CN115368012A - 具有高uv透射率和高耐晒性的玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明设计一种具有高UV透射率和高耐晒性的玻璃。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有高UV透射率和高耐晒性的玻璃。
背景技术
短波紫外线(UVC)光通过破坏核酸和扰乱微生物的DNA，使其无法发挥重要的细胞功能，从而被用来杀死或灭活微生物。这被用于各种应用，如净化食品、空气和/或水。在这方面，260nm波长尤其重要，因为核酸、如DNA在此波长处具有最大吸收值。例如，A260/A280的比值经常被用来表示DNA样品的纯度。"A260"指的是在260nm波长处的吸收，"A280"指的是在280nm波长处的吸收。A260/A280的比值高则表明DNA样品的纯度高。原因在于，DNA在260纳米处强烈吸收，而蛋白质污染主要在280纳米处吸收。因此，A260/A280比值高意味着样品含有大量的DNA和少量的蛋白质。
对用于这种灯的玻璃有两个主要需求。首先，该玻璃应该有很高的UV透射率，特别是在UVC区域。第二，玻璃应该有较高的耐晒性，使得其性能在使用时不会下降得太快。因此，高的耐晒性增加UV灯的寿命。因此，需要同时具有高UV透射率和高耐晒性的玻璃。
此外，考虑到气候变化，减少化石能耗在不同行业中越来越受欢迎。特别是，玻璃生产过程中的能源消耗很高。为了改善玻璃生产的气候足迹(climate footprint)，可以使用电能。电能例如可以从可再生能源、如风能或太阳能中产生。
利用电能，电流可以通过浸在熔融玻璃中的电极之间的熔融玻璃浴。然而，电极材料的选择很重要，特别是当涉及到具有高UV透射率和高耐晒性的玻璃时。
发明内容
本发明的目的在于通过提供一种克服上述现有技术中的缺点的措施，所述措施在生产具有高UV透射率和高耐晒性的玻璃期间能够降低化石能耗。本发明的另一目的在于提供一种具有特别高质量的这种玻璃。
为了获得具有高UV透射率和高耐晒性的玻璃制品，目前必须使用与高化石能耗相关联的技术。
然而本发明提供一种具有高UV透射率和高耐晒性的玻璃，其可以在基本上不妥协UV透射率和耐晒性的情况下降低化石能耗而获得。本发明基于这样的发现，钼电极可以在生产过程中使用，并且如果应用还原熔融条件的话，可以容忍一定量的钼从电极散发到熔体中。
在一个方面，本发明涉及一种玻璃，其包括含量为至少60.0wt.-％的SiO2，其中MoO3的含量为0.1ppm到30.0ppm，并且其中，钼以这样的氧化态存在，使得(在基准厚度1.0mm下)在波长260nm处的透射率为至少65％。
本申请将玻璃中存在的钼称为“MoO3”。然而，这并不是指，钼在玻璃中主要以钼(VI)存在。而是，术语“MoO3”简单地遵从玻璃中描述钼的通用方式，并且是指钼的总含量，而不管其氧化态。本发明包括还原熔融状态。因此，在本发明的一个方面中，钼(VI)在玻璃中的含量非常低。钼(VI)在玻璃中优选不是占主导地位的钼物质。在本发明的玻璃中，钼是以这样的氧化态存在，使得(在基准厚度1.0mm下)在波长260nm处的透射率为至少65％。
在一个方面中，本发明涉及一种玻璃，其包括指定含量(单位为wt.-％)的以下组分：
| 组分 | 含量(wt.-％) |
| SiO<sub>2</sub> | 60.0-80.0 |
| B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 0.5-30.0 |
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 0.5-10.0 |
| Na<sub>2</sub>O | 2.0-20.0 |
| K<sub>2</sub>O | 0-20.0 |
| BaO | 0-15.0 |
在本发明的一个方面中，当玻璃熔体由玻璃在氩气氛的铂坩埚中通过电感加热到1500℃的温度而生产时，玻璃熔体中在1500℃的温度下的氧分压(pO2)为0.5巴以下。在1500℃下的pO2例如可以为至多0.4巴、至多0.3巴或至多0.2巴。在一些实施例中，pO2例如可以为至少0.01巴、至少0.02巴、至少0.05巴或至少0.1巴。pO2例如可以为从0.01巴到0.5巴、从0.02巴到0.4巴、从0.05巴到0.3巴或从0.1巴到0.2巴。比较低的pO2是有利的，因为其与钼的较低氧化态相关联。然而，pO2不能够太低，以避免金属钼的产生。
