已知的那样。对于最常出现的着色杂质、例如3d过渡金属离子，这种特定的(无量纲的)的颜色效应或通常的吸收力基于1ppm(以重量计)的相应离子的浓度在下面列出：
在此，相应的金属离子的化合价还被当作“最常见的”或“通常的”氧化态或化合价。通常，不能确定多价离子实际以何种氧化态存在。因此，需要考虑玻璃组分中相应金属或其离子的总含量。
上述列表表明，不仅仅针对光学特性考虑了杂质的总含量，例如针对200nm至1500nm的电磁波长范围内的吸收性能、特别是对于200nm至1200nm的电磁波长范围内的吸收性能考虑了杂质的总含量，相反，也必须以加权方式考虑杂质的水平。
因此，有利的是，对于根据一个实施例的玻璃适用：
Σ(1*Fe+300*Co+70*Ni+50*Cr+20*Cu+5*Mn+2*V)[ppm，以质量计]小于200ppm、优选小于150ppm、更优选小于100ppm、还更优选小于50ppm、最优选小于25ppm，其中，平板玻璃的相关金属的总含量与其氧化态无关。
这里，元素名称表示平板玻璃中相应元素的总含量，这与其氧化态无关，以ppm表示，其中，ppm在每种情况下均基于质量。
该特定的总颜色值应理解为最大允许极限值。因此，相应着色的3d过渡金属离子不必以任何浓度存在。为了实现特别高的透射率或特别低的吸收，相对于与玻璃、即平板玻璃中通常较高的主要杂质铁(Fe)，必须以互补的方式将强着色离子的含量根据其更大的着色效果而调节得更低。
通过使强烈着色的金属或其离子的含量特定最小化，可以实现平板玻璃对于在200nm至1500nm的波长范围内的电磁辐射的特别低的吸收和因而特别高的透射率。而且，首次成功地在玻璃、在此为具有低碱含量的硼硅酸盐玻璃的基质和着色杂质以及主要杂质铁之间建立关系。
这些离子对透光率的影响取决于它们的化合价，而化合价继而取决于玻璃熔体处于平衡状态时的氧分压。工业玻璃熔体始终同时包含多种多价离子，这些多价离子可能相互作用。然后氧化态的浓度可以改变。
因此，多价离子对之间的电子交换对产品特性(透光率)的预期调整具有巨大影响。
这些氧化态的浓度尤其受到以下因素的影响：
-玻璃原料和碎玻璃的纯度；
-通过熔融玻璃和熔融单元的耐熔材料(玻璃腐蚀)之间的相互作用引入着色3d元素。
因此，根据本说明书的实施例优选用于熔融硼硅酸盐玻璃的材料是极耐腐蚀的熔铸耐熔材料，其具有最小90wt％的ZrO2含量(通用术语：HZFC-高氧化锆熔铸)。这些材料保证了使最少的杂质被引入熔融玻璃。
这种HZFC产品的商标名称例如包括：
-ZB-X 9510(ASAHI/日本)，具有94.5％的ZrO2；
-Monofrax Z(Monofrax/美国)，具有94％的ZrO2；
-ER 1195(SEFPRO/法国)，具有94％的ZrO2。
如通常用于特殊玻璃的工业玻璃熔融的ZrO2含量为32至41wt％的AZS型熔铸耐熔材料不符合要求。
此外，优选地，根据本说明书的实施例，用于熔融硼硅酸盐玻璃的高应力位置(例如壁、流道、精制室、均化室、搅拌器、封盖(Tweel)等)中必须用于直接玻璃接触的是：
-特殊耐熔金属，离如钼或钨(制造商为Plansee、HC Starck等)；
-特殊耐熔贵金属合金，例如铂/铑、铂/铱和铂/金(制造商为Umicore/比利时、Heraeus/德国、Tanaka/日本等)。
为了满足根据本说明书的实施例的硼硅酸盐玻璃的透射要求，必须限定所采用的原料中的杂质含量，特别是3d元素和其他多价离子的含量。
在根据本说明书的实施例的硼硅酸盐玻璃的情况下，基本上通过SiO2载体(制备的天然石英砂)引入3d元素，因为这些玻璃的SiO2含量为约75-80wt％。
例如，Fe2O3含量为150至500ppm的SiO2载体用于生产Pyrex型硼硅酸盐玻璃、即已知类型的市售硼硅酸盐玻璃。
示例：
Sand-und Tonwerke Waalbeck Qual.no.3最大500ppm的Fe2O3；
