CN114213024B - 一种浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,包括如下步骤:配制玻璃组分,将配方组分配料经过电熔窑熔化为玻璃液后,通过流道进入第一段合金槽中,成型为所需厚度;将成型后的玻璃快速降温拉至辊道上,进入晶核形成区,晶核形成区温度400‑500℃,停留2‑10min,完成玻璃中卤化银晶体成核;将成核后的玻璃输送至第二段合金槽中,重新升温至580‑700℃,完成玻璃体内晶体生长;最后通过退火窑退火冷却,切割得到产品。本发明采用双合金槽串联方式,将玻璃成型区和晶化区分别在两个合金槽中进行,且利用锡‑银‑铁合金液作为浮托介质,取代纯锡浮托介质,避免锡与银铜等离子置换产生膜层,且制备时间短,生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种光致调光玻璃的制备方法,尤其涉及一种浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法及装置。
背景技术
光致调光玻璃是玻璃在太阳光或紫外线的作用下,产生可见光区域的光吸收,改变自身颜色或从无色变为有颜色的玻璃,并且随着太阳光或紫外线强度增加,颜色逐渐加深,在没有太阳光或紫外线的时候又能够恢复到原来颜色的玻璃。目前该类玻璃采用模压法生产,主要应用在眼镜片上。现有技术一般是在普通的玻璃成分中引入光敏剂生产光致变色调光玻璃。常用的玻璃类型有铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等,常用的光敏剂包括卤化银、卤化铜等。通常光敏剂以微晶状态均匀地分散在玻璃中,在日光照射下分解,降低玻璃的透光度。离开光源,光敏剂再度结合,恢复透明度状态,玻璃的着色和退色是可逆和永久的。
用光致调光玻璃装饰建筑,室内光线能够随着室外光线变化而自动调整强度,既能使得室内光线柔和,防紫外线,保护室内家具,防止老化,又能使得建筑色彩斑斓,利用玻璃光致调光的性能(光透过率的改变),改变玻璃的遮阳系数及U值,降低室内夏季空调使用功率或冬季采暖的费用,更加节能环保。但是由于光致调光平板玻璃生产难度及技术限制,至今还没有光致调光节能玻璃生产线,也没有本体光致调光玻璃在建筑门窗及车辆等方面的应用。
普通平板玻璃的生产方式主要有平拉和浮法玻璃生产,平拉法生产玻璃的优势在于薄板玻璃生产,控制相对简单,缺点是玻璃平整度不好,难以满足中高端市场的需求,对于平板玻璃的生产最优选的工艺是浮法玻璃工艺,无论其化学稳定性,机械性能,玻璃的平整度都可以满足绝大多数领域的使用需求。
浮法平板玻璃生产工艺是将熔融玻璃液从玻璃池窑中通过流道连续流入锡槽并漂浮在密度较大的金属锡液表面上,在氮氢混合气的保护下,在重力和表面张力及外力的作用下,高温玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整的玻璃板,然后经过硬化、冷却后被引上过渡辊台,通过辊台的辊子转动,把玻璃带拉出锡槽进入退火窑,经退火、切裁,就得到平板玻璃产品。使用浮法工艺能够制造出超白、无色及各种颜色的浮法平板玻璃。
针对光致调光平板玻璃,由于其组分中含有卤化银、铜离子和金离子等,若采用传统的浮法玻璃生产工艺,玻璃液在锡槽中进行成型和晶化,锡槽中的锡液以及保护气体中的氢气,具有置换性和强还原性,容易将玻璃液中的银离子置换和还原为银原子,从而在生产的玻璃表面形成一层膜层;其次,利用同一个锡槽制备平板玻璃难以达到玻璃晶化处理的温度及时间,一是玻璃从成型后到晶化前需要较快的降温速率不容易实现,二是为了满足晶化时间而需要更长的锡槽,造成设备成本大幅增加。
发明内容
本发明为克服现有技术弊端,提供一种浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法及装置,采用双合金槽串联方式,将玻璃成型区和晶化区分别在两个合金槽中进行,且利用锡-银-铁合金液作为浮托介质,取代纯锡浮托介质,避免玻璃成分中银离子同锡液中锡离子置换反应生成膜层,且制备时间短,生产效率高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,所述方法为双段合金槽浮法制备,包括如下步骤:
