CN113003934B - 光学部件和玻璃组合物及其用途 - Google Patents
光学部件和玻璃组合物及其用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113003934B CN113003934B CN202011495069.8A CN202011495069A CN113003934B CN 113003934 B CN113003934 B CN 113003934B CN 202011495069 A CN202011495069 A CN 202011495069A CN 113003934 B CN113003934 B CN 113003934B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- range
- transmittance
- glass
- cations
- wavelength
- 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.)
- Active
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 275
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 358
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 123
- -1 potassium cations Chemical class 0.000 claims description 94
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 79
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 53
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 47
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 43
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 28
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 27
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 27
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 16
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 16
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 39
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 12
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 11
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 239000006103 coloring component Substances 0.000 description 6
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 4
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-3-pyrimidin-4-ylpropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)CC1=CC=NC=N1 JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000005391 art glass Substances 0.000 description 1
- HYFJXBYGHMZZPQ-UHFFFAOYSA-N boron(1+) Chemical compound [B+] HYFJXBYGHMZZPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) Chemical compound [Cr+3] BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 1
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
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/095—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing rare earths
-
- 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
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
-
- 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
- C03C4/10—Compositions for glass with special properties for infrared transmitting glass
-
- 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
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
-
- 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
-
- 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
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/078—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
-
- 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
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
-
- 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
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
-
- 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
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
- 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
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
- C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
-
- 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
- C03C4/02—Compositions for glass with special properties for coloured glass
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
-
- 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
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
- C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
-
- 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
- C03C2203/00—Production processes
- C03C2203/10—Melting processes
-
- 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
- C03C2203/00—Production processes
- C03C2203/50—After-treatment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
- G01S7/4813—Housing arrangements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
- G02B5/226—Glass filters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
本发明涉及玻璃组合物和玻璃制品，诸如光学部件，其在可见光范围内具有低透射率以及在近红外(NIR)范围内具有高透射率。本发明还涉及其用途，特别是在汽车领域中的用途。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃组合物和玻璃制品，诸如光学部件，其在可见光范围内具有低透射率以及在近红外(NIR)范围内具有高透射率。本发明还涉及其用途，特别是在汽车领域中的用途。
背景技术
对可见光透射率低的玻璃由于其黑色外观而通常被称为“黑色玻璃”。然而，除非黑色玻璃相当厚，否则由于普通的黑色玻璃通常具有足以目测位于玻璃后面的结构的透射率。尤其是，当使用的普通黑色玻璃较薄时，其看起来不是完全黑色的，即它们并没有给人中性黑的印象。相反，它们通常会给人深蓝色或深绿色的印象。此外，黑色玻璃通常含有许多应用领域中禁用的有毒成分。
鉴于上述缺点，黑色玻璃的潜在应用仅限于某些狭窄的领域，尤其是应用在可接受其大厚度的领域中，这一点并不为奇，因为在这些应用中厚度大并未被视为其主要缺点。
但是，为了开拓新的应用领域，必须克服上述缺点。例如，在包括NIR激光器的应用中，可以有利地将在NIR范围内还具有高透射率的相应改进的黑色玻璃用作光学部件或带通滤波器。有趣的是，近年来此类应用的数量急剧增加，尤其对于距离和/或速度的光学测量应用。众所周知的方法通常称为LiDAR(光检测和测距)，有时也称为LaDAR(激光检测和测距)。LiDAR系统一般通过发射NIR光谱的激光来工作，尤其该激光具有的波长大于780nm。这种激光从周围环境中的物体至少部分地反射到LiDAR系统中并在该系统处被检测。基于反射的激光的图案，LiDAR系统可以识别物体。基于飞行时间，LiDAR系统可以确定物体的距离。一些LiDAR系统可以根据发射的激光和反射的激光的相位关系来确定物体的速度。
例如，自动驾驶需要LiDAR系统。但是，还有许多其他的应用领域，尤其是机器人、无人机、卫星、海洋、采矿、建筑、铁路等。
LiDAR系统需要位于系统的光电子部件和周围环境之间的光学窗口，以提供保护免受环境影响。取决于LiDAR系统的类型，这种光学窗口可以是平面的或曲面的。通常使用的还有旋转式LiDAR系统，其中发射器和检测器在通常固定的环形窗口内旋转。
众所周知的LiDAR系统通常包括由聚合材料制成的光学窗口，该聚合材料尤其诸如聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的材料。但是，这种材料具有诸多缺点，尤其在耐刮擦性、机械耐性和耐化学性方面。
因此，已经尝试了将玻璃用作这种光学窗口的材料。例如，WO2019/030106A1公开了一种LiDAR系统，其具有包括玻璃的盖透镜。但是，不能获得本发明的玻璃的有利性能：本发明的玻璃是耐化学性的玻璃，其结合了在NIR范围内的高透射率以及在可见光范围内的低透射率，并且给人中性黑的印象。WO2019/065643A1也是如此。