Qual.no.3s最大150ppm的Fe2O3。
相反，为了制造根据本说明书的实施例的硼硅酸盐玻璃，必须使用更纯的SiO2砂。
示例：
这些原料已经以工业规模使用，例如用于生产高透射性的硼硅酸盐平板玻璃。
剩余的硼硅酸盐玻璃原料(Al2O3、碱金属氧化物、碱土金属氧化物和B2O3的载体)可以合成地制备，并且将仅引入少量的3d元素。
当然，在根据本说明书的实施例的硼硅酸盐玻璃的生产中必须省去使用天然原料例如长石和堇青石。
引入3d元素的另一个来源是碎玻璃。在硼硅酸盐玻璃的制造中，由于技术原因，批次中使用了30％至70％的碎玻璃含量。仅使用自己的碎玻璃(来自内部玻璃生产，例如质量损失、玻璃破裂、切割损失等)。这种碎玻璃必须在重新使用前制备-压碎至约<20mm的碎玻璃尺寸。在破碎机(颚式破碎机、辊式破碎机等)中进行玻璃制备。这会从破碎工具(Fe、Cr、Mn等)产生磨损物质，磨损物质通过碎玻璃被引入玻璃熔体中。为了制备根据本说明书的实施例的硼硅酸盐玻璃，必须最小化这种磨损物质的引入。
对此的措施包括：
-使用高磁场分离器去除磨损物质(去除约70-80％)；
-通过筛选<5mm的细小部分去除磨损物质(约85-95％)；
-在没有金属磨损工具的情况下通过破碎技术防止磨损(逆流工艺、爆炸工艺等)；
-批次中碎玻璃含量最小化至≤20％。
如今，在玻璃熔化槽中生产技术硼硅酸盐玻璃。熔融批料、脱气和精制的子过程在相同的聚集体中彼此相邻地进行。熔融单元的加热通常以回收或再生方式完成，使用油或气体作为燃料以及空气作为氧气供应器。
根据本说明书的实施例的硼硅酸盐玻璃优选在氧-燃料槽(天然气氧燃烧器)中熔化。玻璃的均匀化发生在设置于熔融槽下游并由耐熔贵金属制成的聚集体中。
玻璃熔体的氧化学性质对熔融玻璃的透光率有很大影响。
氧分压pO2描述了熔体中溶解的组分氧的反应性(或化学势)。
使用硫酸钠精制商业Na-Ca平板玻璃。考虑到良好的精制，始终调节该硫酸盐精制剂以使其减少。因此，玻璃熔体中的氧分压(pO2)低(<0.35bar)。因此，Fe2+的含量高，使得由于NIR的吸收而产生蓝绿色的外观。为了获得具有较少Fe2+的玻璃，需要采取额外措施，例如使用CeO2或Cr2O3的化学变色：
Ce4++Fe2+<->Ce3++Fe3+；或者
使用硒或稀土(Er2O3)进行物理变色(physikalische
)(过度涂覆
)。
然而，这两种措施都会导致UV-VIS的透射率降低。
特别是用于根据本说明书的实施例的硼硅酸盐玻璃的精制剂包括碱金属卤化物、优选NaCl。
在1450℃和更高温度下，发生NaCl蒸发。大量快速形成/生长的气泡需要熔融玻璃的强烈混合并除去溶解的气体/N2、H2O、CO2等。不需要减少燃烧器设置。根据实施例的硼硅酸盐玻璃的槽熔融特别是利用天然气/氧气燃烧器加热。
不需要如在空气的情况下那样预热O2载体。
槽式燃烧器优选地是恒定操作的燃烧器，不需要如在再生系统中那样更换燃烧器。
通常，槽式燃烧器设定为略微氧化。
天然气(Erdgas)与O2的比例为1：2.2-2.3；用于燃烧的化学计量比约为1：2.1(取决于天然气的甲烷含量)。根据要求，可以进行更强烈的氧化或甚至还原设置。
在硼硅酸盐玻璃熔化槽中，沿着槽的纵向延伸部分通常在两侧上布置5至10个燃烧器。改变气体与O2的比例能够影响熔融玻璃中的pO2，并从而调节多价离子的所需氧化还原比。
优选地，通过电极电化学地测量熔融玻璃中的pO2，直接穿过槽底部在不同位置测量。
用于选择性地调节氧化还原比的其他替代或另外的选择包括，例如：
-使用含O2的原料，其在分解时释放O2，并且使Fe2+/Fe3+比例向Fe3+偏移；
-使用NaNO3作为Na2O载体，代替常用的Na2CO3；
-使用KNO3作为K2O载体，代替常用的K2CO3；
-使用O2气起泡(气体注入)。