步骤a、配制玻璃组分,包括如下质量百分数的组分:SiO2 45-65%、B2O3 14-26%、Al2O3 5.0-10.0%、Fe2O3 0-0.5%、ZrO2 2-8%、TiO2 0.5-3%、CaO 0.5-3%、MgO 0.5-2%、Li2O 2-5%、Na2O 2-10%、K2O 5-10%、CuO 0.003-0.03%、Ag 0.08-0.7%、Cl 0.1-1.5%、Br 0-0.4%和I 0-0.6%,各组分百分数之和为百分百;
步骤b、将以上组分配料经过电熔窑(1)熔化为玻璃液后,经过流道进入第一段合金槽(2)中,玻璃液在入口高温区在合金液的表面进行摊平抛光,在第一段合金槽(2)两侧的拉边机和纵向牵引力的作用下,将玻璃拉薄或堆厚,成型为所需要的玻璃宽度和厚度;
步骤c、将成型后的玻璃快速降温后,拉至晶核形成区内的辊道(3)上,晶核形成区温度400-500℃,停留2-10min,完成玻璃内卤化银晶体成核;
步骤d、将成核后的玻璃输送至第二段合金槽(4)中,重新升温至580-700℃,完成玻璃内卤化银晶体生长,达到具有调光功能的晶体粒度5-15nm;
步骤e、完成晶体生长后的玻璃进入退火窑(5),退火冷却,切割得到产品。
上述浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,所述第一段合金槽内合金液为锡-银-铁合金,其中锡含量大于99.0%,银含量为0.2-0.8%,铁含量为0.01-0.1%,其他杂质含量小于0.1%,合金液的深度50mm≤h1≤85mm。
上述浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,所述第一段合金槽中采用纯惰性气体作为保护气,保护气压力>60Pa,保护气露点<-60℃,第一段合金槽内部空间露点<-40℃。
上述浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,所述第一段合金槽内初始段温度为800-950℃,中间成型段温度为700-800℃,末段温度为500-600℃,所述第一段合金槽内横向温度梯度不大于5℃,成型的玻璃在所述第一段合金槽中停留时间不超过15min,优选不超过10min。
上述浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,所述第二段合金槽内合金液为锡-银-铁合金,其中锡含量大于99.5%,银含量为0.2-0.4%,铁含量为0.01-0.1%,其它杂质含量小于0.01%,合金液的深度50mm≤h2≤80mm。
上述浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,所述第二段合金槽中采用惰性气体与还原性气体的混合气作为保护气,其中还原性气体的含量≤4%,保护气压力>60Pa。
上述浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,所述第二段合金槽中初始段温度为450-500℃,中间晶体生长段温度为580-700℃,末段温度为500-600℃,玻璃在所述第二段合金槽中的停留时间不超过80min。
一种浮法双合金槽制备光致调光玻璃的装置,所述装置包括依次串联设置的电熔窑、第一段合金槽、晶核成型区、第二段合金槽和退火窑,所述电熔窑和所述第一段合金槽之间通过流道连接,所述第一段合金槽两侧均设置有合金液净化装置,合金液由第一段合金槽末端导出进入所述合金液净化装置中,降温析出氧化物和杂质,同时所述合金液净化装置中通入还原性气体,还原合金液中的氧化物,净化后的合金液由第一段合金槽的入口段回流入所述第一段合金槽中。
上述浮法双合金槽制备光致调光玻璃的装置,所述第一段合金槽长度为6-20m,分为前后两段,前段宽度为1-4m,后段宽度为前段宽度的90%,所述第一段合金槽底部间隔设置有3-8个第一凸起挡坎,顶部设置有第一电加热装置;所述第二段合金槽长度为15-80m,宽度为0.8-3.2m,其底部间隔设置有3-6个第二凸起挡坎,顶部设置有第二电加热装置。