此外，WO2019/009336A1公开了一种传感器模块，其包括由强化玻璃形成的保护构件。但是，玻璃在可见光范围内具有高透射率。
发明内容
这些现有技术的玻璃不具有本发明的玻璃的有利特性。本发明的玻璃的特征在于在可见光范围内具有尤其低的透射率。另一方面，在NIR范围内的透射率尤其高。而且，本发明的玻璃尤其是中性色的，即其尤其给人中性黑色的印象。优选地，玻璃不含在汽车工业中不期望的成分，诸如Cr(VI)和/或V2O5。此外，玻璃具有尤其高的化学稳定性和机械稳定性。优选地，本发明的玻璃能够通过热成型很好地加工，这对于获得平面或环形光学部件是尤其有利的。
本发明的目的是克服现有技术的缺点。该目的通过权利要求的主题得以解决。该目的尤其通过一种玻璃、尤其光学玻璃来解决，所述玻璃包括指定量(摩尔份额，以cat.-％计)的以下成分的阳离子：
其中，钠和钾的阳离子的摩尔份额的总和在15cat.-％至50cat.-％的范围内，其中镍和铬的阳离子的摩尔份额的总和在0.1cat.-％至0.5cat.-％的范围内，以及其中钠和钾的阳离子的摩尔份额的总和与镍和铬的阳离子的摩尔份额的总和之比在70:1至200:1的范围内。
本发明在很大程度上基于阳离子相对于彼此的摩尔比的正确调节。因此，合理的是通过cat.-％的指示来表征玻璃成分。当然，玻璃还包括阴离子。但是，它们对玻璃性质的影响不如阳离子，因此本发明的核心更多在于阳离子成分。
术语“阳离子百分比”(缩写为“cat.-％”)涉及阳离子相对于玻璃中阳离子总量的相对摩尔份额。当然，玻璃还包括阴离子，其相对于玻璃中阴离子总量的相对摩尔份额在此表示为“阴离子百分比”(缩写为“anion-％”)。
除了阳离子之外，本发明的玻璃还包括阴离子，优选地选自由O2-、F-、Br-、Cl-和SO4 2-构成的组。O2-相对于阴离子的摩尔份额应优选至少为50％(anion-％)、进一步优选至少为70％、更优选至少为90％、更优选至少为98％、尤其优选至少为99％。在一个优选实施例中，玻璃是完全氧化的，因此它仅包含O2-作为阴离子而不含其他阴离子。
本发明的玻璃优选仅包括少量卤族元素。优选的是，阴离子中的卤族元素的含量限制至多为20anion-％、至多为10anion-％或至多为5anion-％、进一步优选至多为3anion-％、更优选至多为1anion-％。根据本发明，卤族元素被理解为Cl、F和Br的阴离子。在特定实施例中，玻璃不含Cl、F和/或Br的阴离子，或者包含的这些成分的份额分别优选不大于3anion-％、2anion-％或1anion-％。在一些实施例中，玻璃包括Cl-，例如其量至少为0.1anion-％、至少为0.2anion-％、至少0.5为anion-％、至少1为anion-％、至少为2anion-％或至少为3anion-％，例如0.5anion-％至10anion-％或1anion-％至5anion-％。
当本公开中表明玻璃包括的特定成分的阳离子的指定量为cat.-％时，除非另有说明，这是指相应成分的所有阳离子种类以cat.-％计的总摩尔量。因此，例如成分M可以以在玻璃中的不同氧化态存在于玻璃中，例如M2+和M3+。如果指示的是玻璃包括的M阳离子的量或份额为x cat.-％，这意味着玻璃中M2+和M3+的量之和等于x cat.-％。
诸如“份额”或“量”之类的术语在本公开中可以互换地使用。
本发明的玻璃包括的硅的阳离子(尤其Si4+)的量为30cat.-％至80cat.-％、更优选35cat.-％至75cat.-％、更优选40cat.-％至70cat.-％。这种量的硅的阳离子对于优化所需的耐化学性和稳定性以及通过热成型处理玻璃的能力是尤其有利的。尤其优选地，玻璃中的硅的阳离子的量为45cat.-％至70cat.-％、更优选50cat.-％至70cat.-％、更优选60cat.-％至70cat.-％。硅的阳离子的量可以例如至少为30cat.-％、至少为35cat.-％、至少40为cat.-％、至少45为cat.-％、至少为50cat.-％、或者至少为60cat.-％。硅的阳离子的量可以例如至多为80cat.-％、至多75cat.-％、或者至多70cat.-％。
本发明的玻璃包含碱金属的阳离子。这对于熔融性和澄清性能是尤其有利的。此外，已经发现的是，尤其一定量的钠和钾的阳离子对于提高玻璃中着色成分(诸如镍和铬的阳离子)的溶解性是有利的。在这方面，应当注意的是，黑色玻璃一般特别难以熔融，因此还必须相对于镍和铬的阳离子的量仔细选择钠和钾的阳离子的量。在本发明的玻璃中，钠(尤其Na+)和钾(尤其K+)的阳离子量之和为15cat.-％至50cat.-％、优选20cat.-％至45cat.-％、更优选25cat.-％至40cat.-％、更优选25cat.-％至35cat.-％或者25cat.-％至30cat.-％。钠和钾的阳离子的量之和例如可以至少为15cat.-％、至少为20cat.-％或者至少为25cat.-％。钠和钾的阳离子的量之和例如可以至多为50cat.-％、至多为45cat.-％、至多为40cat.-％、至多为35cat.-％或者至多为30cat.-％。
钠阳离子尤其有利于提高玻璃中着色成分(诸如镍和铬的阳离子)的溶解性。但是，事实证明的是，钠阳离子的量不应太高，否则会降低玻璃的耐化学性。本发明的玻璃包括的钠阳离子的量为5cat.-％至35cat.-％、优选为7.5cat.-％至30cat.-％、更优选10cat.-％至25cat.-％、更优选12cat.-％至20cat.-％、更优选14cat.-％至18cat.-％。钠阳离子的量可以例如至少为5cat.-％、至少为7.5cat.-％、至少为10cat.-％、至少为12cat.-％或者至少为14cat.-％。钠阳离子的量可以例如至多为35cat.-％、至多为30cat.-％、至多为25cat.-％、至多为20cat.-％或者至多为18cat.-％。
钾阳离子尤其有利于提高耐化学性。但是，与钠阳离子相比，钾阳离子对玻璃中着色成分(诸如镍和铬的阳离子)的溶解性的影响不那么高。因此，玻璃中钾阳离子的量的范围为2cat.-％至25cat.-％、优选5cat.-％至20cat.-％、更优选6cat.-％至15cat.-％、更优选8cat.-％至14cat.-％。钾阳离子的量可以例如至少为2cat.-％、至少为5cat.-％、至少为6cat.-％或者至少为8cat.-％。钾阳离子的量例如可以至多为25cat.-％、至多为20cat.-％、至多为15cat.-％或者至多为14cat.-％。
鉴于如上所述的玻璃中钠和钾的阳离子的不同效果，优选的是，玻璃中钾阳离子的摩尔份额(以cat.-％计)小于玻璃中钠阳离子的摩尔份额(以cat.-％计)。优选地，玻璃中钾阳离子的摩尔份额与钠阳离子的摩尔份额之比的范围为0.2:1至<1:1、更优选0.3:1至0.9:1、更优选0.4:1至0.8:1、更优选0.5:1至0.7:1、更优选0.6:1至0.7:1。钾阳离子的摩尔份额与钠阳离子的摩尔份额之比可以例如至少为0.2:1、至少为0.3:1、至少为0.4:1、至少为0.5:1或者至少为0.6:1。钾阳离子的摩尔份额与钠阳离子的摩尔份额之比可以例如小于1:1、诸如至多为0.9:1、至多为0.8:1或者至多为0.7:1。
除了钠和钾的阳离子之外，本发明的玻璃可以包括锂的阳离子(尤其Li+)，例如其量为0至4cat.-％、或者0.1cat.-％至2cat.-％、或者0.5cat.-％到1cat.-％。锂的阳离子的量可以例如至多为4cat.-％、至多为2cat.-％或者至多为1cat.-％。锂的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％、或者至少为0.5cat.-％。但是，优选地，本发明的玻璃不含锂的阳离子。
本发明的玻璃可以包括硼的阳离子(尤其B3+)。硼的阳离子充当网络改性剂，可能会损害阳离子(如Cr(III))的溶解性。硼的阳离子可以存在的量优选为0至20cat.-％，诸如1cat.-％至15cat.-％或者5cat.-％至10cat.-％。硼的阳离子的量可以例如至少为1cat.-％或者至少5cat.-％。硼的阳离子的量可以例如至多为20cat.-％、至多为15cat.-％或者至多为10cat.-％。优选地，本发明的玻璃不含硼的阳离子。
本发明的玻璃可以包括铝的阳离子(尤其Al3+)。铝的阳离子充当网络改性剂，可能会损害阳离子(如Cr(III))的溶解性。值得注意的是，与硼的阳离子相比，铝的阳离子在此方面的损害作用更加强得多。此外，包含铝的阳离子的原料一般将水引入熔体中，这与在太低的温度下产生水蒸气气泡有关，以至于要通过澄清除去。因此，本发明的玻璃中铝的阳离子的量受到限制。铝的阳离子可以存在的量优选为0至2cat.-％，诸如0.1至1.5cat.-％或者0.5至1cat.-％。铝的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％或者至少为0.5cat.-％。铝的阳离子的量可以例如至多为2cat.-％、至多为1.5cat.-％或者至多为1cat.-％。
本发明的玻璃可以包括钡的阳离子(尤其Ba2+)，其量优选为0至10cat.-％，例如0.1cat.-％至5cat.-％或者0.5cat.-％至2cat.-％。钡的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％或者至少0.5cat.-％。钡的阳离子的量可以例如至多为10cat.-％、至多为5cat.-％或者至多为2cat.-％。优选地，本发明的玻璃不含钡的阳离子。
本发明的玻璃可以包括镁的阳离子(尤其Mg2+)。本发明的玻璃中镁的阳离子的量可以优选为0至2.5cat.-％，例如0.1cat.-％至2cat.-％或者0.5cat.-％至1.5cat.-％。镁的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％或者至少为0.5cat.-％。镁的阳离子的量可以例如至多为2.5cat.-％、至多为2cat.-％或者至多为1.5cat.-％。优选地，本发明的玻璃不含镁的阳离子。
本发明的玻璃可以包括锌的阳离子，其量优选为0至15cat.-％。大量的锌可能会损害其耐化学性。但是，锌对于玻璃的熔融性是非常有利的。优选地，玻璃包括的锌的阳离子的量为1cat.-％至12cat.-％、更优选2cat.-％至10cat.-％、更优选4cat.-％至8cat.-％。锌的阳离子的量可以例如至少为1cat.-％、至少为2cat.-％或者至少为4cat.-％。锌的阳离子的量可以例如至多为15cat.-％、至多为12cat.-％、至多为10cat.-％或者至多为8cat.-％。
本发明的玻璃可以包括镧的阳离子，其量优选为0至10cat.-％。优选地，本发明的玻璃中镧的阳离子的量为0至8cat.-％，例如0.1cat.-％至6cat.-％或者0.2cat.-％至4cat.-％。镧的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％或者至少为0.2cat.-％。镧的阳离子的量可以例如至多为10cat.-％、至多为8cat.-％、至多为6cat.-％或者至多为4cat.-％。在本发明的一些实施例中，玻璃不含镧的阳离子。
本发明的玻璃可以包括锑的阳离子。优选地，本发明的玻璃中锑的阳离子的量为0至0.4cat.-％，例如为0.1cat.-％至0.3cat.-％。锑的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％。锑的阳离子的量可以例如至多为0.4cat.-％或者至多为0.3cat.-％。优选地，本发明的玻璃不含锑的阳离子。
本发明的玻璃可以包括砷的阳离子，例如其量为0至0.2cat.-％或者0.1cat.-％至0.15cat.-％。砷的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％。砷的阳离子的量可以例如至多为0.2cat.-％或者至多为0.15cat.-％。优选地，本发明的玻璃不含砷的阳离子。
铈和钛的阳离子是尤其有利于阻挡紫外线辐射的成分。但是，惊讶地发现，在没有铈和钛的任何阳离子的情况下，也可以获得具有有利光学性能的玻璃。因此，铈和钛的阳离子是可选的成分。因此，玻璃可以例如不含铈的阳离子，或者不含钛的阳离子，或者不含铈的阳离子和钛的阳离子。
在本发明的玻璃中钛的阳离子的量优选在0至10cat.-％的范围内，例如在0.5cat.-％至8cat.-％或者1cat.-％至5cat.-％的范围内。钛的阳离子的量可以例如至少为0.5cat.-％或者至少为1cat.-％。钛的阳离子的量可以例如至多为10cat.-％、至多为8cat.-％、至多为5cat.-％、至多为4cat.-％、至多为3cat.-％、至多为2cat.-％或者至多为1.5cat.-％。