起泡是通过人工产生的从槽底部稳定上升的气泡帘幕来影响熔化槽中的玻璃流动的方法。为此目的，起泡喷嘴布置在槽底部上靠近来源点。迫使产泡的气体(通常是空气或N2)通过槽底部上的吹嘴并进入熔融玻璃中。
优选地，将纯氧(O2)用作根据本说明书的实施例的硼硅酸盐玻璃的气泡产生气体。这是选择性地影响所需氧化还原比的另一种可能性，例如，还通过喷嘴数量、0至200l/h的吹嘴吞吐量、吹嘴预压力等来影响所需氧化还原比。
用于调节限定的氧化还原比的所有这些措施在本领域中是已知的，并且对于本领域普通技术人员也是已知的。
根据另一实施例，平板玻璃的转变温度Tg在450℃和550℃之间。
当以5K/min的加热速率进行测量时，转变温度Tg由切线与膨胀曲线的两个分支的交点确定。这相应于根据ISO 7884-8或DIN 52324的测量。
根据另一实施例，平板玻璃具有粘度η，其中，在1000℃和1320℃之间的温度下lgη的值为4。这种组分的玻璃容易加工并且尤其也可适于平板玻璃的制造工艺。具体地，以这种方式，可制造具有小于2nm的特别低的表面粗糙度Ra的平板玻璃。
根据一种实施例的平板玻璃的另一优点是折射率低。根据一个实施例，在光波长为587.6nm时平板玻璃的折射率nd小于1.475。
特别有利地，平板玻璃的实施例的特征是以下的耐化学性值：
-根据DIN ISO 719等级HGB 1的耐水性；
-根据DIN 12116等级S 1W的耐酸性；以及
-根据DIN ISO 695等级A3或更高等级的耐碱性。
平板玻璃的这种(高度)耐化学性的值是有利的，因为通过这种方式，平板玻璃可以用于不同的工艺、例如在芯片工业中，但也可以用于部分侵蚀性介质可以与平板玻璃的表面接触的其他领域中。特别地，平板玻璃中低的碱含量在此是有利的。然而，玻璃、例如平板玻璃中的碱含量不仅对其耐化学性具有决定性作用，而且还决定了碱在玻璃基质中的掺入。因此，对于根据一种实施例的平板玻璃的高的耐化学性值可归因于一方面低的碱总含量以及另一方面玻璃基质中碱特别强的结构结合的相互作用。
根据另一优选的实施例，平板玻璃包括以下组分：
其中，优选地，平板玻璃中包含的碱金属氧化物Na2O、K2O、Li2O的总和、优选平板玻璃中包含的全部碱金属氧化物的总和总计小于5mol％。
根据一个实施例，平板玻璃在熔融工艺以及随后的热成型、特别是在浮法工艺、轧制工艺或拉制工艺中制造或能够制造，拉制工艺例如为下拉工艺(优选溢流熔融下拉工艺)或者为上拉工艺或福柯工艺(Foucault-Verfahren)。
示例
在下列表格1中示出了在波长范围200nm至1500nm中具有高透射率的平板玻璃的组分。下列表格2包括比较玻璃的组分。
在此，简称“nnwb”代表“不可检测”。
附图说明
在附图中：
图1示出了根据本发明的平板玻璃在200nm至1500nm的波长范围中的电磁辐射的光谱透射率的曲线；
图2示出了示例性玻璃8相比于所选择的比较玻璃在200nm至800nm的波长范围中的另一透射光谱；以及
图3示出了平板玻璃的示意性视图，但未按比例绘制。
具体实施方式
图1示出了根据不同的实施例的厚度为1mm的不同平板玻璃的光谱透射率的曲线。
针对具有与表格1中的玻璃5相应的组分的平板玻璃获得透射曲线1。
针对具有与表格1中的玻璃4相应的组分的平板玻璃获得透射曲线2。
针对具有与表格1中的玻璃8相应的组分的平板玻璃获得透射曲线3。
针对具有与表格1中的玻璃3相应的组分的平板玻璃获得透射曲线4。
针对具有与表格1中的玻璃2相应的组分的平板玻璃获得透射曲线5。
图2示出了针对根据本发明的一个实施例的厚度为1mm的平板玻璃的另一透射光谱与针对所选择的厚度同样为1mm的对比玻璃所获得的透射光谱的比较。这里，考虑使用的波长范围为200nm至800nm。
针对具有与表格1中的玻璃8相应的组分的平板玻璃获得透射曲线6。