上述浮法双合金槽制备光致调光玻璃的装置,所述晶核成型区内间隔设置有若干个辊道、第三加热装置和冷却风系统,所述辊道间距不大于500毫米。
本发明的有益效果是:
1、本发明专利的光致调光节能玻璃采用在硅-铝-硼酸盐玻璃原料中加入少量卤化银作感光剂,再加入微量铜作增感剂制成,实现玻璃遇光变色,避光褪色的过程。本发明方法制备的玻璃,在阳光照射条件下,玻璃颜色发生变化,防止室内家具老化,遮阳系数从0.7-0.8降低至0.3-0.4,能够降低室内冬季采暖要求,夏季玻璃遮阳系数降低,阻挡大部分阳光及室外热量进入室内,节省空调使用功率,更加节能。
2、本发明采用双合金槽制备调光平板玻璃,在成型区玻璃快速通过高温区,成型之后玻璃迅速冷却到软化点之下,进入晶核成核区,然后又升温进入第二段合金槽晶核生长区,两个合金槽里面合金液锡-银-铁比率及保护气体配置不同,这些是单独一个合金槽达不到的工艺要求。
3、本发明玻璃成型、成核和晶体生长区在三个单独的装置上进行,温度界定更明确,玻璃成型区和晶核生长区通过辊道连接,能够将成型后的玻璃快速降温至晶核形成所需温度,减少了玻璃在合金液上的停留时间,提高了生产效率。
4、本发明在玻璃成型区的第一段合金槽两侧设置合金液净化装置,第一段合金槽内的合金液通过外循环净化,保证了第一段合金槽内部只利用纯惰性气体作为保护气体,解决了还原性气体对玻璃上表面置换反应及合金液氧污染问题。
5、本发明调整合金槽中合金的含量和比例,避免玻璃内部银离子同合金液中微量锡离子发生置换而生成膜层。
附图说明
图1为本发明整体装置结构示意图;
图2为第一段合金槽结构示意图;
图3为第二段合金槽结构示意图;
图4为晶核形成区结构示意图。
图中:1、电熔窑;2、第一段合金槽;2-1、第一凸起挡块;2-2、第一电加热装置;3、辊道;4、第二段合金槽;4-1、第二凸起挡块;4-2、第二电加热装置;5、退火窑;6、合金液净化装置。
具体实施方式
利用浮法制备平板玻璃,由于调光变色玻璃成分中添加了卤化银成分,常规浮法制备过程中,利用锡槽中的锡液作为浮托介质,且采用惰性气体和还原性气体的混合气作为保护气,锡和还原性气体均会使得玻璃液中的银离子被置换还原为银单质,导致与锡液接触面产生一层镀膜层,因此,为了避免产生膜层,本发明采用合金液作为浮托介质,并控制合金液中合金的含量,且采用双合金槽串联的方式,将玻璃的成型、晶核形成和晶体生长阶段分离进行,玻璃成型区采用纯惰性气体作为保护气体,避免银离子被还原,玻璃成型后进入晶核形成区,能够迅速降温,完成晶核形成,之后进入第二段合金槽中,再次升温,完成晶体长大过程,完成光致变色玻璃变色性能的形成。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
选用玻璃配方如下表1。
表1玻璃配方
化学组分 | 重量百分比 |
SiO<sub>2</sub> | 54.85 |
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 19.16 |
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 6.08 |
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 0.02 |
Li<sub>2</sub>O | 2.22 |
Na<sub>2</sub>O | 3.62 |
K<sub>2</sub>O | 6.84 |
CuO | 0.02 |
Ag | 0.25 |
Cl | 0.6 |
Br | 0.3 |
ZrO<sub>2</sub> | 2.91 |
TiO<sub>2</sub> | 1.73 |
CaO | 0.80 |
MgO | 0.60 |
合计: | 100.0 |
配制配合料,其中:SiO2由石英砂引入;Al2O3由氢氧化铝引入;B2O3由硼酸引入;CaO由碳酸钙引入;MgO由碳酸镁引入;Na2O由纯碱引入;K2O由碳酸钾引入;Li2O由碳酸锂引入;Ag由硝酸银引入;Cl由氯化钠引入;Br由溴化钠引入;CuO由氧化铜引入;ZrO2使用二氧化锆化学试剂;TiO2使用分析纯化学试剂;Fe2O3随石英砂引入。