在本发明的玻璃中铈的阳离子的量优选在0至5cat.-％的范围内，例如在0.1cat.-％至4cat.-％或者0.3cat.-％至3cat.-％的范围内。铈的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％或者至少0.3cat.-％。铈的阳离子的量可以例如至多为5cat.-％、至多为4cat.-％、至多为3cat.-％、至多为2cat.-％、至多为1.5cat.-％、至多为1cat.-％或者至多为0.5cat.-％。
如上所述，本发明的玻璃对于在可见光范围内需要低透射率和在NIR范围内需要高透射率的应用(例如用于LiDAR的光学窗口)非常有利。此外，本发明的玻璃尤其给人中性黑色的印象。为了获得这种有利的光谱特性，本发明的玻璃包括了可称为吸收成分或着色成分的成分，然而术语“着色”在这方面可能具有误导性，因为通过这类成分的特定组合所获得的总体色彩印象是中性黑色。
本发明的玻璃中必须存在的一种吸收成分是钴的阳离子。为了获得有利的光谱特性，需要钴的阳离子。但是，必须非常仔细地选择钴的阳离子的量，以免损害光谱特性。在本发明的玻璃中，钴的阳离子的量为0.03cat.-％至0.5cat.-％、优选0.04cat.-％至0.4cat.-％、更优选0.05cat.-％至0.3cat.-％、更优选0.06cat.-％至0.2cat.-％、更优选0.07cat.-％至0.16cat.-％。钴的阳离子的量可以例如至少为0.03cat.-％、至少为0.04cat.-％、至少为0.05cat.-％、至少为0.06cat.-％或者至少为0.07cat.-％。钴的阳离子的量可以例如至多为0.5cat.-％、至多为0.4cat.-％、至多为0.3cat.-％、至多为0.2cat.-％或者至多为0.16cat.-％。
但是，钴的阳离子不足以实现有利的光谱特性。相反，发现还必须存在镍和铬的至少一种的阳离子。此外，必须非常仔细地选择镍和铬的阳离子的量。尤其，镍和铬的阳离子的摩尔份额之和的范围为0.1cat.-％至0.5cat.-％、更优选0.12cat.-％至0.45cat.-％、更优选0.15cat.-％至0.4cat.-％、更优选0.16cat.-％至0.35cat.-％、更优选0.18cat.-％至0.3cat.-％。镍和铬的阳离子的摩尔份额之和可以例如至少为0.1cat.-％、至少为0.12cat.-％、至少为0.15cat.-％、至少为0.16cat.-％或者至少为0.18cat.-％。镍和铬的阳离子的摩尔份额之和可以例如至多为0.5cat.-％、至多为0.45cat.-％、至多为0.4cat.-％、至多为0.35cat.-％或者至多为0.3cat.-％。
已经证明了玻璃中镍和铬的阳离子的总量很重要。但是，本发明的玻璃不一定包含镍的阳离子和铬的阳离子。相反，如果存在镍的阳离子或铬的阳离子就足够了。在一些实施例中，镍的阳离子和的铬的阳离子都可以存在。在这样的实施例中，优选的是，与铬的阳离子的摩尔份额相比，镍的阳离子的摩尔份额更高。在其他实施例中，本发明的玻璃包括镍的阳离子或铬的阳离子。例如，在一些实施例中，玻璃可以不含镍的阳离子。
在本发明的玻璃中镍的阳离子的量为0至0.5cat.-％，例如为0.1cat.-％至0.4cat.-％或者0.2cat.-％至0.35cat.-％。镍的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％或者至少为0.2cat.-％。镍阳离子的量可以例如至多为0.5cat.-％、至多为0.4cat.-％或者至多为0.35cat.-％。
在本发明的玻璃中铬的阳离子量为0至0.5cat.-％，例如0.05cat.-％至0.4cat.-％、0.1cat.-％至0.3cat.-％、0.15cat.-％至0.3cat.-％或0.15cat.-％至0.25cat.-％。铬的阳离子的量可以例如至少为0.05cat.-％、至少为0.1cat.-％或者至少为0.15cat.-％。铬的阳离子的量可以例如至多为0.5cat.-％、至多为0.4cat.-％、至多为0.3cat.-％或者至多为0.25cat.-％。
优选地，在玻璃的铬的阳离子中，铬(VI)或Cr6+的量极低，例如使得铬(VI)量与玻璃中铬的阳离子的总量的摩尔比小于0.05:1、或小于0.01:1、或者甚至小于0.001:1。原因是铬(VI)有剧毒，应避免使用。为了实现这一点，优选的是，在玻璃的生产过程中避免基于铬(VI)的原料，例如CrO。基于该原因，应避免诸如重铬酸钾或二色酸钠等的原料。以前，这种材料由于提供了尤其好的溶解性和熔融性而被频繁地使用。此外，玻璃不应在氧化条件下生产。因此，优选避免氧气鼓泡。此外，也优选避免使用NO3。
但是，在还原条件下生产玻璃的缺点是熔融过程尤其困难。黑色玻璃通常很难熔融。还原条件进一步恶化了熔融性。尤其诸如镍和铬的阳离子等的成分使这方面变得棘手。此外，除铬(VI)以外的铬的阳离子(诸如例如铬(III))使这方面变得尤其困难。因此，生产这种玻璃非常复杂。但是，现在发现的是，如果钾和钠的阳离子量远远高于镍和铬的阳离子量的话，即使在还原条件下，玻璃也可以生产得尤其好。在本发明的玻璃中，钠和钾的阳离子的摩尔份额的总和与镍和铬的阳离子的摩尔份额的总和之比的范围为70:1至200:1、优选75:1至180:1、更优选80:1至160:1、更优选90:1至150:1、更优选100:1至145:1、更优选100:1至140:1、更优选110:1至140:1。钠和钾的阳离子的摩尔份额的总和与镍和铬的阳离子的摩尔份额的总和之比可以例如为至少70:1、至少75:1、至少80:1、至少90:1、至少100:1或者至少110:1。钠和钾的阳离子的摩尔份额的总和与镍和铬的阳离子的摩尔份额的总和之比可以例如至多为200:1、至多为180:1、至多为160:1、至多为150:1、至多为145:1或者至多为140:1。
惊讶地发现，如果镍和铬的阳离子与钴的阳离子量相比以一定摩尔比存在，则对于甚至进一步改善玻璃的光谱特性是有利的。尤其，镍和铬的阳离子的摩尔份额之和优选高于钴的阳离子的摩尔份额。但是，镍和铬的阳离子的过量优选不要选择得很高。相反，发现如果其量在一定范围内，就能够实现尤其优选的光谱特性。优选地，镍和铬的阳离子的摩尔份额之和与钴的阳离子的摩尔份额之比的范围为>1:1至5:1、更优选1.2:1至4:1、更优选1.5:1至3.5:1、更优选1.75:1至3.25:1、更优选2:1至3:1、更优选2.2:1至3:1、更优选2.2:1至2.65:1。镍和铬的阳离子的摩尔份额之和与钴的阳离子的摩尔份额之比可以例如大于1:1，例如至少为1.2:1、至少为1.5:1、至少为1.75:1、至少为2:1或者至少为2.2:1。镍和铬的阳离子的摩尔份额之和与钴的阳离子的摩尔份额之比可以例如至多为5:1、至多为4:1、至多为3.5:1、至多为3.25:1、至多为3:1，或者至多为2.65:1。
本发明的玻璃可以包括其他着色成分，用于微调光谱特性。但是，这不是必需的。只要存在镍的阳离子或铬的阳离子以及钴的阳离子就足够了。在一些实施例中，本发明的玻璃另外包括锰的阳离子，其量优选为0至0.5cat.-％，例如0.1cat.-％至0.4cat.-％或者0.15cat.-％至0.35cat.-％。锰的阳离子的量可以例如至多为0.5cat.-％、至多0.4cat.-％或者至多0.35cat.-％。本发明的玻璃可以不含锰的阳离子。但是，在一些实施例中，锰的阳离子的量可以例如至少为0.1cat.-％或者至少为0.15cat.-％。但是，优选的是，锰的阳离子的量小于镍和铬的阳离子的量之和。优选地，锰的阳离子的摩尔份额与镍和铬的阳离子的摩尔份额之和的比的范围在0:1至<1:1，例如0:1至0.95:1、0.5:1至0.9:1或者0.6:1至0.9:1。锰的阳离子的摩尔份额与镍和铬的阳离子的摩尔份额之和的比可以例如至少为0.5:1、至少为0.6:1或者至少为0.9:1。锰的阳离子的摩尔份额与镍和铬的阳离子的摩尔份额之和的比可以例如小于1:1，例如至多为0.95:1或者至多为0.9:1。
优选地，本发明的玻璃中铅的阳离子的量为0至1cat.-％、优选小于0.5cat.-％、更优选小于0.1cat.-％。尤其优选地，本发明的玻璃不含铅的阳离子。
优选地，本发明的玻璃中锆的阳离子的量为0至1cat.-％、优选小于0.5cat.-％、更优选小于0.1cat.-％。尤其优选地，本发明的玻璃不含锆的阳离子。
优选地，本发明的玻璃中锶的阳离子的量为0至1cat.-％、优选小于0.5cat.-％、更优选小于0.1cat.-％。尤其优选地，本发明的玻璃不含锶的阳离子。
优选地，本发明的玻璃中钙的阳离子的量为0至1cat.-％、优选小于0.5cat.-％、更优选小于0.1cat.-％。尤其优选地，本发明的玻璃不含钙的阳离子。
优选地，本发明的玻璃中铁的阳离子的量为0至1cat.-％、优选小于0.5cat.-％、更优选小于0.1cat.-％。尤其优选地，本发明的玻璃不含铁的阳离子。
当在本说明书中提到玻璃不含一成分的阳离子或它们不包含某种成分的阳离子时，这意味着该成分的阳离子仅允许作为杂质存在于玻璃中。这意味着不会以实质量添加该成分。非实质量是量小于300ppm(阳离子的基础摩尔份额)、优选小于200ppm(阳离子的基础摩尔份额)、更优选小于100ppm(阳离子的基础摩尔份额)、尤其优选小于50ppm(阳离子的基础摩尔份额)、最优选小于10ppm(阳离子的基础摩尔份额)。
优选地，硅、钠、钾和钴的阳离子、以及镍和铬中的一种或多种的阳离子、以及铝、硼、钡、锌、镧、钛、铈和锰中的一种或多种的阳离子占玻璃中阳离子总量的至少为90cat.-％、更优选至少为95cat.-％、更优选至少为98cat.-％、更优选至少为99cat.-％、甚至更优选至少为99.5cat.-％、更优选至少为99.9cat.-％。
本发明的玻璃优选用作LiDAR系统的光学窗口。这样的光学窗口为系统的光电组件提供保护使其免受环境影响。取决于LiDAR系统的类型，这种光学窗口可以是平面的或曲面的。通常使用的还有旋转式LiDAR系统，其中发射器和检测器在通常固定的环形窗口内旋转。
LiDAR系统一般通过发射NIR光谱的激光来工作，尤其激光具有的波长大于780nm。因此，对于这种应用来说，重要的是玻璃在NIR范围内具有高透射率以使激光通过。另一方面，玻璃对于可见光应该具有低透射率以防止位于玻璃后面的结构被看见。
已经尝试依靠阻挡可见光透射的涂层来实现这种光学特性。但是涂层存在安全隐患，尤其在汽车领域。此外，由于挡光的角度依赖性，因此圆形玻璃板的涂覆复杂且成本高。许多涂层的效果还差强人意。因此，有利的是，利用玻璃本身实现可见光范围内的低透射率以及NIR范围内的高透射率的期望特性，即不需要任何阻光涂层。
此外，通常期望中性黑色的印象，但是现有技术却不能完全实现这种效果。尤其，期望的是以相对低玻璃厚度实现中性黑色印象以降低玻璃产品的重量。
通过使用低密度玻璃还可以进一步减轻重量。优选地，本发明的玻璃具有低密度。
本发明的玻璃的折射率nd优选在1.50至1.55的范围内，例如在1.50至1.53或1.51至1.52的范围内。折射率nd优选地使用没有着色成分的参考玻璃来确定。
本发明的玻璃在若干方面是非常有利的。它们具有有利的光谱特性，诸如在可见光范围内的透射率低，在NIR范围内的透射率高以及中性黑色印象。此外，它们具有非常好的耐化学性和耐气候性，这使其尤其适用于户外应用。而且，玻璃具有良好的熔融性，它们可以通过热成型工艺很好地加工。这得益于玻璃的长粘度分布(profile)。这意味着粘度在不同温度下变化不是很大。具有长粘度分布的玻璃对于热成型是有利的，因为这些玻璃具有可以对它们进行加工的更大温度范围。因此，该过程不必以最快的速度处理仍是热的玻璃为目标。
术语“透射率”和“透光率”在本公开中可互换地使用。当在本公开中提及术语“透射率”和“透光率”时，这是指总透射率或总透光率，如果没有另外指出，即测量的透射率将考虑吸收损耗和反射损耗在内。另一方面，如果涉及内部透光率，则在本文中通过提及“内部透射率”或“内部透光率”来明确指出。内部透射率确定为总透射率与Pd值之比。Pd值表示反射损耗的测量值，可以使用以下公式根据折射率nd轻松计算出Pd值。
例如，对于折射率nd为1.515的玻璃，Pd值约为0.92。这意味着100％的内部透射率将产生约92％的总透射率。值得注意的是，可以使用抗反射涂层(AR涂层)来减少反射损耗，从而使总透射率可以提高到92％以上。但是，在本公开内，术语“透射率”或“透光率”是指没有任何AR涂层的玻璃样品的总透射率。