针对具有与表格2中的玻璃B相应的组分的厚度为1mm的玻璃获得透射曲线7。
针对具有与表格2中的玻璃F相应的组分的厚度为1mm的玻璃获得透射曲线8。
针对具有与表格2中的玻璃D相应的组分的厚度为1mm的玻璃获得透射曲线9。
针对具有与表格2中的玻璃I相应的组分的厚度为1mm的玻璃获得透射曲线10。
针对具有与表格2中的玻璃E相应的组分的厚度为1mm的玻璃获得透射曲线11。
可清楚的是，在整个所示的波长范围内根据本发明的实施例的平板玻璃的透射性相比于现有技术的玻璃得到提高。
图3是平板玻璃100的示意性视图，但未按比例绘制。平板玻璃100包括两个表面101和102。在本发明的情况下，玻璃体的两个原理表面、即由玻璃体的长度和宽度限定的表面称为平板玻璃100的表面101、102。
平板玻璃100对尤其在200nm至1500nm的波长范围中的电磁辐射呈现透射性，并且在平板玻璃的厚度为1mm时，平板玻璃对电磁辐射的透射率如下：在波长为254nm时，透射率为20％以上、优选60％以上、更优选85％以上、最优选88％以上；和/或优选地，在波长为300nm时，透射率为82％以上、优选90％以上、更优选91％以上；和/或优选地，在波长为350nm时，透射率为90％以上、优选91％以上；和/或优选地，在波长为546nm时，透射率为92％以上、优选92.5％以上；和/或优选地，在波长为1400nm时，透射率为92.5％以上、优选93％以上；和/或优选地，在波长为380nm至780nm时，透射率为91.5％以上、优选92％以上；和/或优选地，在波长为780nm至1500nm时，透射率为92.5％以上、优选93％以上。
根据优选的实施例，平板玻璃100包括含总含量不超过98mol％的网络形成体的氧化物、尤其硅和/或硼的氧化物。
优选地，平板玻璃100的线性热膨胀系数α在2.4*10-6/K和3.5*10-6/K之间。
根据一种实施例，平板玻璃100的SiO2的含量在72mol％和85mol％之间，优选在76mol％和85mol％之间。
根据另一实施例，平板玻璃100包含B2O3，其中，优选地，平板玻璃中B2O3的含量在10mol％和25mol％之间，最优选在10mol％和22mol％之间。
优选地，平板玻璃100包含SiO2和B2O3，其中，优选地，
∑(SiO2+B2O3)为92mol％至98mol％。
根据平板玻璃100的另一实施例，
∑R2O在1mol％至5mol％之间，其中，R2O代表碱金属氧化物。
关于平板玻璃100的成分的摩尔量的比例，优选地适用的是：
B2O3/SiO2 0.12至0.35；和/或
∑(MexOy)/(∑(SiO2+B2O3) 0.02至0.10，
其中，Me代表金属，其氧化物通常具有氧化数y，特别是碱金属和/或碱土金属以及铝。
根据平板玻璃100的另一实施例，对于平板玻璃中包含的铁离子的重量份额的比例，适用的是：
0.1≤Fe2+/(Fe2++Fe3+)≤0.3。
根据平板玻璃100的又一实施例，对于平板玻璃1中包含的金属Fe、Co、Ni、Cr、Cu、Mn、V以ppm计的重量份额，适用的是：
∑(1*Fe+300*Co+70*Ni+50*Cr+20*Cu+5*Mn+2*V)[ppm，以质量计]小于200ppm、优选小于150ppm、更优选小于100ppm、特别优选小于50ppm、最优选小于25ppm；
其中，平板玻璃100中相关金属的总含量与其氧化态无关。
优选地，平板玻璃100的转变温度Tg在450℃和550℃之间。
根据平板玻璃100的一个实施例，其具有粘度η，并且在1000℃和1320℃之间的温度下lgη的值为4。
根据平板玻璃100的又一实施例，在光波长为587.6nm时，，平板玻璃1的折射系数nd小于1.475。
优选地，平板玻璃100的特征是以下的耐化学性的值：
-根据DIN ISO 719等级HGB 1的耐水性