将配制好的玻璃原料混合均匀,经过电熔窑1中1420℃高温熔化,在1250℃充分搅拌60分钟,然后将玻璃液通过流道进入第一段合金槽2内,玻璃液在915℃漂浮在合金液面上完成摊平抛光,然后在拉边机和纵向牵引力的作用下进行拉薄成型,成型后的玻璃板在第一段合金槽中段至末端布置的冷却器的作用下快速降温冷却到550℃,出第一段合金槽2,进入晶核形成区内的辊道3上,在该区域温度控制在450℃左右,停留时间2-10分钟,然后进入第二段合金槽4,玻璃在第二段合金槽内重新升温到660℃,在合金液上完成晶体长大过程,完成光致变色节能玻璃变色性能的形成。然后玻璃带降温到550℃出第二段合金槽进入退火窑5,退火完成后将玻璃切割成所需要的尺寸。
制备过程中选用的合金槽标准及工艺参数要求如下表2。
表2合金槽标准及工艺参数要求
项目 | 第一段合金槽 | 第二段合金槽 |
合金槽长度 | 6.80m | 30.80m |
合金槽宽度 | 1.35-1.20m | 1.20m |
合金液平均深度 | 70mm | 50mm |
合金液成分 | Sn-Ag-Fe | Sn-Ag-Fe |
净化槽尺寸 | 1.5×0.80m | -- |
净化装置合金液深度 | 60mm | -- |
设置合金液挡坎数量 | 5 | 5 |
初始端温度 | 915℃ | 500℃ |
中段温度 | 750℃ | 660℃ |
出口末端温度 | 550℃ | 550℃ |
横向温差 | 3℃ | 2℃ |
保护气体压力 | 80Pa | 80Pa |
合金槽内保护气类型 | 氮气 | 氮气98%;氢气2% |
净化装置内保护气类型 | 氮气92.8%;氢气 | |
水包类型及数量 | 浸入式水包4组 | 浸入式水包4组 |
电加热装置类型及总功 | 硅碳棒电加热 | 硅碳棒电加热 |
热端排气比率 | 12% | -- |
晶核成型区及退火窑主要工艺参数见下表3。
表3晶核成型区及退火窑工艺参数
项目 | 晶核成核区 | 退火窑 |
长度(m) | 4.5 | 18.0 |
前端温度(℃) | 500 | 500 |
中段温度(℃) | 450 | 300 |
出口温度(℃) | 500 | 150 |
横向温差(℃) | 3 | 3 |
辊道类型 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti+胶辊 |
辊道直径 | Φ120 | Φ120 |
辊道间距 | 180mm | 180mm;300mm |
水包类型及数量 | 空间风管 | 空间风管 |
电加热装置类型及功率 | 电阻丝18Kw | 电阻丝48Kw |
对制备的调光玻璃的可见光透过率进行测试,如下表4。
表4产品玻璃性能
玻璃厚度 | 2.0mm | 5.0mm |
玻璃样品初始可见光透过率 | 88.9 | 88.2 |
阳光下照射15分钟可见光透过率 | 44.1 | 31.4 |
避光5分钟可见光透过率 | 68.6 | 58.4 |
避光60分钟可见光透过率 | 78.9 | 72.6 |
避光180分钟可见光透过率 | 85.2 | 81.5 |
光致调光幅度 | 44.8 | 56.8 |
玻璃样品初始遮阳系数 | 0.79 | 0.74 |
阳光下照射15分钟遮阳系数 | 0.37 | 0.31 |
实施例2
选用玻璃配方如下表5。
表5玻璃配方
化学组分 | 重量百分比 |
SiO<sub>2</sub> | 50.6 |
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 23.5 |
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 5.8 |
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 0.02 |
Li<sub>2</sub>O | 3.5 |