优选地，本发明的玻璃具有的Pd值的范围为0.911至0.925、更优选0.915至0.924、更优选0.920至0.923。
如上所述，本发明的玻璃在可见光范围内具有低透射率。
优选地，厚度为2mm的本发明的玻璃对250nm至700nm范围内波长的光具有的平均透射率至多为15％、更优选至多为12％、更优选至多为10％、更优选至多为7.5％、更优选至多为6％、更优选至多为5％、更优选至多为4％、更优选至多为3％、更优选至多为2％、更优选至多为1％。为了确定该平均透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到波长为700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同波长处确定透射率。然后，将250nm至700nm范围内的平均透射率确定为已测量的451个透射率值的平均值。本发明的玻璃在2mm厚度对250nm至700nm范围内波长的光可以例如具有的平均透射率至少为0.1％、至少为0.2％、至少为0.5％或者至少为0.75％。
还优选的是，在250nm至700nm范围内的较小波长区域中的平均透射率是低的。例如，在玻璃样品厚度为2mm时，在250nm至700nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均透射率优选至多为35％、更优选至多为30％、更优选至多为25％、更优选至多为20％、更优选至多为15％。这意味着在250nm至270nm的子范围内、在251nm至271nm的子范围内、在252nm至272nm的子范围内、……、在678nm至698nm的子范围内、在679nm至699nm的子范围内以及在680nm到700nm的子范围内平均透射率优选至多为35％、更优选至多为30％、更优选至多为25％、更优选至多为20％、更优选至多为15％。为了确定该平均透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm的波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同波长处确定透射率。然后，对于上面指示的431个子范围中的每个子范围，将平均透射率确定为每个子范围中的21个透射率值的平均值。在玻璃样品厚度为2mm时，在250nm至700nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均透射率可以例如至少为1％、至少为2％、或者至少为5％。
还优选的是，在250nm至700nm的波长范围内的最大透射率是相对较低。优选地，2mm厚度的本发明的玻璃对250nm至700nm范围内波长的光具有的最大透射率为45％、更优选至多为40％、更优选至多为35％、更优选至多为30％、更优选至多为25％、更优选至多为20％、更优选至多为15％。为了确定最大透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同波长处确定透射率。然后，将250nm至700nm范围内的最大透射率确定为已测量的451个透射率值中的最大值。本发明的玻璃在2mm厚度对250nm至700nm范围内波长的光可以例如具有的最大透射率至少为1％、至少为2％、至少为5％、甚至至少为10％。
本发明的玻璃不仅在可见光波长范围内具有低透射率，而且在NIR波长范围内具有高透射率。尤其相关的是在850nm至950nm范围内的透射率。
优选地，厚度为2mm的本发明的玻璃对于850nm至950nm范围内波长的光具有的平均透射率至少为40％、更优选地至少为45％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％。为了确定该平均透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。然后，将850nm至950nm范围内的平均透射率确定为已测量的101个透射率值的平均值。本发明的玻璃在2mm厚度对850nm至950nm范围内波长的光可以例如具有的平均透射率至多为92％、至多为91.5％、至多为91.25％或者至多为91.2％。
还优选的是，在850nm至950nm范围内的较小波长区域中的平均透射率是高的。例如，在玻璃样品厚度为2mm时，在850nm至950nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均透射率优选至少为40％、更优选至少为45％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％。这意味着在850nm至870nm的子范围内、在851nm至871nm的子范围内、在852nm至872nm的子范围内、……、在928nm至948nm的子范围内、在929nm至949nm的子范围内、在930nm至950nm的子范围内平均透射率优选至少为40％、更优选至少为45％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选地至少为90％。为了确定该平均透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，对从850nm到950nm的101个不同的波长确定透射率。然后，对于上面指示的81个子范围中的每个子范围，将平均透射率确定为每个子范围中的21个透射率值的平均值。在玻璃样品厚度为2mm时，在850nm至950nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均透射率可以例如至多为92％、至多为91.5％、至多为91.1％或者至多为91％。
还优选的是，在850nm至950nm的波长范围内的最小透射率是相对较高。优选地，2mm厚度的本发明的玻璃对850nm至950nm范围内波长的光具有的最小透射率至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为45％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％。为了确定最小透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。然后，将850nm至950nm范围内的最小透射率确定为已测量的101个透射率值中的最小值。本发明的玻璃在2mm厚度对800nm至900nm范围内波长的光可以例如具有的最小透射率至多为92％、至多为91％、至多为90.9％或至多为90.8％。
如上所述，本发明的玻璃在可见光范围内具有低透射率。
优选地，厚度为4mm的本发明的玻璃对于250nm至700nm范围内波长的光具有的平均透射率至多为4％、更优选地至多为3.5％、更优选至多为3％、更优选至多为2.5％、更优选至多为2％、更优选至多为1.5％、更优选至多为1.25％、更优选至多为1％、更优选至多为0.75％、更优选至多为0.5％。为了确定该平均透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同的波长处确定透射率。然后，将250nm至700nm范围内的平均透射率确定为已测量的451个透射率值的平均值。本发明的玻璃在4mm厚度对250nm至700nm范围内波长的光可以例如具有的平均透射率至少为0.01％、至少为0.02％、至少为0.05％或者至少为0.1％。
还优选的是，在250nm至700nm范围内的较小波长区域中的平均透射率是低的。例如，在玻璃样品厚度为4mm时，在250nm至700nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均透射率优选至多为14％、更优选至多为13％、更优选至多为12％、更优选至多为10％、更优选至多为8％、更优选至多为6％、更优选至多为5％。这意味着在250nm至270nm的子范围内、在251nm至271nm的子范围内、在252nm至272nm的子范围内、……、在678nm至698nm的子范围内、在679nm至699nm的子范围内以及在680nm到700nm的子范围内平均透射率优选至多为14％、更优选至多为13％、更优选至多为12％、更优选至多为10％、更优选至多为8％、更优选至多为6％、更优选至多为5％。为了确定该平均透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同的波长处确定透射率。然后，对于上面指示的431个子范围中的每个子范围，将平均透射率确定为每个子范围中的21个透射率值的平均值。在玻璃样品厚度为4mm时，在250nm至700nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均透射率可以例如至少为0.1％、至少为0.2％或者至少为1％。
还优选的是，在250nm至700nm的波长范围内的最大透射率是相对较低。优选地，4mm厚度的本发明的玻璃对250nm至700nm范围内的波长的光具有的最大透射率至多为23％、更优选至多为22％、更优选至多为20％、更优选至多为15％、更优选至多为14％、更优选至多为13％、更优选至多为10％。为了确定最大透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同的波长处确定透射率。然后，将250nm至700nm范围内的最大透射率确定为已测量的451个透射率值中的最大值。本发明的玻璃在4mm厚度对250nm至700nm范围内波长的光可以例如具有的最大透射率至少为0.5％、至少为1％、至少为2％、甚至至少为4％。
本发明的玻璃不仅在可见光波长范围内具有低透射率，而且在NIR波长范围内具有高透射率。尤其相关的是在850nm至950nm范围内的透射率。
优选地，厚度为4mm的本发明的玻璃对于850nm至950nm范围内波长的光具有的平均透射率至少为20％、更优选地至少为25％、更优选至少为30％、更优选至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％。为了确定该平均透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。然后，将850nm至950nm范围内的平均透射率确定为已测量的101个透射率值的平均值。本发明的玻璃在4mm厚度对850nm至950nm范围内波长的光可以例如具有的平均透射率至多为92％、至多为91％、至多为90.5％或者至多为90.4％。
还优选的是，在850nm至950nm范围内的较小波长区域中的平均透射率是高的。例如，在玻璃样品厚度为4mm时，在850nm至950nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均透射率优选至少为20％、更优选至少为25％、更优选至少为30％、更优选至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％。这意味着在850nm至870nm的子范围内、在851nm至871nm的子范围内、在852nm至872nm的子范围内、……、在928nm至948nm的子范围内、在929nm至949nm的子范围内、在930nm至950nm的子范围内平均透射率优选至少为20％、更优选至少为25％、更优选至少为30％、更优选至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为50％、更优选的至少为60％、更优选地至少为70％、更优选地至少为80％、更优选地至少为85％、更优选地至少为90％。为了确定该平均透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。然后，对于上面指示的81个子范围中的每个子范围，将平均透射率确定为每个子范围中的21个透射率值的平均值。在玻璃样品厚度为4mm时，在850nm至950nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均透射率可以例如至多为92％、至多为91％、至多为90％或者至多为89.9％。
还优选的是，在850nm至950nm的波长范围内的最小透射率是相对较高。优选地，4mm厚度的本发明的玻璃对850nm至950nm范围内波长的光具有的最小透射率至少为15％、更优选至少为20％、更优选至少为25％、更优选至少为30％、更优选至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％。为了确定最小透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。然后，将850nm至950nm范围内的最小透射率确定为已测量的101个透射率值中的最小值。本发明的玻璃在4mm厚度对800nm至900nm范围内波长的光可以例如具有的最小透射率至多为92％、至多为91％、至多为90％或者至多为89.7％。