玻璃熔体的pO2例如可以基于基准电极和测量电极之间的电压来确定，此两个电极都位于玻璃熔体中。pO2可以从电极之间的电压通过使用能斯特方程式计算。铂板可以用作测量电极。基准电极可以包括位于ZrO2陶瓷管内的铂丝，所述ZrO2陶瓷管在其末端处封闭，其中所述铂丝与ZrO2管的壁进行导电接触。ZrO2陶瓷可以是钇稳定的、钙稳定的或镁稳定的(例如见EP 1 101 740A1的第[0012]和[0013]段)。为了测量玻璃熔体的pO2，纯氧在铂丝周围流动，使得在基准电极内的铂丝处存在1.0巴的恒定pO2。ZrO2是氧导体，并且在基准电极内的铂与玻璃熔体之间、并由此也间接地与玻璃熔体内的铂测量电极形成桥接。氧离子迁移。浓差电池“铂(pO2＝常量＝1.0巴)/ZrO2/玻璃熔体/铂(玻璃熔体的pO2)”生成电压。基准电极和测量电极之间的电压与玻璃熔体中的pO2成比例，因此可以基于能斯特方程式转变成确定玻璃熔体中的pO2。
玻璃可以包括指定含量的以下组分(单位为wt.-％)：
| 组分 | 含量(wt.-％) |
| SiO<sub>2</sub> | 60.0-75.0 |
| B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 0.5-15.0 |
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 0.5-7.5 |
| Na<sub>2</sub>O | 2.5-15.0 |
| K<sub>2</sub>O | 2.0-16.0 |
| BaO | 2.5-12.5。 |
玻璃可以包括指定含量的以下组分(单位为wt.-％)：
| 组分 | 含量(wt.-％) |
| SiO<sub>2</sub> | 60.0-75.0 |
| B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 0.5-5.0 |
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 0.5-5.0 |
| Na<sub>2</sub>O | 7.0-10.0 |
| K<sub>2</sub>O | 8.0-12.0 |
| BaO | 4.5-10.0。 |
优选地，根据本发明的玻璃在260nm波长处具有至少至少65.0％、例如至少66.0％、至少67.0％、至少68.0％、至少69.0％、至少70.0％、更优选至少71.0％、更优选至少72.0％、更优选至少73.0％、更优选至少74.0％、更优选至少75.0％、更优选至少76.0％、更优选至少77.0％、更优选至少78.0％、更优选至少79.0％、更优选至少80.0％的透射率。除非另有说明，本申请中的透射率值指的是基准厚度为1.0mm的玻璃。这并不意味着，玻璃必须具有1.0mm的厚度。而是，基准厚度仅仅表明，如果玻璃具有1.0mm的厚度，其透射率为多少。在基准厚度处的透射率可以通过测量具有1.0mm厚度的样品的透射率来确定。可选地，1.0mm厚度处的透射率也可以通过测量在其他样品厚度、例如0.7mm样品厚度处的透射率来确定，然后推算在1.0mm厚度处的透射率是多少。一般而言，可以使用以下公式进行从厚度d1处的透射率T1到厚度d2处的透射率T2的推算。
T2＝((T1/P)^(d2/d1))*P
其中，P是基于波长的反射系数(P＝P(λ))，单位为“％”。P可以经由塞麦尔(Sellmeier)系数n来确定。