Na<sub>2</sub>O | 2.5 |
K<sub>2</sub>O | 8.5 |
CuO | 0.03 |
Ag | 0.15 |
Cl | 0.8 |
Br | 0.3 |
ZrO<sub>2</sub> | 2.5 |
TiO<sub>2</sub> | 0.8 |
CaO | 0.5 |
MgO | 0.5 |
合计: | 100.0 |
配制配合料,其中:SiO2由石英砂引入;Al2O3由氢氧化铝引入;B2O3由硼酸引入;CaO由碳酸钙引入;MgO由碳酸镁引入;Na2O由纯碱引入;K2O由碳酸钾引入;Li2O由碳酸锂引入;Ag由硝酸银引入;Cl由氯化钠引入;Br由溴化钠引入;CuO由氧化铜引入;ZrO2使用二氧化锆化学试剂;TiO2使用分析纯化学试剂;Fe2O3随石英砂引入。
将配制好的玻璃原料混合均匀,经过电熔窑1中1420℃高温熔化,在1250℃充分搅拌60分钟,然后将玻璃液通过流道进入第一段合金槽2内,玻璃液在880℃漂浮在合金液面上完成摊平抛光,然后在拉边机和纵向牵引力的作用下进行拉薄成型,成型后的玻璃板在第一段合金槽中段至末端布置的冷却器的作用下快速降温冷却到520℃,出第一段合金槽2,进入晶核形成区内的辊道3上,在该区域中段温度控制在420℃左右,停留时间2-10分钟,然后进入第二段合金槽4,玻璃在第二段合金槽内重新升温到600℃,在合金液上完成晶体长大过程,完成光致变色节能玻璃变色性能的形成。然后玻璃带降温到520℃出第二段合金槽进入退火窑5,退火完成后将玻璃切割成所需要的尺寸。
制备过程中选用的合金槽标准及工艺参数要求如下表6。
表6合金槽标准及工艺参数要求
项目 | 第一段合金槽 | 第二段合金槽 |
合金槽长度 | 6.80m | 30.80m |
合金槽宽度 | 1.35-1.20m | 1.20m |
合金液平均深度 | 70mm | 50mm |
合金液成分 | Sn-Ag-Fe | Sn-Ag-Fe |
净化槽尺寸 | 1.5×0.80m | -- |
净化装置合金液深度 | 60mm | -- |
设置合金液挡坎数量 | 5 | 5 |
初始端温度 | 880℃ | 480℃ |
中段温度 | 720℃ | 600℃ |
出口末端温度 | 520℃ | 520℃ |
横向温差 | 3℃ | 2℃ |
保护气体压力 | 80Pa | 80Pa |
合金槽内保护气类型 | 氮气 | 氮气98%;氢气2% |
净化装置内保护气类型 | 氮气92.8%;氢气 | |
水包类型及数量 | 浸入式水包4组 | 浸入式水包4组 |
电加热装置类型及总功 | 硅碳棒电加热 | 硅碳棒电加热 |
热端排气比率 | 12% | -- |
晶核成型区及退火窑主要工艺参数见下表7。
表7晶核成型区及退火窑工艺参数
项目 | 晶核成核区 | 退火窑 |
长度(m) | 4.5 | 18.0 |
前端温度(℃) | 480 | 500 |
中段温度(℃) | 420 | 300 |
出口温度(℃) | 450 | 150 |
横向温差(℃) | 3 | 3 |
辊道类型 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti+胶辊 |
辊道直径 | Φ120 | Φ120 |
辊道间距 | 180mm | 180mm;300mm |
水包类型及数量 | 空间风管 | 空间风管 |
电加热装置类型及功率 | 电阻丝18Kw | 电阻丝48Kw |
对制备的调光玻璃的可见光透过率进行测试,如下表8。
表8产品玻璃性能
玻璃厚度 | 2.0mm | 5.0mm |
玻璃样品初始可见光透过率 | 89.1 | 88.4 |
阳光下照射15分钟可见光透过率 | 54.2 | 42.3 |
避光5分钟可见光透过率 | 77.3 | 67.3 |
避光60分钟可见光透过率 | 79.6 | 71.4 |
避光180分钟可见光透过率 | 86.4 | 82.7 |
光致调光幅度 | 34.9 | 46.1 |
玻璃样品初始遮阳系数 | 0.79 | 0.74 |
阳光下照射15分钟遮阳系数 | 0.40 | 0.35 |