如上所述，本发明的玻璃在NIR范围内具有高透射率以及在可见光范围内具有低透射率。
优选地，在玻璃样品厚度为2mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的平均透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的平均透射率之比的范围为6:1至200:1、更优选7:1至150:1、更优选8:1至100:1、更优选10:1至80:1、更优选12:1至60:1、更优选15:1至50:1、更优选18:1至40:1、更优选20:1至30:1。
优选地，在玻璃样品厚度为2mm时，其对850nm至950nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最低平均透射率与其对250nm至700nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最高平均透射率之比的范围为2.5:1至20:1、更优选2.6:1至15:1、更优选2.7:1至10:1、更优选2.8:1至9:1、更优选2.9:1至8:1、更优选3.0:1至7:1、更优选3.1:1至6:1、更优选3.2:1至5:1、更优选3.3:1至4:1、更优选3.4:1至3.5:1。
优选地，在玻璃样品厚度为2mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的最小透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的最大透射率之比的范围为1.9:1至15:1、更优选2.0:1至10:1、更优选2.1:1至9:1、更优选2.2:1至8:1、更优选2.31:1至7:1、更优选2.4:1至6:1、更优选2.5:1至5:1、更优选2.6:1至4:1、更优选2.7:1至3.5:1、更优选2.8:1到3:1。
优选地，在玻璃样品厚度为4mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的平均透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的平均透射率之比的范围为20:1至400:1、更优选25:1至300:1、更优选30:1至250:1、更优选40:1至200:1、更优选50:1至150:1、更优选60:1至140:1、更优选70:1至130:1、更优选80:1至120:1。
优选地，在玻璃样品厚度为4mm时，其对850nm至950nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最低平均透射率与其对250nm至700nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最高平均透射率之比的范围为6:1至50:1、更优选6.5:1至40:1、更优选7:1至30:1、更优选7.5:1至25:1、更优选8:1至20:1、更优选8.5:1至18:1、更优选9:1至15:1、更优选9.5:1至14:1、更优选10:1至13:1、更优选10.5:1至12:1。
优选地，在玻璃样品厚度为4mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的最小透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的最大透射率之比的范围为3.5:1至15:1、更优选3.75:1至12:1、更优选4.0:1至10:1、更优选4.25:1至9:1、更优选4.5:1至8:1、更优选4.75:1至7.5:1、更优选5.0:1至7:1、更优选5.25:1至6.75:1、更优选5.5:1至6.5:1、更优选5.75:1至6.25:1。
优选地，本发明的玻璃在2mm样品厚度、更优选在4mm样品厚度对905nm的波长具有的内部透射率大于95％、更优选大于96％、更优选大于97％、更优选大于98％。
如上所述，本发明的玻璃在可见光范围内具有低内部透射率。
优选地，厚度为2mm的本发明的玻璃对250nm至700nm范围内波长的光具有的平均内部透射率至多为15％、更优选至多为12％、更优选至多为11％、更优选至多为10％、更优选至多为7.5％、更优选至多为6％、更优选至多为5％、更优选至多为4％、更优选至多为3％、更优选至多为2％、更优选至多为1％。为了确定该平均内部透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述的Pd值之比。然后，将250nm至700nm范围内的平均内部透射率确定为已确定的451个内部透射率值的平均值。本发明的玻璃在2mm厚度对250nm至700nm范围内波长的光可以例如具有的平均内部透射率至少为0.1％、至少为0.2％、至少为0.5％或者至少为0.75％。
还优选的是，在250nm至700nm范围内的较小波长区域中的平均内部透射率是低的。例如，在玻璃样品厚度为2mm时，在250nm至700nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均内部透射率优选至多为39％、更优选至多为35％、更优选至多为30％、更优选至多为25％、更优选至多为20％、更优选至多为15％。这意味着在250nm至270nm的子范围内、在251nm至271nm的子范围内、在252nm至272nm的子范围内、……、在678nm至698nm的子范围内、在679nm至699nm的子范围内以及在680nm到700nm的子范围内平均内部透射率优选至多为39％、更优选至多为35％、更优选至多为30％、更优选至多为25％、更优选至多为20％、更优选至多为15％。为了确定该平均内部透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述的Pd值之比。然后，对于上面指示的431个子范围中的每个子范围，将平均内部透射率确定为每个子范围中的21个内部透射率值的平均值。在玻璃样品厚度为2mm时，在250nm至700nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均内部透射率可以例如至少为1％、至少为2％、至少为5％或者至少为10％。
还优选的是，在250nm至700nm的波长范围内的最大内部透射率是相对较低的。优选地，2mm厚度的本发明的玻璃对250nm至700nm范围内波长的光具有的最大内部透射率为50％、更优选至多为45％、更优选至多为40％、更优选至多为35％、更优选至多为30％、更优选至多为25％、更优选至多为20％、更优选至多为15％。为了确定最大内部透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述的Pd值之比。然后，将250nm至700nm范围内的最大内部透射率确定为已确定的451个内部透射率值中的最大值。本发明的玻璃在2mm厚度对250nm至700nm范围内波长的光可以例如具有的最大内部透射率至少为1％、至少为2％、至少为5％甚至至少为10％。
本发明的玻璃不仅在可见光波长范围内具有低内部透射率，而且在NIR波长范围内具有高内部透射率。尤其相关的是在850nm至950nm范围内的透射率。
优选地，厚度为2mm的本发明的玻璃对于850nm至950nm范围内波长的光具有的平均内部透射率至少为45％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％、更优选至少为95％、更优选至少为96％、更优选至少为97％、更优选至少为98％、更优选至少为98.5％、更优选至少为99％。为了确定该平均内部透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，在850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述的Pd值之比。然后，将850nm至950nm范围内的平均内部透射率确定为已确定的101个内部透射率值的平均值。本发明的玻璃在2mm厚度对850nm至950nm范围内波长的光可以例如具有的平均内部透射率至多为99.9％、至多为99.5％或者至多为99.25％。
还优选的是，在850nm至950nm范围内的较小波长区域中的平均内部透射率是高的。例如，在玻璃样品厚度为2mm时，在850nm至950nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均内部透射率优选至少为40％、更优选至少为45％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％、更优选至少为95％、更优选至少为96％、更优选至少为97％、更优选至少为98％、更优选至少为98.5％。这意味着在850nm至870nm的子范围内、在851nm至871nm的子范围内、在852nm至872nm的子范围内、……、在928nm至948nm的子范围内、在929nm至949nm的子范围内、在930nm至950nm的子范围内平均内部透射率优选至少为40％、更优选至少为45％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更多优选至少为85％、更优选至少为90％、更优选至少为95％、更优选至少为96％、更优选至少为97％、更优选至少为98％、更优选至少为98.5％。为了确定该平均内部透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述Pd值之比。然后，对于上面指示的81个子范围中的每个子范围，将平均内部透射率确定为每个子范围中的21个内部透射率值的平均值。在玻璃样品厚度为2mm时，在850nm至950nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均内部透射率可以例如至多为99.9％、至多为99.5％、至多为99.1％或者至多为99％。
还优选的是，在850nm至950nm的波长范围内的最小内部透射率是相对较高的。优选地，2mm厚度的本发明的玻璃对850nm至950nm范围内波长的光具有的最小内部透射率至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为45％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％、更优选至少为95％、更优选至少为96％、更优选至少为97％、更优选至少为98％、更优选至少为98.5％。为了确定最小内部透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述Pd值之比。然后，将850nm至950nm范围内的最小内部透射率确定为已确定的101个内部透射率值中的最小值。本发明的玻璃在2mm厚度对800nm至900nm范围内波长的光可以例如具有的最小内部透射率至多为99.9％、至多为99.5％、至多为99.1％或者至多为99％。
如上所述，本发明的玻璃在可见光范围内具有低内部透射率。
优选地，厚度为4mm的本发明的玻璃对250nm至700nm范围内波长的光具有的平均内部透射率至多为为4％、更优选至多为3.5％、更优选至多为3％、更优选至多为2.5％、更优选至多为2％、更优选至多为1.5％、更优选至多为1.25％、更优选至多为1％、更优选至多为0.75％、更优选至多为0.5％。为了确定该平均内部透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述Pd值之比。然后，将250nm至700nm范围内的平均内部透射率确定为已确定的451个内部透射率值的平均值。本发明的玻璃在4mm厚度对250nm至700nm范围内波长的光可以例如具有的平均内部透射率至少为0.01％、至少为0.02％、至少为0.05％或者至少为0.1％。