在根据本发明的实施例中，(在基准厚度1.0mm下)在波长260nm处的透射率可以为至多99.0％、至多97.5％、至多95.0％、至多94.0％、至多93.0％、至多92.0％、至多91.0％、至多90.0％、至多89.0％、至多88.0％、至多87.0％、至多86.0％、至多85.0％、至多84.0％、至多83.0％、至多82.0％。在波长260nm处的透射率例如可以在从65.0％到99.0％、从66.0％到97.5％、从67.0％到95.0％、从68.0％到94.0％、从69.0％到93.0％、从70.0％到92.0％、从71.0％到91.0％、从72.0％到90.0％、从73.0％到89.0％、从74.0％到88.0％、从75.0％到87.0％、从76.0％到86.0％、从77.0％到85.0％、从78.0％到84.0％、从79.0％到83.0％、或从80.0％到82.0％的范围中。
根据本发明的玻璃的特征在于其尤其高的耐晒性。耐晒性可以通过用HOK4灯照射玻璃144小时并对比照射前后(在基准厚度1.0mm下)在波长260nm处的透射率来确定。术语“HOK 4灯”是指飞利浦的高压汞蒸汽灯HOK 4/120。在图1中示出了HOK 4灯的发光频谱。灯的主要发光在波长365nm处。在1m的距离中在200-280nm处的功率密度为850μW/cm2。为了根据本发明照射144小时，HOK 4灯和样品之间的距离选择为7cm。
照射前后的透射率之间的差越小，则耐晒性越高。例如，可以存在两个玻璃，每个玻璃(在照射前)(在基准厚度1.0nm下)在波长260nm处具有80％的透射率。在用HOK 4灯照射144小时后，第一玻璃的透射率可以为75％，而第二玻璃的透射率可以为70％。因此，在用HOK 4灯照射之前(在基准厚度1.0nm下)在波长260nm处的透射率与用HOK 4灯照射144小时后(在基准厚度1.0nm下)在波长260nm处的透射率之间的差对于第一玻璃而言是5％，而对于第二玻璃而言是10％。因此，与第二玻璃相比，第一玻璃的耐晒性更高，因为与第二玻璃相比，第一玻璃在照射前后的透射率之间的差更小。高耐晒性与低日晒相关联，反之亦然。高日晒与高诱导消光系数Extind相关。
诱导消光系数Extind可以基于用HOK 4灯照射144小时前后的透射率和玻璃样品的厚度使用以下公式来确定：
Extind是诱导消光系数，Tafer是用HOK 4灯照射144小时后的透射率，Tbefore是用HOK4灯照射144小时之前的透射率，d是样品厚度，ln是自然对数。除非另有说明，样品厚度d的单位为cm，使得诱导消光系数的单位为1/cm。除非另有说明，针对波长260nm给出用HOK 4灯照射前后的透射率。因此，除非另有说明，本申请中所述的诱导消光系数是指在波长260nm处的诱导消光系数。
在一个方面中，在波长260nm处的诱导消光系数为至多3.5/cm、至多3.2/cm、至多3.0/cm、至多2.9/cm、至多2.8/cm、至多2.7/cm、至多2.6/cm、至多2.5/cm、至多2.4/cm、至多2.3/cm、至多2.2/cm、至多2.1/cm、至多2.0/cm、至多1.9/cm、至多1.8/cm、至多1.7/cm、至多1.6/cm、至多1.5/cm、至多1.4/cm、或者至多1.3/cm。在波长260nm处的诱导消光系数例如可以为至少0.01/cm、至少0.02/cm、至少0.05/cm、至少0.1/cm、至少0.2/cm、至少0.3/cm、至少0.4/cm、至少0.5/cm、至少0.55/cm、至少0.6/cm、至少0.65/cm、至少0.7/cm、至少0.75/cm、至少0.8/cm、至少0.85/cm、至少0.9/cm、至少0.95/cm、至少1.0/cm、至少1.05/cm、或者至少1.1/cm。在波长260nm处的诱导消光系数例如可以从0.01/cm到3.5/cm、从0.02/cm到3.2/cm、从0.05/cm到3.0/cm、从0.1/cm到2.0/cm、从0.2/cm到2.8/cm、从0.3/cm到2.7/cm、从0.4/cm到2.6/cm、从0.5/cm到2.5/cm、从0.55/cm到2.4/cm、从0.6/cm到2.3/cm、从0.65/cm到2.2/cm、从0.7/cm到2.1/cm、从0.75/cm到2.0/cm、从0.8/cm到1.9/cm、从0.85/cm到1.8/cm、从0.9/cm到1.7/cm、从0.95/cm到1.6/cm、从1.0/cm到1.5/cm、从1.05/cm到1.4/cm、或者从1.1/cm到1.3/cm。
在一个方面中，根据本发明的玻璃的特征在于其高UV透射率和低诱导消光系数。此组合与用HOK 4灯照射144小时后(在基准厚度1.0mm处)在波长260nm处的高透射率相关联。在用HOK 4灯照射144小时后(在基准厚度1.0mm下)在波长260nm处的透射率例如可以为至少54.0％、至少55.0％、更优选至少56.0％、更优选至少57.0％、更优选至少58.0％、更优选至少59.0％、更优选至少60.0％、更优选至少61.0％、更优选至少62.0％、更优选至少63.0％、更优选至少64.0％、更优选至少65.0％、更优选至少66.0％、更优选至少67.0％、更优选至少68.0％、更优选至少69.0％、更优选至少70.0％、更优选至少71.0％、更优选至少72.0％、更优选至少73.0％、更优选至少74.0％。
在用HOK 4灯照射144小时后(在基准厚度1.0mm下)在波长260nm处的透射率例如可以为至多95.0％、至多94.0％、至多93.0％、至多92.0％、至多91.0％、至多90.0％、至多89.0％、至多88.0％、至多87.0％、至多86.0％、至多85.0％、至多84.0％、至多83.0％、至多82.0％、至多81.0％、至多80.0％、至多79.0％、至多78.0％、至多77.0％、至多76.0％、或者至多75.0％。在波长260nm处的透射率例如可以在从54.0％到95.0％、从55.0％到94.0％、从56.0％到93.0％、从57.0％到92.0％、从58.0％到91.0％、从59.0％到90.0％、从60.0％到89.0％、从61.0％到88.0％、从62.0％到87.0％、从63.0％到86.0％、从64.0％到85.0％、从65.0％到84.0％、从66.0％到83.0％、从67.0％到82.0％从68.0％到81.0％、从69.0％到80.0％、从70.0％到79.0％、从71.0％到78.0％、从72.0％到77.0％、从73.0％到76.0％、或者从74.0％到75.0％的范围中。
钼(Mo)电极在使用过程中受到侵蚀和电极材料的移除。然后也可以在熔融玻璃材料中发现从电极中散发的钼。这导致从熔融玻璃生产的最终玻璃制品的污染。这样的污染接着与得到的玻璃的妥协性能、特别是降低的UV透射率和/或降低的耐晒性相关联。本发明包括这样的发现，钼电极可以在生产过程中使用，并且如果应用还原熔融条件的话，可以容忍一定量的钼从电极散发到熔体中。
根据本发明的玻璃包括MoO3，其含量为从0.1ppm到30ppm。MoO3的含量例如可以为至少0.2ppm、至少0.4ppm、至少0.5ppm、至少1.0ppm、至少2.0ppm、至少3.0ppm、或者至少5.0ppm。MoO3的含量例如可以为至多25.0ppm、至多22.5ppm、至多20.0ppm、至多17.5ppm、至多15.0ppm、至多12.5ppm、或者至多10.0ppm。MoO3的含量例如可以为从0.2ppm到25.0ppm、从0.4ppm到22.5ppm、从0.5ppm到20.0ppm、从1.0ppm到17.5ppm、从2.0ppm到15.0ppm、从3.0ppm到12.5ppm、或者从5.0ppm到10.0ppm。
根据本发明的玻璃优选包括SiO2，其含量为从60.0到80.0wt.-％、优选从60.0到75.0wt.-％或者从62.5到75.0wt.-％。SiO2的含量为至少60.0wt.-％，例如至少62.5wt.-％。SiO2的含量例如可以为至多80.0wt.-％或者至多75.0wt.-％。
根据本发明的玻璃优选包括B2O3，其含量为从0.5到30.0wt.-％、优选从0.5到25.0wt.-％、从0.5到20.0wt.-％、从0.5到20.0wt.-％、从0.5到15.0wt.-％、从0.5到10.0wt.-％、从0.5到5.0wt.-％或者从1.0到4.0wt.-％。B2O3的含量例如可以为至少0.5wt.-％或至少1.0wt.-％。B2O3的含量例如可以为至多30.0wt.-％、至多25.0wt.-％、至多20.0wt.-％、至多15.0wt.-％、至多10.0wt.-％、至多5.0wt.-％或者至多4.0wt.-％。
根据本发明的玻璃优选包括Al2O3，其含量为从0.5到10.0wt.-％、优选从0.5到7.5wt.-％、从0.5到5.0wt.-％或者从1.0wt.-％到4.5wt.-％。Al2O3的含量例如可以为至少0.5wt.-％或者至少1.0wt.-％。Al2O3的含量例如可以为至多10.0wt.-％、至多7.5wt.-％、至多5.0wt.-％或者至多4.5wt.-％。
根据本发明的玻璃优选包括Na2O，其含量为从2.0到20.0wt.-％、从2.25到19.0wt.-％或者从2.5到18.0wt.-％、优选地从5.0wt.-％到17.5wt.-％、从6.0wt.-％到15.0wt.-％或者从7.0到10.0wt.-％。Na2O的含量例如可以为至少2.0wt.-％、至少2.25wt.-％、至少2.5wt.-％、至少5.0wt.-％、至少6.0wt.-％或至少7.0wt.-％。Na2O的含量例如可以为至多20.0wt.-％、至多19.0wt.-％、至多18.0wt.-％、至多17.5wt.-％、至多15.0wt.-％或者至多10.0wt.-％。
根据本发明的玻璃可以包括K2O，其含量为从0到20.0wt.-％、例如从1.0到18.0wt.-％、从2.0到16.0wt.-％、从5.0到14.0wt.-％或者从8.0到12.0wt.-％。K2O的含量例如可以为至少1.0wt.-％、至少2.0wt.-％、至少5.0wt.-％或至少8.0wt.-％。K2O的含量例如可以为至多20.0wt.-％、至多18.0wt.-％、至多16.0wt.-％、至多14.0wt.-％或者至多12.0wt.-％。在一些实施例中，K2O的含量为至多1.0wt.-％、至多0.5wt.-％、至多0.2wt.-％或者至多0.1wt.-％。
根据本发明的玻璃可以包括Li2O。Li2O的含量例如可以从0到5.0wt.-％、例如从0.1到2.0wt.-％或者从0.5到1.5wt.-％。Li2O的含量例如可以为至少0.1wt.-％、至少0.2wt.-％或至少0.5wt.-％。Li2O的含量例如可以为至多5.0wt.-％、至多2.0wt.-％或至多1.5wt.-％。在一些实施例中，Li2O的含量为至多1.0wt.-％、至多0.5wt.-％、至多0.2wt.-％或者至多0.1wt.-％。
优选地，Li2O、Na2O和K2O的含量的总和在从4.0wt.-％到30.0wt.-％或者从5.0到30.0wt.-％、例如从7.5wt.-％到27.5wt.-％、从10.0wt.-％到25.0wt.-％、从12.5wt.-％到22.5wt.-％或者从15.0wt.-％到20.0wt.-％的范围中。Li2O、Na2O和K2O的含量的总和例如可以为至少4.0wt.-％、至少5.0wt.-％、至少7.5wt.-％、至少10.0wt.-％、至少12.5wt.-％或至少15.0wt.-％。Li2O、Na2O and K2O的含量的总和例如可以为至多30.0wt.-％、至多27.5wt.-％、至多25.0wt.-％、至多22.5wt.-％或者至多20.0wt.-％。
优选地，Na2O和K2O的含量的总和在从3.5wt.-％到30.0wt.-％或者从5.0到30.0wt.-％、例如从7.5wt.-％到27.5wt.-％、从10.0wt.-％到25.0wt.-％、从12.5wt.-％到22.5wt.-％或者从15.0wt.-％到20.0wt.-％的范围中。Na2O和K2O的含量的总和例如可以为至少3.5wt.-％、至少5.0wt.-％、至少7.5wt.-％、至少10.0wt.-％、至少12.5wt.-％或至少15.0wt.-％。Na2O和K2O的含量的总和例如可以为至多30.0wt.-％、至多27.5wt.-％、至多25.0wt.-％、至多22.5wt.-％或者至多20.0wt.-％。
根据本发明的玻璃可以包括BaO，其含量为从0到15.0wt.-％、优选从2.5到12.5wt.-％、从4.5到10.0wt.-％或者从5.0到8.0wt.-％。BaO的含量例如可以为至少2.5wt.-％、至少4.5wt.-％或至少5.0wt.-％。BaO的含量例如可以为至多15.0wt.-％、至多12.5wt.-％、至多10.0wt.-％或者至多8.0wt.-％。在一些实施例中，BaO的含量为至多1.0wt.-％、至多0.5wt.-％、至多0.2wt.-％或者至多0.1wt.-％。
玻璃可以由SiO2、B2O3、Al2O3、Na2O、K2O和BaO构成，其含量为至少95.0wt.-％、更优选至少97.0wt.-％、最优选至少99.0wt.-％。
优选地，Fe2O3的含量少于100ppm、更优选少于50ppm、更优选少于20ppm、更优选少于15ppm、更优选少于10ppm。
优选地，TiO2的含量少于100ppm、更优选少于50ppm、更优选少于20ppm、更优选少于15ppm、更优选少于10ppm。
优选地，NiO的含量少于100ppm、更优选少于50ppm、更优选少于20ppm、更优选少于15ppm、更优选少于10ppm。
优选地，Cr2O3的含量少于100ppm、更优选少于50ppm、更优选少于20ppm、更优选少于15ppm、更优选少于10ppm、更优选少于5ppm。
优选地，Fe2O3、TiO2、NiO和Cr2O3中的至少一种、至少两种或至少三种的含量少于100ppm、更优选少于50ppm、更优选少于20ppm、更优选少于15ppm、更优选少于10ppm。
优选地，Fe2O3、TiO2、NiO和Cr2O3的含量少于100ppm、更优选少于50ppm、更优选少于20ppm、更优选少于15ppm、更优选少于10ppm。
除非另有说明，此处使用的术语“ppm”指的是基于重量的ppm。例如，1000ppm对应于0.1wt.-％。
优选地，ZrO2的含量少于1.0wt.-％、少于0.5wt.-％、少于0.2wt.-％或者少于0.1wt.-％。
根据本发明的玻璃可以包括Cl，其含量为多于100ppm、多于200ppm或者多于500ppm、例如至少0.1wt.-％。优选地，Cl的含量为至多1.5wt.-％、至多1.2wt.-％、至多1.0wt.-％或者至多0.8wt.-％。Cl的含量例如可以为从100ppm到1.5wt.-％、从200ppm到1.2wt.-％、从500ppm到1.0wt.-％或者从0.1wt.-％到0.8wt.-％。
在本发明的一个方面中，玻璃具有这样的成分，使得其对MoO3在UV透射率和/或日晒方面的影响特别有抗性。玻璃优选具有良好的UV透射率以及良好的耐晒性，即使在玻璃中存在一定含量的MoO3。在根据本发明的玻璃中可以接受一定含量的MoO3，特别是由于还原熔融条件的应用。
增大MoO3的含量与降低波长260nm处的透射率相关联。然而，在根据本发明的一个方面中，玻璃的成分使得钼诱导消光系数非常低。因此，在根据本发明的玻璃中可以接受比预期更高含量的MoO3。
钼诱导消光系数MoExtind可以基于用HOK 4灯照射144小时前后的透射率、玻璃样品的厚度以及MoO3的含量使用下述公式来确定：
MoExtind是钼诱导消光系数，Tafer是用HOK 4灯照射144小时后的透射率，Tbefore是用HOK 4灯照射144小时之前的透射率，d是样品厚度，ln是自然对数，Mo是MoO3的含量(单位ppm)。除非另有说明，样品厚度d的单位为cm，使得钼诱导消光系数的单位为1/(cm*ppm)。除非另有说明，针对波长260nm给出用HOK 4灯照射前后的透射率。因此，除非另有说明，本申请中所述的钼诱导消光系数是指在波长260nm处的钼诱导消光系数。
在一个方面中，在MoO3的基准含量为20ppm下，在波长260nm处的钼诱导消光系数为至多0.20/(cm*ppm)、至多0.15/(cm*ppm)、至多0.14/(cm*ppm)、至多0.13/(cm*ppm)、至多0.12/(cm*ppm)、至多0.11/(cm*ppm)、或者至多0.10/(cm*ppm)。在MoO3的基准含量为20ppm下，在波长260nm处的钼诱导消光系数例如可以为至少0.01/(cm*ppm)、至少0.02/(cm*ppm)、至少0.03/(cm*ppm)、至少0.04/(cm*ppm)、至少0.05/(cm*ppm)、至少0.06/(cm*ppm)、或至少0.07/(cm*ppm)。在MoO3的基准含量为20ppm下，在波长260nm处的钼诱导消光系数例如可以为从0.01/(cm*ppm)到0.20/(cm*ppm)、从0.02/(cm*ppm)到0.15/(cm*ppm)、从0.03/(cm*ppm)到0.14/(cm*ppm)、从0.04/(cm*ppm)到0.13/(cm*ppm)、从0.05/(cm*ppm)到0.12/(cm*ppm)、从0.06/(cm*ppm)到0.11/(cm*ppm)、或从0.07/(cm*ppm)到0.10/(cm*ppm)。
本发明还涉及一种生产根据本发明的玻璃的方法，该方法包括如下步骤：
a)熔融玻璃原料，该熔融步骤包括使用钼电极；
b)任选地澄清熔体；
c)冷却熔体。
该方法的特征在于还原熔融条件，使得钼以这样的氧化态存在，使得在波长260nm处(在基准厚度1.0nm下)的透射率为至少65.0％。这样的条件导致钼对UV透射率和耐晒性的妥协影响急剧降低，使得在基本不妥协UV透射率和耐晒性的情况下可以容忍一定量的钼从电极散发到熔体中。熔体的还原特征也受温度影响。该方法可以包括1440℃以上、例如1500℃以上的温度。在给定温度处的粘度取决于玻璃成分。根据本发明的方法可以涉及2.5dPas以下的粘度。
然而，条件不能够太具还原性，以避免金属钼。
提供还原熔融条件优选地包括向玻璃原料中添加一种以上的还原剂，例如一种以上的碳水化合物，特别是一种以上的糖、例如蔗糖，特别地还原剂的含量为从0.1到1.0wt.-％、例如从0.2到0.6wt.-％。优选地，避免包括氮化物的玻璃原料。优选地，氮化物的含量为至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm、至多20ppm、至多10ppm、至多5ppm、至多2ppm、或者至多1ppm。
任选的澄清步骤优选包括使用Cl作为澄清剂。Cl是优选的澄清剂，因为其同样具有还原特性。优选地，避免氧化澄清剂。优选地，氧化澄清剂的含量为至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm、至多20ppm、至多10ppm、至多5ppm、至多2ppm、或者至多1ppm。
本发明还涉及根据本发明的玻璃的用途，用于或用作UVC检测器、灭菌灯、UV-LED(特别是UVC-LED)、UV透射灯的外壳、UV灯的保护管、UV氧化反应器的UV透射材料、UV火焰检测器、UV光电池、太阳反应器、光谱分析装置、光电倍增器以及用于窗户(特别是EPROM窗户)、(例如太空中的)太阳能电池的盖板、UV透射比色皿(例如，用UV激发的光致发光测量)、UV-CCL(冷阴极灯)和/或氙气闪光灯。
在一个方面中，本发明涉及根据本发明的玻璃在诊断法中的用途，特别是用于或作为微流体部件、例如用于基于光致发光的诊断法。玻璃可以用于或用作微流体部件的底板或盖板。高UV透射率对于诊断方法的信噪比尤其有利。
在本发明的一个方面中，本发明涉及根据本发明的玻璃的用途，用于发射UV光的灯、特别是具有或不具有保护管的UV灯。
在特别优选的方面中，本发明涉及根据本发明的玻璃在UVC检测器中或作为灭菌灯的外壳的用途。
本发明还涉及一种包根据本发明玻璃的UVC检测器或灭菌灯。
附图说明
图1示出HOK 4灯的发射光谱。在x轴上，示出波长(单位为nm)。在y轴上，示出与最大密度相比较的相对密度。
图2示出示例1、2和3在用HOK 4灯照射144小时前后在从200nm到400nm的波长范围中的透射光谱。
具体实施方式
1.示例A
已经针对本申请中所述的玻璃成分的含碱硅酸盐玻璃测试了UV透射率和耐晒性。玻璃成分仅仅在MoO3的含量的方面不同。MoO3的含量在示例1中为7.4ppm，而在示例2中为23ppm，在示例3中为59ppm，并且在示例4中为小于3ppm。通过将蔗糖以0.4wt.-％的含量添加到玻璃原料中，在还原熔融条件下获得所有示例。对于厚度为约0.7mm的样品，已经测试了在用HOK 4灯照射前后在从200nm到400nm的波长范围中的透射率。结果如图2中所示。
特别地，对于特别相干波长260nm，获得的结果总结在下表中。
结果显示，MoO3的含量增加具有两种不同效果。一方面，降低了透射率。另一方面增大诱导消光系数。
2.示例B
已经针对本申请中所述的包括约20至25ppm的含量的MoO3的玻璃组分的含碱硅酸盐玻璃测试了UV透射率和耐晒性。组分基本相同(示例4中具有23ppm MoO3，而示例5中具有21ppm MoO3)的示例4和5的玻璃的主要不同之处在于应用的熔融条件。通过将蔗糖添加到玻璃原料中，在还原熔融条件下获得示例4。与此不同，在氧化熔融条件(1wt.-％氮化物)下获得示例5。对于具有约1.0mm厚度的样品，已经测试了在用HOK 4灯照射前后在波长260nm处的透射率。获得的结果总结在下表中。
与在氧化熔融条件下获得的示例5相比，在还原熔融条件下获得的示例4中在用HOK 4灯照射前后在波长260nm处的透射率均更高。
Claims (16)
1.一种玻璃，其包括含量为至少60.0wt.-％的SiO2，其中MoO3的含量为从0.1ppm至30.0ppm，并且其中，钼以这样的氧化态存在，使得在基准厚度为1.0mm下在波长260nm处的透射率为至少65.0％。
2.根据权利要求1所述的玻璃，包括指定含量的如下组分,单位为wt.-％：
3.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，包括指定含量的如下组分,单位为wt.-％：
4.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃包括少于10ppm的Fe2O3。
5.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃包括少于10ppm的TiO2。
6.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃包括少于10ppm的NiO。
7.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃包括少于10ppm的Cr2O3。
8.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃包括含量多于100ppm的Cl。
9.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，ZrO2的比例少于0.5wt.-％。
10.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，在用HOK 4灯照射144小时后，在基准厚度为1.0mm下，在波长260nm处的透射率为至少54.0％。
11.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，在波长260nm处的诱导消光系数为至多3.5/cm、其中，诱导消光系数Extind是基于用HOK 4灯照射144小时前后的透射率和玻璃样品的厚度使用以下公式来确定的：
其中，Extind是诱导消光系数，Tafer是用HOK 4灯照射144小时后的透射率，Tbefore是用HOK4灯照射144小时之前的透射率，d是样品厚度，ln是自然对数。
12.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，在波长260nm处的钼诱导消光系数在MoO3的基准含量为20ppm下为至多0.20/(cm*ppm)，其中，钼诱导消光系数MoExtind是基于用HOK 4灯照射144小时前后的透射率、玻璃样品的厚度以及MoO3的含量使用下述公式来确定的：
其中，MoExtind是钼诱导消光系数，Tafer是用HOK 4灯照射144小时后的透射率，Tbefore是用HOK 4灯照射144小时之前的透射率，d是样品厚度，ln是自然对数，Mo是MoO3的含量(单位ppm)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中，当玻璃熔体由玻璃在氩气氛的铂坩埚中通过电感加热到1500℃的温度而生产时，玻璃熔体中在1500℃的温度下的氧分压(pO2)为0.5巴以下。
14.一种用于生产根据前述权利要求中任一项所述的玻璃的方法，包括如下步骤：
a)在还原熔融条件下熔融玻璃原料；
b)任选地澄清熔体；
c)冷却熔体，
其中，熔融步骤a)包括使用钼电极。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过将一种以上的还原剂、例如糖添加到玻璃原料获得还原熔融条件。
16.根据权利要求1-13中任一项所述的玻璃在UVC检测器中或作为灭菌灯的外壳的用途。
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