实施例3
选用玻璃配方如下表9。
表9玻璃配方
化学组分 | 重量百分比 |
SiO<sub>2</sub> | 62.8 |
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 14.6 |
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 5.5 |
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 0.02 |
Li<sub>2</sub>O | 2.6 |
Na<sub>2</sub>O | 2.5 |
K<sub>2</sub>O | 6.5 |
CuO | 0.01 |
Ag | 0.67 |
Cl | 1.2 |
Br | 0.1 |
ZrO<sub>2</sub> | 2.0 |
TiO<sub>2</sub> | 0.5 |
CaO | 0.5 |
MgO | 0.5 |
合计: | 100.0 |
配制配合料,其中:SiO2由石英砂引入;Al2O3由氢氧化铝引入;B2O3由硼酸引入;CaO由碳酸钙引入;MgO由碳酸镁引入;Na2O由纯碱引入;K2O由碳酸钾引入;Li2O由碳酸锂引入;Ag由硝酸银引入;Cl由氯化钠引入;Br由溴化钠引入;CuO由氧化铜引入;ZrO2使用二氧化锆化学试剂;TiO2使用分析纯化学试剂;Fe2O3随石英砂引入。
将配制好的玻璃原料混合均匀,经过电熔窑1中1420℃高温熔化,在1250℃充分搅拌60分钟,然后将玻璃液通过流道进入第一段合金槽2内,玻璃液在940℃漂浮在合金液面上完成摊平抛光,然后在拉边机和纵向牵引力的作用下进行拉薄成型,成型后的玻璃板在第一段合金槽中段至末端布置的冷却器的作用下快速降温冷却到560℃,出第一段合金槽2,进入晶核形成区内的辊道3上,在该区域中段温度控制在480℃左右,停留时间2-10分钟,然后进入第二段合金槽4,玻璃在第二段合金槽内重新升温到680℃,在合金液上完成晶体长大过程,完成光致变色节能玻璃变色性能的形成。然后玻璃带降温到560℃出第二段合金槽进入退火窑5,退火完成后将玻璃切割成所需要的尺寸。
制备过程中选用的合金槽标准及工艺参数要求如下表10。
表10合金槽标准及工艺参数要求
项目 | 第一段合金槽 | 第二段合金槽 |
合金槽长度 | 6.80m | 30.80m |
合金槽宽度 | 1.35-1.20m | 1.20m |
合金液平均深度 | 70mm | 50mm |
合金液成分 | Sn-Ag-Fe | Sn-Ag-Fe |
净化槽尺寸 | 1.5×0.80m | -- |
净化装置合金液深度 | 60mm | -- |
设置合金液挡坎数量 | 5 | 5 |
初始端温度 | 940℃ | 500℃ |
中段温度 | 760℃ | 680℃ |
出口末端温度 | 560℃ | 560℃ |
横向温差 | 3℃ | 2℃ |
保护气体压力 | 80Pa | 80Pa |
合金槽内保护气类型 | 氮气 | 氮气98%;氢气2% |
净化装置内保护气类型 | 氮气92.8%;氢气 | |
水包类型及数量 | 浸入式水包4组 | 浸入式水包4组 |
电加热装置类型及总功 | 硅碳棒电加热 | 硅碳棒电加热 |
热端排气比率 | 12% | -- |
晶核成型区及退火窑主要工艺参数见下表11。
表11晶核成型区及退火窑工艺参数
项目 | 晶核成核区 | 退火窑 |
长度(m) | 4.5 | 18.0 |
前端温度(℃) | 500 | 500 |
中段温度(℃) | 480 | 300 |
出口温度(℃) | 480 | 150 |
横向温差(℃) | 3 | 3 |
辊道类型 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti+胶辊 |
辊道直径 | Φ120 | Φ120 |
辊道间距 | 180mm | 180mm;300mm |
水包类型及数量 | 空间风管 | 空间风管 |
电加热装置类型及功率 | 电阻丝18Kw | 电阻丝48Kw |
对制备的调光玻璃的可见光透过率进行测试,如下表12。
表12产品玻璃性能
玻璃厚度 | 2.0mm | 5.0mm |
玻璃样品初始可见光透过率 | 85.4 | 83.7 |
阳光下照射15分钟可见光透过率 | 42.3 | 28.4 |
避光5分钟可见光透过率 | 61.6 | 50.3 |
避光60分钟可见光透过率 | 71.9 | 65.9 |
避光180分钟可见光透过率 | 79.2 | 73.7 |
光致调光幅度 | 43.1 | 55.3 |
玻璃样品初始遮阳系数 | 0.77 | 0.73 |
阳光下照射15分钟遮阳系数 | 0.37 | 0.31 |
由表4、表8和表12可以得到,通过本发明方法制备的调光玻璃具有很好的光致调光性能,2.0mm厚度的玻璃光致调光幅度最大达到44.8%,5.0mm厚度的玻璃光致调光幅度最大达到56.8%,同时随着玻璃光致调光幅度变化,玻璃遮阳系数降低,有效控制太阳光及室外热量进入室内,节约空调使用率,达到节能减排效果。
Claims (9)
1.一种浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,其特征在于:所述方法为双段合金槽浮法制备,包括如下步骤:
步骤a、配制玻璃组分,包括如下质量百分数的组分:SiO2 45-65%、B2O3 14-26%、Al2O35.0-10.0%、ZrO2 2-8%、TiO2 0.5-3%、CaO 0.5-3%、MgO 0.5-2%、Li2O 2-5%、Na2O 2-10%、K2O5-10%、CuO 0.003-0.03%、Ag 0.08-0.7%、Cl 0.1-1.5%、Br 0-0.4%和I 0-0.6%,各组分百分数之和为百分百;
步骤b、将以上组分配料经过电熔窑(1)熔化为玻璃液后,经过流道进入第一段合金槽(2)中,玻璃液在入口高温区在合金液的表面进行摊平抛光,在第一段合金槽(2)两侧的拉边机和纵向牵引力的作用下,将玻璃拉薄或堆厚,成型为所需要的玻璃宽度和厚度;
步骤c、将成型后的玻璃快速降温后,拉至晶核形成区内的辊道(3)上,晶核形成区温度400-500℃,停留2-10min,完成玻璃内卤化银晶体成核;
步骤d、将成核后的玻璃输送至第二段合金槽(4)中,重新升温至580-700℃,完成玻璃内卤化银晶体生长,达到具有调光功能的晶体粒度5-15nm;
步骤e、完成晶体生长后的玻璃进入退火窑(5),退火冷却,切割得到产品;
所述第一段合金槽(2)内合金液为锡-银-铁合金,其中锡含量大于99.0%,银含量为0.2-0.8%,铁含量为0.01-0.1%,其他杂质含量小于0.1%,合金液的深度50mm≤h1≤85mm。
2.根据权利要求1所述的浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,其特征在于:所述第一段合金槽(2)中采用纯惰性气体作为保护气,保护气压力>60Pa,保护气露点<-60℃,第一段合金槽内部空间露点<-40℃。
3.根据权利要求2所述的浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,其特征在于:所述第一段合金槽(2)内初始段温度为800-950℃,中间成型段温度为700-800℃,末段温度为500-600℃,所述第一段合金槽(2)内横向温度梯度不大于5℃,成型的玻璃在所述第一段合金槽(2)中停留时间不超过15min。
4.根据权利要求3所述的浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,其特征在于:所述第二段合金槽(4)内合金液为锡-银-铁合金,其中锡含量大于99.5%,银含量为0.2-0.4%,铁含量为0.01-0.1%,其它杂质含量小于0.01%,合金液的深度50mm≤h2≤80mm。
5.根据权利要求4所述的浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,其特征在于:所述第二段合金槽(4)中采用惰性气体与还原性气体的混合气作为保护气,其中还原性气体的含量≤4%,保护气压力>60Pa。