还优选的是，在250nm至700nm范围内的较小波长区域中的平均内部透射率是低的。例如，在玻璃样品厚度为4mm时，在250nm至700nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均内部透射率优选至多为14％、更优选至多为13％、更优选至多为12％、更优选至多为10％、更优选至多为8％、更优选至多为6％、更优选至多为5％。这意味着在250nm至270nm的子范围内、在251nm至271nm的子范围内、在252nm至272nm的子范围内、……、在678nm至698nm的子范围内、在679nm至699nm的子范围内以及在680nm到700nm的子范围内平均内部透射率优选至多为14％、更优选至多为13％、更优选至多为12％、更优选至多为10％、更优选至多为8％、更优选至多为6％、更优选至多为5％。为了确定该平均内部透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同的波长确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述Pd值之比。然后，对于上面指示的431个子范围中的每个子范围，将平均内部透射率确定为每个子范围中的21个内部透射值的平均值。在玻璃样品厚度为4mm时，在250nm至700nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均内部透射率可以例如至少为0.1％、至少为0.2％、至少为1％、至少为2％或者至少为3％。
还优选是，在250nm至700nm的波长范围内的最大内部透射率是相对较低的。优选地，4mm厚度的本发明的玻璃对250nm至700nm范围内的波长的光具有的最大内部透射率至多为25％、更优选至多为24％、更优选至多为23％、更优选至多为22％、更优选至多为20％、更优选至多为15％、更优选至多为14％、更优选至多为13％、更优选至多为10％。为了确定最大内部透射率，测量从250nm开始并以1nm为增量直到700nm的任何波长处的透射率。因此，在250nm、251nm、252nm、……、698nm、699nm和700nm波长处测量透射率。总体而言，从250nm到700nm的451个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述Pd值之比。然后，将250nm至700nm范围内的最大内部透射率确定为已确定的451个内部透射率值中的最大值。本发明的玻璃在4mm厚度对250nm至700nm范围内波长的光可以例如具有的最大内部透射率至少为0.5％、至少为1％、至少为2％、至少为4％、甚至至少为5％。
本发明的玻璃不仅在可见光波长范围内具有低内部透射率，而且在NIR波长范围内具有高内部透射率。尤其相关的是在850nm至950nm范围内的内部透射率。
优选地，厚度为4mm的本发明的玻璃对850nm至950nm范围内波长的光具有的平均内部透射率至少为20％、更优选至少为25％、更优选至少为30％、更优选至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％、更优选至少为95％、更优选至少为96％、更优选至少为97％、更优选至少为98％。为了确定该平均内部透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述Pd值之比。然后，将850nm至950nm范围内的平均内部透射率确定为已确定的101个内部透射率值的平均值。本发明的玻璃在4mm厚度对850nm至950nm范围内波长的光可以例如具有的平均内部透射率至多为99.9％、至多为99.5％、至多为99％或者至多为98.5％。
还优选的是，在850nm至950nm范围内的较小波长区域中的平均内部透射率是高的。例如，在玻璃样品厚度为4mm时，在850nm至950nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均内部透射率优选至少为20％、更优选至少为25％、更优选至少为30％、更优选至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％、更优选至少为95％、更优选至少为96％、更优选至少为97％、更优选至少为97.5％。这意味着在850nm至870nm的子范围内、在851nm至871nm的子范围内、在852nm至872nm的子范围内、……、在928nm至948nm的子范围内、在929nm至949nm的子范围内、在930nm至950nm的子范围内平均内部透射率优选至少为20％、更优选至少为25％、更优选至少为30％、更优选至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％、更优选至少为95％、更优选至少为96％、更优选至少为97％、更优选至少为97.5％。为了确定该平均内部透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述Pd值之比。然后，对于上面指示的81个子范围中的每个子范围，将平均内部透射率确定为每个子范围中的21个内部透射率值的平均值。在玻璃样品厚度为4mm时，在850nm至950nm范围内的20nm宽度的任何子范围内的平均内部透射率可以例如至多为99.9％、至多为99％、至多为98.5％或者至多为98％。
还优选的是，在850nm至950nm的波长范围内的最小内部透射率是相对较高的。优选地，4mm厚度的本发明的玻璃对850nm至950nm范围内波长的光具有的最小内部透射率至少为15％、更优选至少为20％、更优选至少为25％、更优选至少为30％、更优选至少为35％、更优选至少为40％、更优选至少为50％、更优选至少为60％、更优选至少为70％、更优选至少为80％、更优选至少为85％、更优选至少为90％、更优选至少为95％、更优选至少为96％、更优选至少为97％。为了确定最小内部透射率，测量从850nm开始并以1nm为增量直到950nm的任何波长处的透射率。因此，在850nm、851nm、852nm、……、948nm、949nm和950nm波长处测量透射率。总体而言，从850nm到950nm的101个不同的波长处确定透射率。内部透射率被确定为所测量的透射率与上述Pd值之比。然后，将850nm至950nm范围内的最小内部透射率确定为已确定的101个内部透射率值的最小值。本发明的玻璃在4mm厚度对于800nm至900nm范围内波长的光可以例如具有的最小内部透射率至多为99.5％、至多为99％、至多为98％或者至多为97.5％。
如上所述，本发明的玻璃在NIR范围内具有高内部透射率以及在可见光范围内具有低内部透射率。
优选地，在玻璃样品厚度为2mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的平均内部透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的平均内部透射率之比的范围为6:1至200:1、更优选7:1至150:1、更优选8:1至100:1、更优选10:1至80:1、更优选12:1至60:1、更优选15:1至50:1、更优选18:1至40:1、更优选20:1至30:1。
优选地，在玻璃样品厚度为2mm时，其对850nm至950nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最低平均内部透射率与其对250nm至700nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最高平均内部透射率之比的范围为2.5:1至20:1、更优选2.6:1至15:1、更优选2.7:1至10:1、更优选2.8:1至9:1、更优选2.9:1至8:1、更优选3.0:1至7:1、更优选3.1:1至6:1、更优选3.2:1至5:1、更优选3.3:1至4:1、更优选3.4:1至3.5:1。
优选地，在玻璃样品厚度为2mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的最小内部透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的最大内部透射率之比的范围为1.9:1至15:1、更优选2.0:1至10:1、更优选2.1:1至9:1、更优选2.2:1至8:1、更优选2.3:1至7:1、更优选2.4:1至6:1、更优选2.5:1至5:1、更优选2.6:1至4:1、更优选2.7:1至3.5:1、更优选2.8:1至3:1。
优选地，在玻璃样品厚度为4mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的平均内部透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的平均内部透射率之比的范围为20:1至400:1、更优选25:1至300:1、更优选30:1至250:1、更优选40:1至200:1、更优选50:1至150:1、更优选60:1至140:1、更优选70:1至130:1、更优选80:1至120:1。
优选地，在玻璃样品厚度为4mm时，其对850nm至950nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最低平均内部透射率与其对250nm至700nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最高平均内部透射率之比的范围为6:1至50:1、更优选6.5:1至40:1、更优选7:1至30:1、更优选7.5:1至25:1、更优选8:1至20:1、更优选8.5:1至18:1、更优选9:1至15:1、更优选9.5:1至14:1、更优选10:1至13:1、更优选10.5:1至12:1。
优选地，在玻璃样品厚度为4mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的最小内部透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的最大内部透射率之比的范围为3.5:1至15:1、更优选3.75:1至12:1、更优选4.0:1至10:1、更优选4.25:1至9:1、更优选4.5:1至8:1、更优选4.75:1至7.5:1、更优选5.0:1至7:1、更优选5.25:1至6.75:1、更优选5.5:1至6.5:1、更优选5.75:1至6.25:1。
如上所述，本发明的玻璃尤其给人中性黑色的印象。可以使用CIE 1976UCS色彩空间系统来量化色彩印象。该系统通过色彩空间中的位置描述色彩印象。存在三个参数来指示色彩空间中的位置，即u’色彩坐标、v’色彩坐标和亮度Y。技术人员很清楚如何确定给定的玻璃样品在CIE UCS色彩空间中的位置。优选地，根据DIN EN ISO 11664-5:2017-01确定在CIE 1976 UCS色彩空间系统中的位置。ISO/CIE 11664-1:2019-06定义了标准色度观察器(也称为2°观察器)。D65是DIN EN ISO 11664-2:2011-07中描述的CIE标准光源。
尤其，低亮度Y是非常有利的。优选地，对于4mm厚度的样品和D65光源，亮度Y在0到＜7的范围内，例如0.1到6.5、0.2到5、0.3到3、0.5到2、0.75到1.5、0到1.5、0到1.4、0到1.3、0到1.2、甚至0到1.1。
优选地，对于4mm厚度的样品和D65光源，u’坐标的范围为0.07至0.4、更优选0.08至0.3、更优选0.09至0.2，v’坐标的范围为0.09至0.51、更优选0.1至0.51、更优选0.15至0.51、更优选0.2至0.51、更优选0.21至0.50、更优选0.22至0.48，例如0.25至0.48、0.3至0.48、0.35至0.48或0.4至0.47，亮度Y的范围优选为0至＜7，例如0.1至6.5、0.2至5、0.3至3、0.5至2、0.75至1.5、0至1.5、0至1.4、0至1.3、0至1.2、甚至0至1.1。
本发明还涉及玻璃制品，其包括本发明的玻璃，优选由本发明的玻璃组成。优选地，玻璃制品是带通滤波器。优选地，玻璃制品是包括NIR激光器的应用中光学部件。优选地，玻璃制品是光学部件，例如光学窗口，尤其用于LiDAR系统。优选地，玻璃制品具有的厚度的范围为1mm至5mm、更优选1.5mm至4.5mm、更优选2mm至4mm。
本发明还涉及本发明的玻璃或玻璃制品在LiDAR系统中的用途。
本发明还涉及一种LiDAR系统，其包括激光器和位于激光器与周围环境之间的光学窗口，其中所述光学窗口包括本发明的玻璃或玻璃制品。
本发明还涉及用于生产本发明的玻璃或玻璃制品的方法，所述方法包括以下步骤：
-熔融玻璃原料，
-冷却所获得的玻璃。
优选地，所述方法不包括氧气鼓泡。优选地，所述方法中不使用NO3。优选地，所述方法既不包括氧气鼓泡，也不使用NO3。