-根据DIN 12116等级S 1W的耐酸性
-根据DIN ISO 695等级A3或更高等级的耐碱性。
根据另一实施例，平板玻璃100包括以下组分：
其中，优选地，平板玻璃100中包含的碱金属氧化物Na2O、K2O、Li2O、优选平板玻璃100中包含的全部碱金属氧化物的总计小于5mol％。
根据一种实施例，平板玻璃100通过熔融工艺以及随后的热成型、特别是在浮法工艺、轧制工艺或拉伸工艺中制造或能够制造，拉伸工艺例如为下拉工艺(优选溢流熔融下拉工艺)或上拉工艺或福柯工艺。
Claims (28)
1.一种平板玻璃，其中，在厚度为1mm时，所述平板玻璃对于电磁辐射具有以下透射率：
在波长为254nm时，所述透射率为20％以上；和/或
在波长为300nm时，所述透射率为82％以上；和/或
在波长为350nm时，所述透射率为90％以上；和/或
在波长为546nm时，所述透射率为92％以上；和/或
在波长为1400nm时，所述透射率为92.5％以上；和/或
在波长范围为380nm至780nm时，所述透射率为91.5％以上；和/或
在波长范围为780nm至1500nm时，所述透射率为92.5％以上，
对于所述平板玻璃中包含的铁离子的重量份额的比例，适用的是：
0.1≤Fe2+/(Fe2++Fe3+)≤0.3；
对于所述平板玻璃中包含的金属Fe、Co、Ni、Cr、Cu、Mn、V以ppm计的重量份额，适用的是：
Σ(1*Fe+300*Co+70*Ni+50*Cr+20*Cu+5*Mn+2*V)[ppm，以质量计]小于200ppm，其中，相关金属的总含量与其氧化态无关。
2.根据权利要求1所述的平板玻璃，其中，在厚度为1mm时，所述平板玻璃对于电磁辐射具有以下透射率：
在波长为254nm时，所述透射率为60％以上；和/或
在波长为300nm时，所述透射率为90％以上；和/或
在波长为350nm时，所述透射率为91％以上；和/或
在波长为546nm时，所述透射率为92.5％以上；和/或
在波长为1400nm时，所述透射率为93％以上；和/或
在波长范围为380nm至780nm时，所述透射率为92％以上；和/或
在波长范围为780nm至1500nm时，所述透射率为93％以上。
3.根据权利要求2所述的平板玻璃，其中，在厚度为1mm时，所述平板玻璃对于电磁辐射具有以下透射率：
在波长为254nm时，所述透射率为85％以上，和/或
在波长为300nm时，所述透射率为91％以上。
4.根据权利要求3所述的平板玻璃，其中，在厚度为1mm时，所述平板玻璃对于电磁辐射具有以下透射率：
在波长为254nm时，所述透射率为88％以上。
5.根据权利要求1所述的平板玻璃，其中，Σ(1*Fe+300*Co+70*Ni+50*Cr+20*Cu+5*Mn+2*V)[ppm，以质量计]小于150ppm。
6.根据权利要求1所述的平板玻璃，其中，Σ(1*Fe+300*Co+70*Ni+50*Cr+20*Cu+5*Mn+2*V)[ppm，以质量计]小于100ppm。
7.根据权利要求1所述的平板玻璃，其中，Σ(1*Fe+300*Co+70*Ni+50*Cr+20*Cu+5*Mn+2*V)[ppm，以质量计]小于50ppm。
8.根据权利要求1所述的平板玻璃，其中，Σ(1*Fe+300*Co+70*Ni+50*Cr+20*Cu+5*Mn+2*V)[ppm，以质量计]小于25ppm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中，所述平板玻璃包括含量总计不超过98mol％的网络形成体氧化物。
10.根据权利要求9所述的平板玻璃，其中所述网络形成体氧化物包括硅和/或硼的氧化物。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中，所述平板玻璃的线性热膨胀系数α在2.4*10-6/K和3.5*10-6/K之间。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中，所述平板玻璃的SiO2的含量在72mol％和85mol％之间。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中，所述平板玻璃的SiO2的含量在76mol％和85mol％之间。
14.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中，所述平板玻璃包含B2O3，其中，所述平板玻璃的B2O3的含量在10mol％和25mol％之间。
15.根据权利要求14所述的平板玻璃，其中，所述平板玻璃的B2O3的含量在10mol％和22mol％之间。
16.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中，所述平板玻璃包含SiO2和B2O3，其中：
∑(SiO2+B2O3)为92mol％至98mol％。
17.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中：
∑R2O在1mol％和5mol％之间，其中，R2O代表碱金属氧化物。
18.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中，关于所述平板玻璃的组分的摩尔量的比例，适用的是：
B2O3/SiO2为0.12至0.35；和/或
∑(MexOy)/(∑(SiO2+B2O3)为0.02至0.10，
其中，Me代表金属，该金属的氧化物通常具有氧化数y，所述金属是碱金属和/或碱土金属以及铝。
19.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中，所述平板玻璃的转变温度Tg在450℃和550℃之间。
20.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，所述平板玻璃具有粘度η，其中，在1000℃和1320℃之间的温度下lgη的值为4。
21.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，其中，在光波长为587.6nm时，所述平板玻璃的折射率nd小于1.475。
22.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，具有以下的耐化学性的值：
-根据DIN ISO 719等级HGB 1的耐水性；
-根据DIN 12116等级S1W的耐酸性；以及
-根据DINISO 695等级A3或更高等级的耐碱性。
23.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，所述平板玻璃包括以下成分：
其中，所述平板玻璃中包含的碱金属氧化物Na2O、K2O、Li2O、总计小于5mol％。
24.根据权利要求23所述的平板玻璃，所述平板玻璃包括以下成分：
SiO2 76mol％至85mol％；
B2O3 10mol％至22mol％。
25.根据权利要求1至8中任一项所述的平板玻璃，所述平板玻璃通过熔融工艺以及随后的热成型制造或能够制造。
26.根据权利要求25所述的平板玻璃，其中所述热成型包括浮法工艺、轧制工艺、拉制工艺。
27.根据权利要求26所述的平板玻璃，其中所述拉制工艺包括下拉工艺、上拉工艺、福柯工艺。
28.根据权利要求27所述的平板玻璃，其中所述下拉工艺包括溢流熔融下拉工艺。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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