6.根据权利要求5所述的浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法,其特征在于:所述第二段合金槽(4)中初始段温度为450-500℃,中间晶核生长段温度为580-700℃,末段温度为500-600℃,玻璃在所述第二段合金槽(4)中的停留时间不超过80min。
7.一种浮法双合金槽制备光致调光玻璃的装置,其特征在于:用于权利要求1至6任一项所述的浮法双合金槽制备光致调光玻璃的方法中,所述装置包括依次串联设置的电熔窑(1)、第一段合金槽(2)、晶核成型区、第二段合金槽(4)和退火窑(5),所述电熔窑(1)和所述第一段合金槽(2)之间通过流道连接,电熔窑内的玻璃液经过流道进入第一段合金槽(2)中,玻璃液在第一段合金槽(2)内的合金液表面摊平抛光、拉薄或堆厚,成型为所需要的玻璃宽度和厚度,在晶核成型区完成玻璃内卤化银晶体成核,再在第二段合金槽(4)中完成玻璃内卤化银晶体生长,第一段合金槽内合金液为锡-银-铁合金,其中锡含量大于99.0%,银含量为0.2-0.8%,铁含量为0.01-0.1%,其他杂质含量小于0.1%,所述第一段合金槽(2)两侧均设置有合金液净化装置(6),合金液由第一段合金槽(2)末端导出进入所述合金液净化装置(6)中,降温析出氧化物和杂质,同时所述合金液净化装置中通入还原性气体,还原合金液中的氧化物,净化后的合金液由第一段合金槽的入口段回流入所述第一段合金槽(2)中。
8.根据权利要求7所述的浮法双合金槽制备光致调光玻璃的装置,其特征在于:所述第一段合金槽(2)长度为6-20m,分为前后两段,前段宽度为1-4m,后段宽度为前段宽度的90%,所述第一段合金槽(2)底部间隔设置有3-8个第一凸起挡坎(2-1),顶部设置有第一电加热装置(2-2);所述第二段合金槽(4)长度为15-80m,宽度为0.8-3.2m,其底部间隔设置有3-6个第二凸起挡坎(4-1),顶部设置有第二电加热装置(4-2)。
9.根据权利要求8所述的浮法双合金槽制备光致调光玻璃的装置,其特征在于:所述晶核成型区内间隔设置有若干个辊道(3)、第三加热装置和冷却风系统,所述辊道(3)间距不大于500毫米。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1039786A (zh) * | 1988-07-29 | 1990-02-21 | 康宁玻璃公司 | 高折射率光致变色玻璃 |
JPH06191879A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-07-12 | Corning Inc | フォトクロミックガラスおよびその制御方法 |
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Patent Citations (6)
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---|---|---|---|---|
CN1039786A (zh) * | 1988-07-29 | 1990-02-21 | 康宁玻璃公司 | 高折射率光致变色玻璃 |
JPH06191879A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-07-12 | Corning Inc | フォトクロミックガラスおよびその制御方法 |
CN1246103A (zh) * | 1997-02-03 | 2000-03-01 | 康宁股份有限公司 | 改进的光致变色玻璃 |
CN1541966A (zh) * | 2003-11-04 | 2004-11-03 | 海门市康灵玻璃有限公司 | 光致变色玻璃及其生产方法 |
CN105813998A (zh) * | 2013-10-09 | 2016-07-27 | 康宁股份有限公司 | 反向光致变色硼硅酸盐玻璃 |
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