尤其，如果玻璃中存在铬的阳离子，则优选避免非常高的熔融温度，因为这会与产生可能损害NIR范围内的高透射率的Cr2+有关。优选地，熔融温度的范围为1410℃至1450℃、更优选1415℃至1445℃、更优选1420℃至1440℃、更优选1425℃至1435℃、更优选约1430℃。
附图说明
图1示出了示例玻璃E1到E6以及比较例C1和C2在300nm到1200nm波长范围内的透射率，样品厚度为2mm。比较例C1在尤其相关的850nm至950nm的波长范围内具有较低的透射率。比较例C2在可见光范围内具有较高透射率。
图2示出了示例玻璃E1到E5以及比较例C1和C2在300nm到1200nm波长范围内的透射率，样品厚度为4mm。比较例C1在尤其相关的850nm至950nm的波长范围内具有较低的透射率。比较例C2在可见光范围内具有较高透射率。
图3示出了本发明的玻璃E4的色度图CIE 1976UCS，其样品厚度分别为2mm、4mm、6mm和8mm。指示了波长400nm、480nm、520nm、600nm和700nm的位置。此外，黑体的位置用虚线表示。可以看出，在所有指示的厚度中，E4具有尤其接近黑体的中性黑色位置。
具体实施方式
通过以下实例进一步描述本发明。
玻璃成分
下表示出了本发明的示例玻璃E1至E5以及比较例C1和C2的成分。成分用cat.-％指示。因此，相对于玻璃中的阳离子的总量，给出了指示成分的阳离子的相对摩尔份额。
光学性能
测试了本发明的玻璃的透射性能。尤其，分析了厚度为2mm的玻璃E1至E6的样品和厚度为4mm的玻璃E1至E5的样品。
发现玻璃E1至E6在可见光范围内具有低透射率，以及在NIR范围内具有高透射率。此外，它们尤其给人中性黑的印象。相反，与E1至E6相比，比较例C1和C2的光谱性能受损。在图1和图2中示出示例性的透射曲线。在下面示出透射性能的详细分析。
最大和最小透射率
下表示出了本发明的玻璃E1至E6以及比较例C1和C2的透射性能。尤其，示出了在250nm至700nm的波长范围内的最大透射率以及在850nm至950nm的波长范围内的最小透射率。对于以指示间隔、以1nm间隔的任何波长测量透射率，分别确定了最大或最小透射率。此外，计算了在850nm至950nm的波长范围内的最小透射率与在250nm至700nm的波长范围内的最大透射率之比。下表列出了四舍五入的透射率值。因此，基于实际透射率值所计算的表中所示的比例可能稍微不同于通过使用四舍五入的透射率值计算该比时所获得的值。
下表显示了厚度为2mm的样品的结果。
下表显示了厚度为4mm的样品的结果。
对于2mm厚度的样品和4mm厚度的样品，相比于比较例C1和C2，本发明的玻璃在850nm至950nm的波长范围内的最小透射率与在250nm到700nm的波长范围内的最大透射率之比是较高的。此外，比较例C1在850nm至950nm的波长范围内具有非常低的最小透射率。
上面两个表中显示的值是总透射率值。值得注意的是，对于本发明的玻璃E1至E6以及比较例C1和C2，Pd值约为0.92。因此，可以基于上面给出的总透射率值，通过将其除以0.92，容易地计算出内部透射率值。
平均透射率
下表显示了在250nm至700nm的波长范围内的平均透射率以及在850nm至950nm的波长范围内的平均透射率。对于指定范围内的任何波长，以1nm的间隔测量透射率，将平均透射率计算为相应范围内所有测量的透射率值的平均值。此外，计算了在850nm至950nm的波长范围内的平均透射率与在250nm至700nm的波长范围内的平均透射率之比。
下表显示了厚度为2mm的样品的结果。
下表显示了厚度为4mm的样品的结果。
对于2mm厚度的样品和4mm厚度的样品，相比于比较例C1和C2，本发明的玻璃在850nm至950nm的波长范围内的平均透射率与在250nm到700nm的波长范围内的平均透射率之比是较高的。此外，比较例C1在850nm至950nm的波长范围内具有非常低的平均透射率。
上面两个表中显示的值是总透射率值。值得注意的是，对于本发明的玻璃E1至E6以及比较例C1和C2，Pd值约为0.92。因此，可以基于上面给出的总透射率值，通过将其除以0.92，容易地计算出内部透射率值。
子范围中的平均透射率
通过确定分别在250nm至700nm和850nm至950nm的相关较大范围内的20nm宽度的小的子范围内的平均透射率，来进一步分析本发明的玻璃的透射性能。为了确定在这些子范围内的平均透射率，对于较大范围的任何波长以1nm的间隔测量透射率。然后，对于较大范围内20nm宽度的每个较小的子范围确定平均透射率。对于每个示例玻璃，分析了250nm至700nm的范围的431个子范围，以及分析了850nm至950nm的范围的81个子范围。
下表显示了对于每个玻璃，具有250nm至700nm范围内所有子范围的最高平均透射率的子范围的平均透射率。此外，示出了具有850nm至950nm范围内所有子范围的最低平均透射率的子范围的平均透射率。对于每个玻璃，确定以上指示的两个值之比。下表中也显示了该比例。将任何子范围的平均透射率确定为平均值。
下表显示了厚度为2mm的样品的结果。
下表显示了厚度为4mm的样品的结果。
对于2mm厚度的样品和4mm厚度的样品，与比较例C1和C2相比，对于本发明的玻璃而言，具有850nm至950nm范围内所有子范围的最低平均透射率的子范围的平均透射率与具有250nm至700nm范围内所有子范围的最高平均透射率的子范围的平均透射率之比更高。另外，在850nm至950nm范围内的所有子范围中，比较例C1的具有非常低的平均透射率的子范围是具有最低平均透射率的子范围。
上面两个表中显示的值是总透射率值。值得注意的是，对于本发明的玻璃E1至E6以及比较例C1和C2，Pd值约为0.92。因此，可以基于上面给出的总透射率值，通过将其除以0.92，容易地计算出内部透射率值。
在CIE UCS(1976)色彩空间中的位置
图3中显示了对于示例玻璃E4的不同样品厚度，CIE UCS(1976)色彩空间中的位置。下表总结了相应的u’和v’坐标以及亮度Y。
| 厚度 | u’坐标 | v’坐标 | 亮度Y |
| 2mm | 0.122 | 0.453 | 8.2 |
| 4mm | 0.099 | 0.429 | 1.0 |
| 6mm | 0.110 | 0.413 | 0.2 |
| 8mm | 0.176 | 0.416 | 0.0 |
如图3所示，色彩位置接近黑体的色彩。玻璃尤其给人中性黑的印象。
Claims (15)
1.一种玻璃，基于以cat.-％计的摩尔份额，其包括指定量的以下成分的阳离子：
其中，钠和钾的阳离子的摩尔份额的总和在15cat.-％至50cat.-％的范围内，其中，镍和铬的阳离子的摩尔份额的总和在0.1cat.-％至0.5cat.-％的范围内，以及其中，钠和钾的阳离子的摩尔份额的总和与镍和铬的阳离子的摩尔份额的总和之比在70:1至200:1的范围内，其中cat.-％表示阳离子百分比，并且涉及阳离子相对于玻璃中阳离子总量的相对摩尔份额。
2.根据权利要求1所述的玻璃，其中，所述玻璃中钾的阳离子的摩尔份额与钠的阳离子的摩尔份额之比在0.2:1至＜1:1的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中所述玻璃包括的锌的阳离子的量为1cat.-％至12cat.-％。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中镍和铬的阳离子的摩尔份额的总和与钴的阳离子的摩尔份额之比在>1:1至5:1的范围内。
5.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中锰的阳离子的摩尔份额与镍和铬的阳离子的摩尔份额的总和之比在0:1至＜1:1的范围内。
6.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中在样品厚度为2mm时，其在850nm至950nm范围内波长的光的平均透射率与其在250nm至700nm范围内波长的光的平均透射率之比在6:1至200:1的范围内。
7.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中在样品厚度为2mm时，其在850nm至950nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最低平均透射率与其在250nm至700nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最高平均透射率之比在2.5:1至20:1的范围内。
8.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中在样品厚度为2mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的最小透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的最大透射率之比在1.9:1至15:1的范围内。
9.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中在样品厚度为4mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的平均透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的平均透射率之比在20:1至400:1的范围内。
10.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中在样品厚度为4mm时，其在850nm至950nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最低平均透射率与其在250nm至700nm范围内的20nm宽度的所有子范围的最高平均透射率之比在6:1至50:1的范围内。
11.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中在样品厚度为4mm时，其对850nm至950nm范围内波长的光的最小透射率与其对250nm至700nm范围内波长的光的最大透射率之比在3.5:1至15:1的范围内。
12.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中在样品厚度为4mm时，对于D65光源，在1976CIE UCS色彩空间系统中，u’坐标在0.07至0.4的范围内，v’坐标在0.09至0.51的范围内，亮度Y在0至<7的范围内。
13.一种玻璃制品，其包括根据权利要求1至12中任一项所述的玻璃，其中所述玻璃制品的厚度在1mm至5mm的范围内。
14.一种LiDAR系统，其包括激光器和位于所述激光器与周围环境之间的光学窗口，其中所述光学窗口包括权利要求13所述的玻璃制品。
15.一种用于生产权利要求1至12中任一项所述的玻璃或权利要求13所述的玻璃制品的方法，所述方法包括以下步骤：
-熔融玻璃原料，
-冷却所获得的玻璃。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19401057.5 | 2019-12-20 | ||
| EP19401057.5A EP3838857A1 (en) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | Optical component and glass composition as well as use thereof |
| DE102020122220.3 | 2020-08-25 | ||
| DE102020122220.3A DE102020122220A1 (de) | 2019-12-20 | 2020-08-25 | Rohrziehbares Glas, Verfahren zur Herstellung und Verwendung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113003934A CN113003934A (zh) | 2021-06-22 |
| CN113003934B true CN113003934B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=69176956
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011495069.8A Active CN113003934B (zh) | 2019-12-20 | 2020-12-17 | 光学部件和玻璃组合物及其用途 |
| CN202011494878.7A Active CN113003933B (zh) | 2019-12-20 | 2020-12-17 | 可拉管的玻璃及其制造方法和用途 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011494878.7A Active CN113003933B (zh) | 2019-12-20 | 2020-12-17 | 可拉管的玻璃及其制造方法和用途 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20210191014A1 (zh) |
| EP (1) | EP3838857A1 (zh) |
| JP (2) | JP2021098645A (zh) |
| KR (1) | KR20210081273A (zh) |
| CN (2) | CN113003934B (zh) |
| DE (1) | DE102020122220A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3838857A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-23 | Schott AG | Optical component and glass composition as well as use thereof |
| US11951713B2 (en) | 2020-12-10 | 2024-04-09 | Corning Incorporated | Glass with unique fracture behavior for vehicle windshield |
| DE102022121122A1 (de) | 2022-08-22 | 2024-02-22 | Schott Ag | Verbundglas und dessen Verwendung |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105143130A (zh) * | 2013-04-25 | 2015-12-09 | 旭硝子株式会社 | 带有涂膜的玻璃、带有涂膜的化学强化玻璃、外部装饰部件和电子设备 |
| CN107074639A (zh) * | 2014-10-17 | 2017-08-18 | 旭硝子株式会社 | 盖构件 |
| CN108605101A (zh) * | 2016-01-25 | 2018-09-28 | 肖特玻璃科技(苏州)有限公司 | 用于参数的光学检测的系统 |
| WO2019030106A1 (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-14 | Agc Glass Europe | PROTECTIVE HOUSING FOR A DETECTION DEVICE |
| WO2019065643A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Ａｇｃ株式会社 | 赤外線透過ガラス |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU920016A1 (ru) * | 1980-03-25 | 1982-04-15 | Рижский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Фритта дл эмалевого покрыти |
| JPH07126036A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-16 | Ohara Inc | 近赤外透過黒色フィルター用ガラス |
| DE69613346T2 (de) * | 1995-11-10 | 2002-05-02 | Asahi Glass Co., Ltd. | Tiefgrünes gefärbtes glas |
| EP3299347B1 (de) * | 2016-09-22 | 2018-09-26 | Schott AG | Aluminium-freies borosilikatglas |
| CN110831910A (zh) | 2017-07-05 | 2020-02-21 | Ａｇｃ株式会社 | 传感器模块和保护玻璃 |
| DE102018112070A1 (de) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | Schott Ag | Flachglas, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung |
| EP3584228B1 (en) * | 2018-06-18 | 2023-08-09 | Schott Ag | Borosilicate glass article with low boron content |
| JP7298073B2 (ja) * | 2018-07-17 | 2023-06-27 | Ａｇｃ株式会社 | 光学部材 |
| US20220380248A1 (en) * | 2019-07-18 | 2022-12-01 | Agc Glass Europe | Glass for autonomous car |
| EP3838857A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-23 | Schott AG | Optical component and glass composition as well as use thereof |
-
2019
- 2019-12-20 EP EP19401057.5A patent/EP3838857A1/en active Pending
-
2020
- 2020-08-25 DE DE102020122220.3A patent/DE102020122220A1/de active Pending
- 2020-12-17 CN CN202011495069.8A patent/CN113003934B/zh active Active
- 2020-12-17 CN CN202011494878.7A patent/CN113003933B/zh active Active
- 2020-12-18 US US17/127,137 patent/US20210191014A1/en active Pending
- 2020-12-18 US US17/127,396 patent/US20210188696A1/en active Pending
- 2020-12-18 JP JP2020210103A patent/JP2021098645A/ja active Pending
- 2020-12-18 JP JP2020210098A patent/JP2021098644A/ja active Pending
- 2020-12-18 KR KR1020200178804A patent/KR20210081273A/ko active Search and Examination
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105143130A (zh) * | 2013-04-25 | 2015-12-09 | 旭硝子株式会社 | 带有涂膜的玻璃、带有涂膜的化学强化玻璃、外部装饰部件和电子设备 |
| CN107074639A (zh) * | 2014-10-17 | 2017-08-18 | 旭硝子株式会社 | 盖构件 |
| CN108605101A (zh) * | 2016-01-25 | 2018-09-28 | 肖特玻璃科技(苏州)有限公司 | 用于参数的光学检测的系统 |
| WO2019030106A1 (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-14 | Agc Glass Europe | PROTECTIVE HOUSING FOR A DETECTION DEVICE |
| WO2019065643A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Ａｇｃ株式会社 | 赤外線透過ガラス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021098644A (ja) | 2021-07-01 |
| US20210188696A1 (en) | 2021-06-24 |
| US20210191014A1 (en) | 2021-06-24 |
| JP2021098645A (ja) | 2021-07-01 |
| EP3838857A1 (en) | 2021-06-23 |
| DE102020122220A1 (de) | 2021-06-24 |
| KR20210081273A (ko) | 2021-07-01 |
| CN113003933B (zh) | 2024-07-05 |
| CN113003934A (zh) | 2021-06-22 |
| CN113003933A (zh) | 2021-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113003934B (zh) | 光学部件和玻璃组合物及其用途 | |
| US10822266B2 (en) | Optical glass, optical preform and optical element | |
| CN107531557A (zh) | 近红外线截止滤波器玻璃 | |
| US9434635B2 (en) | Tinted float glass | |
| WO2018015392A1 (en) | Glass sheet approaching neutrality irrespective of its thickness | |
| CN1048701C (zh) | 透明的固定色辉玻璃镜片 | |
| JP2006342045A (ja) | 銅（ｉｉ）酸化物を含有するアルミノリン酸ガラス及び光フィルタリングにおけるその使用 | |
| JP7024711B2 (ja) | 光学ガラスおよび近赤外線カットフィルタ | |
| ITTO960719A1 (it) | Vetro calcio sodico gricio scuro intenso | |
| CN114538791B (zh) | 一种镀膜玻璃及其制备方法、汽车玻璃组件 | |
| CN102923948A (zh) | 近红外光吸收玻璃、元件及滤光器 | |
| CN102923949A (zh) | 近红外光吸收玻璃、元件及滤光器 | |
| CN108430941B (zh) | 玻璃 | |
| CN112811815B (zh) | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 | |
| JPH0641378B2 (ja) | 高屈折、低密度ホトトロピックガラス | |
| CN107406304B (zh) | 近红外线截止滤光片玻璃 | |
| CN113233757B (zh) | 镧冕光学玻璃及其制备方法和光学元件 | |
| US20240302573A1 (en) | Ir transmissive pane | |
| EP4215499A1 (en) | Optical component and glass composition as well as use thereof | |
| CN103359936A (zh) | 近红外光吸收玻璃、元件及滤光器 | |
| JP6883968B2 (ja) | ガラス管 | |
| CN103359937A (zh) | 近红外光吸收玻璃、元件及滤光器 | |
| CN114901606A (zh) | 近红外线吸收玻璃及近红外线截止滤光片 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |