CN1304314C - 玻璃组合物 - Google Patents
玻璃组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1304314C CN1304314C CNB038032147A CN03803214A CN1304314C CN 1304314 C CN1304314 C CN 1304314C CN B038032147 A CNB038032147 A CN B038032147A CN 03803214 A CN03803214 A CN 03803214A CN 1304314 C CN1304314 C CN 1304314C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- quality
- content
- composition
- glass composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/225—Refining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
- C03B5/193—Stirring devices; Homogenisation using gas, e.g. bubblers
-
- 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
- C03C1/004—Refining agents
-
- 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
- C03C3/083—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
- C03C3/087—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 containing calcium oxide, e.g. common sheet or container 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
- 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
- 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
- C03C3/11—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
-
- 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
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Abstract
本发明是关于一种玻璃组合物,是一种将玻璃原料熔化后制造成的以多种成分的氧化物为主要成分的玻璃组合物,其含有氦及氖这两种成分之中的一种,其含量为0.01~2μL(微升)/g(0℃、1atm)。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃组合物,特别是涉及一种通过降低玻璃中存在的气体而减少玻璃制品内气泡的缺陷,可以提高玻璃制品均质性的玻璃组合物。
背景技术
在玻璃制品的制造中,作为长年致力的课题中最重要的是,完全地消除构成玻璃制品缺陷的玻璃中的残存气泡,实现极其均质的玻璃生产。为了完成上述的课题,迄今为止有各种的发明提出来,但是,目前还没有发现满足便宜的稳定生产供给产业界、消费者所要求的高质量的玻璃的前提条件,而且对玻璃制造业者也是容易的方法。
另外,作为制造玻璃制品的方法,用气相反应的方法和溶胶凝胶法那样从固体生产的方法虽然也已经认识到,但是一般来说,作为大量地制造玻璃制品的工业制造方法,采用作为玻璃原料是以无机化合物为主原料,通过高温熔融制造玻璃制品的方法。在用熔融的制造方法中,从熔融的玻璃除去泡的手段大致可分为化学的方法和物理的方法,作为前者所代表的方法有在玻璃原料中添加澄清剂的方法,作为后者的方法是对熔融玻璃的减压.真空脱气的方法。
特别是对于前者,近年来在供给各种各样的玻璃制品中,一般采用通过在玻璃原料中添加微量的澄清剂,高温加热玻璃原料后,在熔融玻璃中通过氧化还原反应使其发泡,使熔融时产生的二氧化碳、卷入原料中的泡、玻璃熔融时混入的氮气等浮到上面进行除去的方法。该方法的特征是,需要注意玻璃的熔融温度、熔融玻璃的流动管理和玻璃原料中澄清剂的偏析,但是需要选择具有稳定的澄清效果的澄清剂才能够比较容易地持续进行大量的生产,适合于这样熔融方法生产的澄清方法的实例,到此为止有很多。
其中,采用最多的是,通过添加微量就有必要充分的澄清效果的砷作为氧化物添加到玻璃中的方法,但是对于添加砷此一事实,对于环境污染的问题受到的指责的呼声越来越高。因此,是否停止使用砷作为澄清剂,或者为了减少其添加量,选择其它的澄清剂是目前的当务之急,大量的进行了重新考虑以前所提出的其它的澄清剂,并新的澄清剂的开发。其中,作为其它的澄清剂曾研究了锑、氯、硝石等的各种物质,但是对于以需要特殊高温熔融的氧化物玻璃来说,具有超过砷的澄清效果的澄清剂可以说没有发现。因此,研究了有助于代替砷的澄清剂的澄清效果的操作条件,进而,将多种的澄清剂组合,升高炉内温度等的对问题的改善探讨了各种的对策。可是,尽管依此继续的努力,但是适合于多种的玻璃组合物的廉价的方法,能够确实地达到稳定的澄清效果的方法目前还没有发现。
另一方面,作为物理的方法,有通过熔融温度上升使玻璃粘性下降、离心分离法、控制炉内气体的流动、搅拌方法、吹入气体法、声波.超声波法、减压法、控制熔融氛围气、或者这些方法的组合等。例如,对于熔融玻璃,通过减压强制地澄清气泡的方法也有几个发明。在下述的专利文献1、专利文献2中提出了将减压脱泡装置配置在玻璃的熔融炉的熔融槽和操作槽之间。可是,这些方法不像化学方法那样地容易,而且也不能得到化学方法那样的效果,或者需要高价的投资,并且可以使用的玻璃组成受到了限制,所以,作为将玻璃均质化的一般方法还没有达到广泛应用的阶段。
另外,着眼于熔融氛围气时,是在玻璃制造工序的一部分采用了各种的气体。其中,在下述的文献3中,记载了作为防止重新再沸腾的手段,用惰性气体再熔融的方法。另外,在下述的专利文献4中记载了在石英玻璃管母材的致密化工序中利用氢气和氦气。而且,在下述的专利文献5中记载了作为干燥气体,从CO2、N2、O2、NOx、稀有气体选择出的气体进行鼓泡,来减少玻璃中的水分量。
进而,在专利文献6中,将氦与氯化钠一起使用,来实现熔融玻璃澄清时的辅助效果,但提示了只是在实验室的程度的非常小量的熔融玻璃通过氦的作用可以确认其效果。
专利文献1:特开平11-130442号公报(第2-7页、第1-2图)
专利文献2:特开平11-130444号公报(第2-7页、第1图)
专利文献3:特开平06-329442号公报(第2-4页)
专利文献4:特开平09301726号公报(第2-4页、第1图)
专利文献5:特开平07-172862号公报(第2-8页、第1-7图)
专利文献6:美国专利第3,622,296号公报
如专利文献1、专利文献2所述的那样,虽然在减压的条件下澄清熔融玻璃也被认知为一种对应方法。但是需要在制造设备上进行微细部的改造,需要引入高价的设备,对于需要廉价大量生产玻璃制品的观点看是存在问题的。
另外,如专利文献3、专利文献4所述的那样,作为熔融氛围气采用惰性气体,虽然对于特定的玻璃组合物是可以实现的,但是需要遮断熔融玻璃与氧的接触的手段,需要调节含水量。在专利文献3、专利文献4的任何一个都没有对于惰性气体在玻璃中的含有量和玻璃熔融中的澄清作用进行考察。
另一方面,作为专利文献6的澄清方法是着眼于氦气体,所以作为熔融玻璃的澄清方法是划时代的,可是该方法是基于对特定的玻璃组合物所进行的辅助的方法的考虑,而对更广泛围的应用和对其它品种玻璃材质的应用完全没有考虑到。因此,也未出现该方法的后继者,也没有出现对于更广泛利用的多种成分系列氧化物玻璃的适用和新的改良发明。
由此可见,上述现有的玻璃组合物在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决玻璃组合物存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的玻璃组合物存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型结构的玻璃组合物,能够改进一般现有的玻璃组合物,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的玻璃组合物存在的缺陷,而提供一种新的玻璃组合物,所要解决的技术问题是使其可以从根本上解决多种成分系列氧化物玻璃的熔融中的澄清问题,从而更加适于实用。
本发明设计者们,在对以往的进行的多种成分系列氧化物玻璃的熔融中澄清研究中,发明了用高温熔融制造的各种各样的多种成分系列氧化物玻璃制品中通过含有氦和/或氖,可以适用各种用途的最适合的玻璃组合物。
也就是,本发明所涉及的玻璃组合物,是将玻璃原料熔化后制造成的以多种成分的氧化物为主要成分的玻璃组合物,其含有氦及氖这两种成分之中的一种,其含量为0.01~2μL(微升)/g(0℃、1atm),其中多种成分的氧化物为主要成分的玻璃组合物是指含有2种类以上的氧化物,并且此些2种类以上的氧化物的质量%的合计量为50质量%以上的玻璃组合物。
本发明设计者们发现,对于多种成分的氧化物的熔融玻璃中作为可以带来澄清效果的成分,是通过含有规定量的作为惰性成分的氦或氖在熔融玻璃中,可以完全除去熔融玻璃中的气泡,或者显著地减少,可以确认有高的澄清效果。
熔融玻璃中,一般,各元素形成具有弱结合力的网孔状态,越是高温,各个元素位置随着相对地高速地进行伸缩振动、旋转振动、偏角振动的不规则的位置变动越来越激烈。可是,如后所述,由于氦和氖在原子构造中的电子排列是闭壳结构的,所以反应性非常低,而且其尺寸很小。因此,氦和氖难于和构成熔融玻璃的各个元素结合,另外,以上述的网孔为通路通过时,具有充分的小的尺寸,对于周围的元素影响小地扩散到熔融玻璃中。
因此,在熔融玻璃中含有氦和/或氖,熔融玻璃与氦和/或氖接触时,则氦和氖的气体根据亨利法则,在达到规定分压之前向熔融玻璃中迅速地扩散。另一方面,熔融玻璃中存在的氧、二氧化碳、水蒸气、亚硫酸气、卤素等,其相对的扩散移动速度要比氦和氖慢,所以不会以与氦和氖扩散到熔融玻璃中扩散速度相等的速度从熔融玻璃放出。这样熔融玻璃中的总气体分压升高。
这样的氧、二氧化碳、水蒸气、亚硫酸气、卤素等是由于玻璃原料的化学反应等而产生的,但是在没有澄清剂时,由于氦和氖的扩散,结果熔融玻璃中的气体分压的合计是超过外气压,例如超过1个大气压的状态。在此高气压状态下,氦和氖起到以下的作用。也就是,溶解在熔融玻璃中的氧、二氧化碳、水蒸气等的气体量虽然在玻璃中以分压表示,但是该分压的总计超过外压的1个大气压时,这些氧、二氧化碳、水蒸气、亚硫酸气、卤素等的气体在玻璃中继续维持溶存状态成为不稳定的,则向周围存在的微细的泡扩散。其结果,熔融玻璃中的泡直径膨胀,增加了上浮速度,在玻璃的表面消失,可以消除熔融玻璃中存在的微细泡的缺陷。
另外,在熔融玻璃中含有作为原料添加的澄清剂时,熔融玻璃中的氧气量,也就是氧气的分压与澄清剂维持着平衡的关系。因此,如上所述,由于氦和氖的作用,当处于平衡关系的氧气向微细的泡扩散时,则由澄清剂在熔融玻璃中建立的分压平衡被打乱。因此,促进了澄清剂的分解,诱导了氧气供给。其结果,通过在熔融玻璃中含有氦和氖,可以把在氧化物玻璃中作为最有效的澄清气体的澄清剂作用的氧气有效地放出到熔融玻璃中。
以上所述,在将氦和氖含有在熔融玻璃的二个过程,也就是①通过提高总气体分压,可以成为具有熔融玻璃中的高蒸汽压成分从熔融玻璃放出所需要的压力状态,②在玻璃中,使得氧等的蒸汽压的高成分以气相形成气泡,或者促进泡的膨胀,伴随此些,进一步促进在熔融玻璃中作为原料所添加的澄清剂的分解,在保持在高温的状态的、具有本发明组成的熔融玻璃均质化过程中,可以确实地实现。
而且,本发明所使用的氦、氖都是属于惰性气体、稀有气体分类,由于这些具有稳定的闭壳构造,所以以单原子分子存在。氦在稀有气体元素中是最轻的元素,构造上,结构上也是非常小的,由于范得华的引力非常小,即使在绝对零度常压下也不固化是液体形式、另外,氖在稀有气体中是次于氦尺寸的小原子,与氦相同的是单原子稳定的构造。因此,在高温熔融而制造、冷却的玻璃制品中,氦、氖一起,以被捕捉在其它构成成分构建的玻璃网孔构造的空孔中的状态存在。
氦和氖虽然与玻璃网孔形成没有关系,但是单独或者合计量,在玻璃中含有0.01μL/g以上,可以对熔融玻璃给与澄清效果,作成均质的玻璃,但是含有量如果小于0.01μL/g时,则不能给予充分的澄清效果。为了确实地给予澄清效果最好的含有量是0.06μL/g以上。更优选的是含有量是0.1μL/g。通过这样的处理,即使含有在玻璃中气体化成分的含量多的苛刻条件下,也可以实现充分的澄清效果。另一方面,超过2μL/G时,在加热玻璃组合物时,由于产生称为再沸腾的再发泡所以是不理想的。另外,虽然玻璃组合物、根据加热条件有不同,但是更难以再沸腾的含量的上限值是1.5μL/g(1.5μL/g以下)。另外在共存氦和氖以外的澄清剂的玻璃组合物时,由于容易发生再沸腾。最好将含量的上限值规定在1.0μL/g。
因此,氦和氖以外的澄清剂不共存于熔融玻璃中时,即使在更严格的条件下也有澄清效果,而且,再沸腾很难,氦和/或氖的优选含量是0.1μL/g~1.5μL/g。另一方面,在熔融玻璃中存在有氦和氖以外的澄清剂时,即使在更严格的条件下也有澄清效果,而且,再沸腾很难,氦和/或氖的优选含有量是0.1μL/g~1.0μL/g。
另外,一般,玻璃的生产过程中,有利用蒸镀的从气相生成,或者用溶胶凝胶法等的从固相生成,但是本发明是从保持高温的熔融玻璃的冷却而生成玻璃为对象的。而且为了熔融玻璃原料的能量的供给,可以利用固体、液体、气体燃料,也可以利用电、红外线等的电磁放射线、其它高温介质的辐射、传导热等。
本发明中,所说的从熔融玻璃原料制造,是指作为熔融前的前体物质是玻璃原料,该玻璃原料一旦加热到高温,冷却后是称为过冷液体的玻璃化物质。而且,作为以多种成分系列氧化物为主要成分的生成物固化后形成玻璃组合物。根据冷却步骤、冷却条件的不同,即使通过存在表面、界面,而在表面及内部生成结晶相成为与玻璃相共存也不妨碍本发明。
也就是,作为本发明的玻璃原料可以使用,例如作为无机物的氧化物、碳酸盐、磷酸盐、氯化物、各种玻璃等的单独或者混合物、化合物为主要成分的,进而根据需要也可以添加有机添加物、金属添加物等的单独或者混合物、化合物的。另外,从玻璃原料的出处来区分的话可以使用天然产物、人工合成物、人工精制物等的任何一种,也可以使用多种成分系列氧化物为主要成分构成的玻璃组合物。另外,通过各种的制法除去ppm、ppb级的杂质后非常高度纯度化的工业生产物作为本发明的原料也是可能的。进而,当然,可以使用通过矿工业、化学工业生产.精制,利用的一般玻璃制造用原料作为本发明的玻璃组合物的原料。
这里,所说的本发明中的“多种成分的氧化物作为主要成分的玻璃组合物”是指含有2种以上的氧化物,而且,该2种以上的氧化物的质量%表示合计量是50质量%以上的玻璃组合物。例如,具有单一组成的玻璃组合物中作为杂质混合了多种的氧化物时,是不属于本发明中的“多种成分的氧化物作为主要成分的玻璃组合物”的范围。更具体的说,例如按照质量%计具有99%程度的单一成分的玻璃组合物中,多个的氧化物成分含有的量是在小数点以下二位,例如0.09质量%以下时,就不属于本发明中的“多种成分的氧化物作为主要成分的玻璃组合物”的范围。
另外,玻璃原料的熔融,通常是将玻璃原料装入保持在容器内,在防止高温加热时多数的原料分离同时熔融,但是根据需要也可以向原料作用气流压、电磁力等的外力,使其浮游熔融也是可能的。另外,即使不使用容器,只要是具有保持原料维持高温的功能的介质也可以利用在玻璃原料的熔融中。因此,该介质未必一定是固体,也可以是单独或者多个成分共熔的液体金属那样的液体也没有妨碍。
使用容器熔融时,尽量选择与熔融的玻璃原料难以反应的容器,但是在混入一定程度的杂质到玻璃组合物中也没有关系的用途中,构成容器的材料,无论是金属、无机物都可以使用。另外,在宇宙空间或者模仿其状态的没有重力作用的空间,为了捕捉玻璃原料而使用容器时,如果容器和玻璃的润湿性过于良好的话,玻璃会超越器壁溢出到容器外,所以有时需要考虑此点。而且,一般工业上利用的以耐热性为主要特性的成为耐火材料的工业材料,对于它们都可以单独地及并用地使用。
另外,作为向本发明的玻璃组合物中添加氦和氖的方法,例如,采用在熔融前,将玻璃原料保持在氦和氖的氛围气中,一边维持该状态,一边慢慢地升高温度熔融玻璃原料的方法,或者也可以将玻璃原料充分熔融后通过与氦和氖接触将氦和氖扩散在熔融玻璃中的方法。另外,对特定的玻璃原料的种类,通过含有高浓度的氦和氖的原料物质和玻璃作为碎玻璃使用,也可以有效地在玻璃组合物中添加氦和氖。
另外,通过将玻璃周围的氛围气作成氦和氖的氛围气,使得氦和氖向熔融玻璃中扩散,在添加氦和氖的方法中是最容易的方法,但是此外也可以采用用耐火性喷嘴向熔融玻璃中鼓泡氦和氖的方法,或者对于容器的构成材料,采用氦和氖可以扩散程度的具有多孔性耐火材料,将微细的氦和氖的气泡从容器底多量进入也可以有效地实现扩散。进而,将浸渍在容器中的耐火物制的喷嘴的顶端作成上述的多孔性耐火物,也可以廉价、有效地进行氦和氖的扩散。
此外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成(权利要求1的构成)外,也可以含有按照质量百分比计含有0.001~3质量%的澄清剂成分。
本发明中,所说的澄清剂,亦具有包含玻璃原料被高温加热,热分解熔融时蒸汽压高、气化并从熔融体分离,且其一部分中在玻璃原料熔融时陷入于原料间的熔融氛围气等情况的澄清剂,一般,是指在玻璃中作为泡被确认的气体混合物而从熔融玻璃放出,使得熔融玻璃具有均质状态作用的化学物质。这里具体的在熔融玻璃中形成泡的气体是CO2、SO2、O2、N2、H2O、H2、Ar及其混合气体等,高温时,有时微量地含有从玻璃熔融体的蒸发,挥发物的气体成分。
作为上述的澄清剂可以使用As2O3等的砷系化合物、Sb2O3、2MgO.Sb2O5、7MgO.Sb2O5、2ZnO.Sb2O5、7ZnO.Sb2O5、3CaO.Sb2O5、6CaO.Sb2O5、2SrO.Sb2O5、6SrO.Sb2O5、BaO.Sb2O5、4BaO.Sb2O5、Li2O.Sb2O5、2Li2O.Sb2O5、K2O.Sb2O5、LaSbO4、SbNbO5、Sr(Ca0.33Sb0.67)O3、LiZnSbO4、Li1.5Ti1.0SbO0.5O4、Ba2AI0.5Sb0.5O6、Ba2Ce0.75SbO6、ZrSbPO7、Ba(Sb0.5Sn0.5)O3、LiSiSbO6、Li2Zr2Sb2SiO11等的锑系化合物、SnO2、CeO2、BaO2等的氧化物、过氧化物、NaNO3、KNNO3、Ba(NO3)2等的硝酸盐、Na2SO4、K2SO4、CaSO4、BaSO4等的硫酸盐、NaCl、KCl、CaCl2等的氯化物、CaF、Na2SiF6、LiF.KF.Al2O3.3SiO2、KF等的氟化物、Al、Si、Zn、Ga、Fe、Sn、C等的金属,无机元素、H2O、Al(OH)3、蔗糖、颗粒糖、玉米淀粉、木粉等的含碳化合物的有机化合物的各种化合物、元素、混合物。
澄清剂成分的含量也根据被使用的各种玻璃组成,但在0.001质量%以上时,与氦和氖共存,对于熔融玻璃可得到优良的澄清效果。另外,若含量在0.01质量%以上时,该效果更显著。另外,对于氦和氖难以扩散的玻璃组合物,优选的是含有0.03质量%以上。另一方面,若含量超过3质量%,会产生发生的气体量过多,难以从熔融玻璃中除去泡等问题。另外,再热处理等、对于防止发泡的条件严格的玻璃制品,优选的是作成含量2.5质量%的上限,进而对于适用于在严格环境下使用的玻璃制品的玻璃组合物,优选的是作成含量2.0质量%的上限的。因此,澄清剂成分的更优选的含量范围是0.01~2.5质量%,根据情况,是0.01~2质量%、0.03~2.5质量%、0.03~2质量%、0.01~3质量%、0.03~3质量%。
另外,对于澄清剂成分的添加方法,没有特别限制,也可作为熔融原料成分添加,也可在熔融的玻璃以后添加。另外,也可在添加氦和氖的同时添加。进而,也可作为从熔融时的容器或浸渍在熔融玻璃中的耐热性材料的溶出成分,将上述成分有意地添加在玻璃中。另外,澄清剂成分也可与氦和氖交互地添加,边确认澄清效果边慢慢增减添加量调整成最适宜的添加量。
在上述氦/氖与澄清剂成分共存时,氦及/或氖的含量,优选的是作成0.1~1.0μL/g。
本发明的玻璃组合物,除了上述的构成,含有从SO3、Cl、H2O、Sn、Sb、F、As中选择的一种以上的成分,用以作为澄清剂成分。
在此,作为澄清剂成分规定的SO3、Cl、H2O、Sn、Sb、F、As,即使在上述的各种澄清剂中与氦及/或氖共存,也可发挥高的澄清效果,通过高温熔融热分解,氧化还原反应等变化,其一部分也是残留在冷却后的玻璃组合物中的成分。
另外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成,也可以是Sb以Sb2O3的形式含有为0.01~1.5质量%的。
Sb(锑)在玻璃组合物中起着澄清剂作用的成分,但与氦及/或氖共存可发挥高的澄清效果。可是,若玻璃组成中Sb2O3的含量比0.01质量%少,得不到充分的效果。因此,使Sb2O3的含量为0.01质量%以上。为了得到更高的效果,优选的是使Sb2O3的含量为0.1质量%以上。另一方面,若Sb2O3的含量超过1.5质量%时,由于存在2次加工时的加热处理的再沸腾问题,所以有需要将其含量作成1.5质量%以下。另外,对于该再沸腾的稳定性,由于在Sb2O3的含量在1.0质量%以下时就变高,所以特别在2次加工进行高温的加热处理时,优选的是使其含量为0.01质量%以下。进而,对于有可能引起其它的再沸腾的气体成分的共存下,优选的是使其含量为0.7质量%以下。
另外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成外,也可以是含有0.001~1.0质量%SO3。
SO3是与氦和/或氖共存的,将熔融玻璃中的泡沫脱泡效果变高的成分。可是,若玻璃组成中的SO3的含量比0.001质量%少时,该脱泡效果则不能充分发挥。因此,使SO3的含量为0.001质量%以上。为了实现更高的效果,优选的是使SO3的含量为0.01质量%以上。进而,为了在严格的条件下实现充分的脱泡效果,优选的是使SO3的含量为0.03质量%以上。另一方面,若玻璃组成中的SO3的含量超过1.0质量%,在冷却后,在二次加工进行再加热处理时,容易发生再沸腾引起的泡沫。因此,使SO3的含量为1.0质量%以下。而且,虽然也依存再加热处理条件,但更安全的SO3的含量是0.8质量%以下。另外,对于有可能引起其它的再沸腾的气体成分的共存下,优选的是使其含量为0.5质量%。
另外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成外,也可以是含有0.01~1.5质量%Cl。
Cl(氯)是与氦和/或氖共存的,具有促进从熔融玻璃的气体成分放出,显示澄清效果的成分。可是,若玻璃组成中的Cl的含量比0.01质量%少时,则不能得到充分的澄清效果。因此,使Cl的含量为0.01质量%以上。为了实现更高的澄清效果,优选的是使Cl的含量为0.01质量%以上。进而,为了在严格的条件下实现充分的脱泡效果,优选的是使SO3的含量为0.03质量%以上。另一方面,若玻璃组成中的Cl的含量超过1.5质量%,则玻璃的耐久性容易产生障碍,在实用上不能构成具有耐久性的玻璃组合物。因此,使Cl的含量为1.5质量%以下。对于更重视高的化学的耐久性、耐气候性的玻璃组合物,优选的是使Cl的含量的上限为1.2质量%。进而,在影响化学的耐久性、耐气候性的其它成分的共存的条件下,优选的是使Cl的含量的上限为1.0质量%以下。
另外,对于Cl同样的卤素气体F,判明以下的事实。F是与氦及/或氖共存,具有促进从熔融玻璃中放出气体成分的效果的同时,也具有降低熔融时的玻璃粘性的效果,所以在玻璃组成中含有规定量的F,在达到本发明意图效果上是有效的。此时,F的优选的含量的范围是0.01~2.0质量%。若F的含量比0.01质量%少,得不到充分的效果。进而,为了实现高的效果,优选的是使F的含量为0.03质量%以上。另一方面,F与玻璃中的阳离子成分结合,使得切断冷却后玻璃中的玻璃网孔结构,由于与Cl同样地劣化玻璃的化学耐久性,所以在玻璃组成中含量超过2.0质量%是不理想的。另外,对于重视化学耐久性时,优选的是使其含量的上限为1.5质量%。进而,对于劣化化学耐久性的其它成分共存下,优选的是使其含量的上限为1.0质量%。
另外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成外,也可以是含有0.01~0.2质量%的H2O。
H2O与氦和/或氖共存,具有通过降低粘性促进从熔融玻璃中放出气体成分的效果,所以是有效成分。可是,若玻璃组成中的H2O含量比0.01质量%少时,得不到充分的效果。因此,使H2O的含量为0.01质量%以上。为了得到更高的气体成分放出效果,优选的是使H2O的含量为0.03质量%以上。另一方面,由于H2O与玻璃中的其它阳离子结合,在冷却后的玻璃中切断玻璃网孔结构,劣化玻璃的化学耐久性、耐候性,所以在玻璃组成中含量超过0.2质量%是不理想的。进而,在与劣化其它的化学耐久性、耐候性的成分共存时,优选的是使其含量为0.15质量%以下。另外,特别是对于重视化学耐久性、耐候性的玻璃制品时,优选的是使其含量为0.10质量%以下。
另外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成外,也可以Sn以SnO2的形式含有5ppm质量百分比(即,5×10-4质量%)~2质量%的Sn。
在玻璃组成中将Sn(锡)作为澄清剂使用时,与氦和/或氖共存,发挥高的澄清效果。可是,若玻璃组成中的含量作为SnO25ppm质量百分比少时,得不到充分的效果。因此,使SnO2的含量为55ppm以上。在氦和/或氖在玻璃组成中的含量少时,为了发挥确实的效果,作为SnO2的含量优选的是100ppm质量百分比以上。然后,在高温熔融为必要的玻璃组合物的场合,为了得到更高的效果,优选的是使SnO2的含量为0.05质量%以上,即优选的是质量百分比为500ppm以上。另一方面,若作为SnO2的含量超过2质量%,在需要2次加工时的加热处理的用途时,由于加热引起的再沸腾成为问题,所以优选的是使其含量为2质量%以下。另外,为了更提高对于该再沸腾的稳定性,优选的是使作为SnO2的含量为1.5质量%以下,进而,在2次加工进行高温的加热处理时,优选的是使作为SnO2的含量为1.2质量%以下。另外,在有其它的再沸腾气体成分共存下,优选的是使作为SnO2的含量为0.7质量%以下。
另外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成外,也可以As(砷)以As2O3的形式含有0.01~1.5质量%。
As(砷)也是与Sb相同地在玻璃组成中起着澄清剂作用的成分,但与氦和/或氖共存,发挥高的澄清效果。可是,若玻璃组成中作为As2O3的含量比0.01质量%少时,得不到充分的效果。因此,将作为As2O3的含量作成0.01质量%以上。为了得到更高的效果,优选的是使作为As2O3的含量为0.05质量%以上。另一方面,若作为As2O3的含量超过1.5质量%,由于2次加工时的加热处理的再沸腾成为问题,所以有需要使其含量为1.5质量%以下。另外,只要作为As2O3的含量在1.0质量%以下,对于该再沸腾的稳定性就更高,特别是在以2次加工进行高温的加热处理时,优选的是使其含量为1.0质量%以下。进而,对于其它的再沸腾气体成分共存下,优选的是使作为As2O3的含量为0.7质量%以下。
另外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成外,也可以Sb以Sb2O3的形式含有0.01~1.5质量%,而且,Sn以SnO2的形式含有5ppm~2质量%。
在此,Sb和Sn分别单独具有上述的效果,但有时通过在玻璃组成中两者共存可实现更高的效果。在两者共存时,Sb以Sb2O3形式的含量少于0.01质量%,则得不到充分的效果。因此,将作为Sb2O3的含量控制在0.01质量%以上。为了得到更高的效果,优选的是使Sb的含量为0.08质量%以上。另一方面,若作为Sb2O3的含量超过1.5质量%,由于2次加工时的加热处理的再沸腾成为问题,所以有必要使其含量为1.5质量%以下。另外,只要作为Sb2O3的含量在0.9质量%以下,对于该再沸腾的稳定性就更高,特别是在以2次加工进行高温的加热处理时,优选的是使其含量为0.8质量%以下的。进而,对于有可能引起其它的再沸腾的气体成分共存下,优选的是使作为Sb2O3的含量为0.6质量%以下。
Sn以SnO2形式的含量少于5ppm质量百分比时,则得不到充分的效果。因此,将作为SnO2的含量控制在5ppm质量百分比以上。在氦和/或氖在玻璃组成中的含量少时,为了发挥确实的效果,作为SnO2的含量优选的是质量百分比为80ppm以上。而且,将高温熔融作为必要的玻璃组合物时,为了得到更高的效果,优选的是作为SnO2的含量为0.04质量%以上,即优选的是质量百分比为400ppm以上。另一方面,若作为SnO2的含量超过2质量%,在需要2次加工时的加热处理的用途时,由于加热引起的再沸腾成为问题,所以优选的是使其含量为2质量%以下。另外,为了更提高对于该再沸腾的稳定性,优选的是使作为SnO2的含量为1.4质量%以下,进而,在2次加工进行高温的加热处理时,优选的是使作为SnO2的含量为1.1质量%以下。另外,在有其它的再沸腾气体成分共存下,优选的是使作为SnO2的含量为0.6质量%以下。
另外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成外,也可以是含有0.001~1.0质量%的SO3,而且含有0.01~1.5质量%的Cl也无妨。
在此,SO3和Cl分别单独具有上述的效果,但若两者共存,比单独使用时可实现更高的效果。特别是在进行具有难以澄清的高粘性的玻璃组合物的熔融的状况下是有效的。但是,若玻璃组成中的SO3的含量比0.001质量%少,得不到充分的效果。因此,使SO3的含量为0.001质量%以上、优选的是0.005质量%以上。进而,为了在严格的条件下实现脱泡,优选的是使SO3的含量为0.01质量%以上。另一方面,若SO3的含量超过1.0质量%,在冷却后以2次加工等进行再加热处理时,容易发生再沸腾引起泡。优选的是使其含量为1.0质量%以下。另外,虽然也依存再加热处理条件,但更安全的含量的上限是0.7质量%。另外,对于有可能在玻璃中引起其它的再沸腾的气体成分的共存下,优选的是使SO3的含量为0.4质量%以下。
若Cl在与SO3共存下,玻璃组成中的含量比0.01质量%少时,得不到充分的效果。因此,Cl的含量作成0.01质量%以上。为了实现更高的澄清效果,Cl的含量,优选的是比0.02质量%多。另一方面,若Cl的含量超过1.5质量%,可看到玻璃的化学耐久性、耐候性容易发生障碍的趋势,得不到玻璃组合物的实际使用上的充分耐久性。因此,使Cl含量的上限为1.5质量%。对于以更重视化学的耐久性、耐候性的用途被利用的玻璃组合物,优选的是使Cl含量的上限为1.1质量%。另外,在降低化学耐久性、耐候性的其它成分共存的条件下,优选的是使Cl含量的上限为0.9质量%。
另外,本发明的玻璃组合物,除了上述的构成外,也可以以Sb2O3形式含有0.01~1.5质量%的Sb,而且以As2O3形式含有0.01~1.5质量%的As。
在此,Sb和As分别单独具有上述的效果,但若两者共存时,由于两者的氧化物的分解温度不同,比单独使用时可在广范围的温度区域内实现更高的效果。但是,若玻璃组成中的含量作为Sb2O3少于0.01质量%,得不到充分的效果。因此,使作为Sb2O3的含量为0.01质量%以上。为了得到更高的效果,优选的是使作为Sb2O3的含量为0.07质量%以上。另一方面,若作为Sb2O3的含量超过1.5质量%,由于2次加工时的加热处理引起的再沸腾成为问题,优选的是使其含量为1.5质量%以下。另外,对于该再沸腾的稳定性,由于只要作为Sb2O3的含量在0.9质量%以下就变高,特别是在2次加工进行高温加热处理时,优选的是使其含量为0.9质量%以下。进而,对于有可能引起其它的再沸腾的气体成分的共存下,优选的是使作为Sb2O3的含量为0.7质量%以下。
若As在与Sb2O3共存下,玻璃组成中的含量作为As2O3比0.01质量%少时,得不到充分的效果。因此,使作为As2O3的含量为0.01质量%以上。为了实现更高的效果,优选的是使作为As2O3的含量为0.02质量%以上。另一方面,若作为As2O3的含量超过1.5质量%时,由于2次加工时的加热处理引起的再沸腾成为问题,使其含量为1.5质量%以下。对于该加热时再沸腾的稳定性,由于只要作为As2O3的含量在0.9质量%以下就变高,特别是在以2次加工进行高温加热处理时,优选的是使As2O3的含量为0.9质量%以下。进而,对于其它的再沸腾气体成分的共存下,优选的是使作为As2O3的含量为0.6质量%以下。
本发明的玻璃组合物是将分别由含有1质量%以上的多个氧化物成分构成的多种成分系的氧化物玻璃作为对象的,但优选的是成为玻璃组成成分的氧化物的成分数尽可能地多。即,较之2成分系希望为3成分系、较之3成分系希望为4成分系,进而较之4成分系希望为5成分系、一般来说更希望为6成分系、7成分系以上。这也是由于一般来说成分数越多,熔融温度越降低,泡容易上浮的事实,但另一方面,对于熔融玻璃中的各原子间的原子间距离分布,比起由单成分构成的熔融玻璃,由多种成分构成的熔融玻璃更广,其结果,在熔融玻璃中存在原子间距离大的处所,可得到氦、氖在熔融玻璃中容易引起扩散的效果。
另外,本发明的玻璃组合物,在组成中含有碱金属元素等的原子半径小的构成成分时,有妨碍氦、氖扩散路的倾向,所以希望碱金属元素少。可是,在作为玻璃组合物的使用用途,希望含有碱金属元素时,也可添加碱金属元素。在通过添加碱金属元素降低熔融玻璃的粘性时,由于促进从玻璃中气体脱泡,所以可提高澄清效果。
以下,对于含有碱金属元素的玻璃组合物具体地进行说明。
例如,在由4成分以上的氧化物成分构成玻璃组合物,且即使是微量含量也容许碱金属元素的添加物时,其玻璃组合物可如下规定。
即,玻璃组合物是熔融玻璃原料制造的、将4成分以上的氧化物成分作为主要成分的玻璃组合物,其含有上述范围的氦和/或氖,进而根据需要,含有上述范围的澄清剂成分,且由Li2O、Na2O、K2O组成的碱金属氧化物元素的合计含量是10ppm质量百分比以上、不足0.3质量%。
碱金属氧化物元素是起着降低熔融玻璃粘性的作用的。若熔融玻璃的粘性降低,容易进行从熔融玻璃中脱泡的脱气。为了即使少量也可实现该效果,有必要使碱金属氧化物元素的合计含量以百分率为10ppm以上。而且,为了更提高该效果,优选的是使碱金属氧化物元素的合计含量以质量百分比为50ppm以上。另一方面,有时由于使用玻璃的环境,要求碱金属氧化物元素极少。
例如,对于用于电子部件等的液晶基板用板玻璃,在用途上希望极力避免碱金属。对于这样的用途,碱金属氧化物元素的合计含量的上限成为0.3质量%。进而,在严格该要求时,优选的是使碱金属氧化物元素的合计含量为不足0.1质量%。
另一方面,在玻璃组合物中可多量含有碱金属元素时,其玻璃组合物可如下规定。
即,玻璃组合物是熔融玻璃原料制造的、将4成分以上的氧化物成分作为主要成分的玻璃组合物,其含有上述范围的氦和/或氖,进而根据需要,含有上述范围的澄清剂成分,且由Li2O、Na2O、K2O组成的碱金属氧化物元素的合计含量是0.3质量以上、不足16质量%。
在此,对于以容许碱金属氧化物元素的用途利用的玻璃组合物,为了更确实地达到熔融玻璃的低粘性化等的效果,可使碱金属氧化物元素的合计含量为0.3质量以上。为了实现更确实的效果,优选的是使碱金属氧化物元素的合计含量为1.0质量以上。另一方面,特别是对于4成分左右的比较单纯的氧化物构成,有时由于添加碱金属氧化物元素,使显示碱析出量等的化学耐久性的玻璃的基础物性变坏。因此,对于重视化学耐久性的用途,优选的是使碱金属氧化物元素的合计含量的上限值为不足16质量%。而且,该上限在玻璃组合物的使用环境变坏时有必要进一步降低,优选的是不足10质量%。
例如,在构成玻璃的氧化物成分是6成分以上时,其玻璃组合物可如下规定。
即,玻璃组合物是熔融玻璃原料制造的、将6成分以上的氧化物成分作为主要成分的玻璃组合物,其含有上述范围的氦和/或氖,进而根据需要,含有上述范围的澄清剂成分,且由Li2O、Na2O、K2O组成的碱金属氧化物元素的合计含量是16质量%以上、不足30质量%。
如上所述,碱金属氧化物元素在玻璃构造中起着切断网孔,降低熔融玻璃的粘性的作用。另外,构成玻璃的氧化物成分成为6成分以上,熔融玻璃中的氦和/或氖成为更容易扩散的条件。为此,在玻璃组合物由6成分以上的氧化物成分构成时,只要没有用途的限制,藉由活用降低熔融玻璃的粘性的效果和促进氦和/或氖的扩散的效果的两者,可达到提高澄清效果的目的。另外,氧化物成分成为6成分以上,抑制碱析出等的化学耐久性的效果,通过氧化物成分相互组合而变强。为此,优选的是使碱金属氧化物元素的合计含量为16质量%以上。另一方面,若碱金属氧化物元素的合计含量过大,发生耐水性等问题。因此,优选的是使碱金属氧化物元素的合计含量的上限为30质量%以下。特别是对于在恶劣环境下使用的玻璃组合物,优选的是使碱金属氧化物元素的合计含量的上限为20质量%以下。
另外,在本发明的玻璃组合物中,根据需要,可添加作为着色剂的显示各种有色离子着色的过渡金属元素化合物、稀土类、Au、Ag、Cu、硫化物、碲化合物、硒化合物、引起CdS-CdSe固溶体等的胶体着色的添加物、Mn、Ce等的放射线着色添加物、调整折射率的稀有金属元素的添加物等。与此相反,根据从利用玻璃组合物的用途的要求,也可以用ppb级管理尽量不含有U、Th、Fe、Ti、Pb、As、Cl、K、Cu、V、Cr、Mn、Pt、Mo、Zr等的元素。
其中,特别是Pt(铂)通过有意的进行微量添加,在熔融玻璃中在进行发泡时起到形成气泡核的作用,在确实进行澄清时,由于在早期生成泡沫所以成为有效成分。Pt的添加量,优选的是1ppb以上,更优选的是50ppb以上。另一方面Pt的含量上升时,由于担心对于光学的特性和外观品位的影响,所以优选的是将Pt的添加量的上限作成50ppm。特别对于重视光学特性的用途,优选的是将Pt的添加量的上限作成30ppm。
另外,本发明的玻璃组合物也有在含有Pt的耐热性材料中熔融的情况,但此时,有意地微量添加的Pt也具有降低从上述耐热性金属材料析出Pt的效果。为此,可以防止从上述耐热性金属材料大量溶出Pt,而且,防止在含有析出Pt的杂质在熔融玻璃中发生损坏玻璃的均质性或者由于析出的Pt使得玻璃变色。
另外,Mo(钼)也与上述的Pt相同,发挥在含有氦和/或氖的玻璃组合物中泡生成核的效果,在添加Mo对玻璃组合物的特性上也不防碍时,也可微量添加Mo代替Pt。可是,由于Mo的效果不像Pt那样高,所以优选的是使其添加量为5ppm以上。另外,更确实作成添加Mo的效果,优选的是使其添加量为50ppm以上。Mo的添加量,只要在光学上不影响使用,可增加到1000ppm。Mo的添加量的优选的上限值是700ppm。
进而,以ZrO2形式添加微量Zr(锆)时,通过氦和/或氖的共存,有助于氦和/或氖的熔融玻璃中的扩散效果,此时,Zr以ZrO2形式添加5ppm以上。另外,为了确实发挥该效果,优选的是使Pt的添加量的上限为50ppm。优选的是使作为ZrO2的添加量为50ppm以上。另一方面,由于ZrO2增加熔融玻璃的粘性,妨碍氦和/或氖的扩散,所以优选的是使其添加量的上限为5质量%。另外,在不需要熔融玻璃的粘性显著增加时,优选的是使作为ZrO2的含量的上限为3质量%。
另外,本发明的玻璃组合物可通过再加热处理、激光照射等赋予能,可以预先设计成在玻璃体内析出许多微小的结晶析出物的材质结构。
另外,本发明的玻璃组合物,为了得到所需要的光学特性、强度特性等,也可以相应地进行离子交换处理、在玻璃表面赋予多种薄膜、特定离子埋入玻璃表面、改善表面特性的药品等的表面处理、放射性物质等的固化、利用液体氮和液体氦的超急冷玻璃固化、利用太阳能的超高温熔融的玻璃制造、利用加上超高压的结晶化现象的特殊玻璃、赋予其它的特殊的电磁特性含有的添加物等。
综上所述,本发明特殊结构的玻璃组合物,可以从根本上解决多种成分系列氧化物玻璃的熔融中的澄清问题,其具有上述诸多的优点及实用价值,并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新,其不论在结构上或功能上皆有较大的改进,在技术上有较大的进步,并产生了好用及实用的效果,且较现有的玻璃组合物具有增进的多项功效,从而更加适于实用,而具有产业的广泛利用价值,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,以下特举出多个较佳实施例,详细说明如下。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的玻璃组合物其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
实施例1
请参阅表1所示,表1的试样No.1~No.10是表示本发明的实施例1的玻璃组合物。使预先具有规定组成的熔融了的熔融玻璃流在碳板上,对于其一部分利用ICP发光分析等进行组成分析,确认组成后,用氧化铝乳钵粉碎成0.5~2.0mm的粒径。将该粉碎玻璃50g放入到白金制坩埚中,放置到预先升温到1400℃的气密构造的氛围气炉中,保持10分钟。然后,将用氮气调节成适宜浓度的氦(以后,记为He。)或氖(以后,记为Ne。)作为氛围气体导入到炉内,进行30分钟的处理。另外,用于组成分析的ICP发光分析装置是装有二次电子倍增管(SEM:Secondary electronmultipiliers)高测定灵敏度的精工仪器(株)制的SPS1500VR,1次的分析需要约0.5g左右的玻璃。另外,表1的试样No.1~No.10对应于权利要求1的发明。
表1
试样No. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
(质量%)SiO2 | 63.2 | 63.2 | 63.2 | 63.5 | 63.3 | 63.0 | 63.2 | 63.0 | 62.8 | 62.9 |
Al2O3 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 1.9 | 2.0 | 2.3 | 2.0 | 2.3 | 2.0 | 2.1 |
SrO | 9.1 | 9.1 | 9.1 | 10.2 | 9.1 | 9.0 | 9.1 | 9.1 | 9.1 | 9.5 |
BaO | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.7 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.4 | 7.8 |
Na2O | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.5 | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.9 | 7.6 | 6.9 |
K2O | 7.7 | 7.7 | 7.7 | 8.2 | 7.6 | 7.7 | 7.7 | 7.8 | 8.8 | 9.2 |
ZrO2 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 0.0 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.0 | 1.3 | 1.6 |
(μL/G)He | 0.010 | 0.020 | 0.012 | 0.150 | 1.020 | 1.481 | 1.980 | <0.001 | 0.003 | 0.451 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 1.980 | 0.071 | 1.033 |
泡数(个/10g) | 710 | 620 | 40 | 8 | 4 | ND | ND | ND | 350 | 8 |
另外,通过再熔融后的组成分析,确认与熔融前的氧化物组成没有不同,保持在具有与玻璃相同折射率的浸液中,用20倍~100倍的倍率的实体显微镜确认玻璃中的残存泡数。另外,对于He、Ne在玻璃含量,可通过放置二次电子倍增管(SEM)提高测定感度的BALZERS制的四层极型质量分析计(QMA125)进行测定。四层极型质量分析计的气体分析是将被测定玻璃试样放入到白金皿中,将其白金皿保持在试样室内,作成10-5Pa(即,10-8Torr)的真空状态后,将加热放出的气体导入到具有0.001μL/g的测定灵敏度的四层极型质量分析计中进行分析。
在表中,表示ND的是不能检测出的。调查的结果,对于任何的玻璃都确认含有He、Ne,对于残存的泡数,确认作为玻璃组合物可达到制品化的品位。
比较例1
请参阅表2所示,表2的试样No.11~No.20是表示比较例1的玻璃组合物。比较例1的试样No.11~No.20是除了用与实施例1相同的步骤准备熔融玻璃,除了以大气氛围气作为熔融氛围气之外,与实施例1相同条件下再熔融制作的。
表2
试样No. | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
(质量%)SiO2 | 63.2 | 63.2 | 63.2 | 63.5 | 63.3 | 63.0 | 63.2 | 63.0 | 62.8 | 62.9 |
Al2O3 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 1.9 | 2.0 | 2.3 | 2.0 | 2.3 | 2.0 | 2.1 |
SrO | 9.1 | 9.1 | 9.1 | 10.2 | 9.1 | 9.0 | 9.1 | 9.1 | 9.1 | 9.5 |
BaO | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.7 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.4 | 7.8 |
Na2O | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.5 | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.9 | 7.6 | 6.9 |
K2O | 7.7 | 7.7 | 7.7 | 8.2 | 7.6 | 7.7 | 7.7 | 7.8 | 8.8 | 9.2 |
ZrO2 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 0.0 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.0 | 1.3 | 1.6 |
(μL/G)He | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.00 | <0.00 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.00 | <0.00 |
泡数(个/10g) | 1320 | 870 | 1060 | 2570 | 1850 | 890 | 950 | 790 | 880 | 780 |
其结果,在表1的实施例1中,对于泡数是72个/10g~ND的,而在表2的比较例1中泡数是780个~2570个/10g,确认比较例1中具有微米级的泡径的泡数非常多,完全得不到澄清效果。另外,即使不是有意地添加He、Ne,由于从空气中等的混入,也可检测出不足0.001μL/g的极微含量。但是,对于这种程度的微量状态,难以实现本发明类的显著效果。
实施例2
请参阅表3~表9所示,表3~表9的试样No.21~No.90是表示本发明的实施例2的玻璃组合物。调整成含有澄清成分的状态,与实施例1相同地进行熔融。另外,有必要含有大量水分时,在熔融中并用水蒸气鼓泡。然后,对于熔融后的试样进行He、Ne的分析及泡数的测定。另外,表3的试样No.21~No.30对应于权利要求1~3的发明。另外,试样No.21对应于权利要求6的发明、试样No.24和28对应于权利要求4的发明、试样No.25对应于权利要求9的发明、试样No.26对应于权利要求8的发明、试样No.27对应于权利要求7的发明、试样No.23和30对应于权利要求5的发明。
表3
试样No. | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
(质量%)SiO2 | 64.2 | 64.2 | 64.2 | 63.5 | 63.3 | 62.7 | 63.1 | 64.0 | 62.8 | 63.0 |
Al2O3 | 2.0 | 2.5 | 2.5 | 1.9 | 3.5 | 2.3 | 3.5 | 2.3 | 2.0 | 2.0 |
SrO | 9.1 | 9.1 | 9.1 | 10.2 | 9.1 | 10.5 | 9.1 | 8.9 | 9.1 | 9.1 |
BaO | 8.9 | 8.2 | 8.8 | 8.7 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.4 | 8.9 |
Na2O | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.3 | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.9 | 7.6 | 7.6 |
K2O | 7.7 | 7.7 | 7.7 | 8.2 | 7.4 | 7.7 | 7.7 | 7.8 | 8.8 | 7.7 |
ZrO2 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.3 | 1.6 |
Cl | 0.5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
F | - | 0.7 | - | - | - | - | - | - | - | - |
SO3 | - | - | 0.1 | - | - | - | - | - | - | 0.2 |
Sb2O3 | - | - | - | 0.2 | - | - | - | 0.2 | - | - |
As2O3 | - | - | - | - | 0.2 | - | - | - | - | - |
SnO2 | - | - | - | - | - | 0.3 | - | - | - | - |
H2O | - | - | - | - | - | - | 0.06 | - | - | - |
(μL/G)He | 1.200 | 1.503 | 1.201 | 1.005 | 0.906 | 1.500 | 1.006 | 1.100 | 0.452 | 0.421 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 0.303 | 0.012 | <0.001 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 7 | 4 | ND | ND | 0.03 | ND | ND | ND | 4 | ND |
表4的试样No.31~34、39对应于权利要求1~3、权利要求6的发明、试样No.35~38、40对应于权利要求1、权利要求2、权利要求3的发明。
表4
试样No. | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 |
(质量%)SiO2 | 63.2 | 64.2 | 64.2 | 63.0 | 63.5 | 62.1 | 63.1 | 64.0 | 62.8 | 63.1 |
Al2O3 | 2.0 | 2.5 | 2.5 | 1.9 | 3.5 | 2.3 | 3.5 | 2.3 | 2.6 | 2.7 |
SrO | 9.1 | 9.8 | 9.1 | 10.2 | 9.1 | 10.5 | 9.1 | 8.6 | 9.1 | 9.5 |
BaO | 8.9 | 8.2 | 8.8 | 8.3 | 8.9 | 7.9 | 9.0 | 8.9 | 8.4 | 8.3 |
Na2O | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.3 | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 6.9 | 7.6 | 6.6 |
K2O | 7.7 | 7.7 | 7.8 | 8.2 | 7.4 | 7.7 | 7.7 | 7.8 | 8.8 | 9.2 |
ZrO2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Cl | 1.5 | 0.003 | 0.002 | 1.1 | - | - | - | - | 0.7 | - |
F | - | - | - | - | 0.04 | 1.9 | 0.02 | 1.5 | - | 0.6 |
SO3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Sb2O3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
As2O3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
SnO2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
H2O | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
(μL/G)He | 0.430 | 0.782 | 0.650 | 0.553 | 0.524 | 0.531 | 0.725 | 0.683 | 0.990 | 1.652 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 0.032 | 0.010 | 0.211 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 4 | 8 | 8 | 4 | ND | ND | ND | ND | ND | ND |
表5的试样No.41~50对应于权利要求1~3、权利要求5的发明。另外,试样No.44对应于权利要求11的发明、试样No.47对应于权利要求8的发明。
表5
试样No. | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 |
(质量%)SiO2 | 64.3 | 64.2 | 64.2 | 63.0 | 63.5 | 62.3 | 63.0 | 64.1 | 63.1 | 62.9 |
Al2O3 | 2.3 | 2.5 | 2.4 | 1.9 | 3.4 | 2.3 | 3.5 | 2.3 | 2.6 | 3.6 |
SrO | 8.8 | 9.8 | 9.1 | 10.3 | 9.1 | 11.3 | 9.1 | 8.6 | 9.1 | 9.5 |
BaO | 8.9 | 8.2 | 8.8 | 8.3 | 8.9 | 7.9 | 9.0 | 9.0 | 8.4 | 7.8 |
Na2O | 7.8 | 7.6 | 7.6 | 7.7 | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 6.9 | 7.6 | 6.6 |
K2O | 7.9 | 7.7 | 7.8 | 8.2 | 6.8 | 7.7 | 7.3 | 7.9 | 8.8 | 9.2 |
ZrO2 | - | - | - | - | - | - | - | 0.9 | - | - |
Cl | - | - | - | 0.1 | - | - | - | - | - | - |
F | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
SO3 | 0.006 | 0.02 | 0.08 | 0.42 | 0.79 | 0.928 | 0.35 | 0.28 | 0.45 | 0.44 |
Sb2O3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
As2O3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
SnO2 | - | - | - | - | - | - | 0.2 | - | - | - |
H2O | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
(μL/G)He | 0.430 | 0.782 | 0.643 | 0.553 | 0.525 | 0.531 | 0.724 | 0.683 | 0.991 | 1.655 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 0.030 | 0.011 | 0.210 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 7 | 7 | 6 | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND |
表6的试样No.51~60对应于权利要求1~3、权利要求4的发明。另外,试样No.53对应于权利要求6的发明、试样No.57对应于权利要求7的发明。
表6
试样No. | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |
(质量%)SiO2 | 64.3 | 64.2 | 64.2 | 63.0 | 63.5 | 62.3 | 63.0 | 64.1 | 63.1 | 62.9 |
Al2O3 | 2.3 | 2.4 | 2.3 | 1.9 | 3.4 | 2.3 | 3.5 | 2.3 | 2.6 | 3.6 |
SrO | 8.8 | 9.8 | 9.1 | 10.3 | 8.4 | 11.4 | 9.0 | 8.3 | 9.1 | 9.5 |
BaO | 8.9 | 8.2 | 8.4 | 8.3 | 8.9 | 7.9 | 9.0 | 9.0 | 8.3 | 7.8 |
Na2O | 7.8 | 7.6 | 7.6 | 6.8 | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 6.9 | 7.6 | 6.6 |
K2O | 7.9 | 7.7 | 7.8 | 8.2 | 6.8 | 7.7 | 7.3 | 7.9 | 8.8 | 9.3 |
ZrO2 | - | - | - | - | - | - | - | 0.9 | - | - |
Cl | - | - | - | 0.1 | - | - | - | - | - | - |
F | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
SO3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Sb2O3 | 0.02 | 0.1 | 0.5 | 1.45 | 1.5 | 0.8 | 0.65 | 0.57 | 0.55 | 0.32 |
As2O3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
SnO2 | - | - | - | - | - | - | 0.2 | - | - | - |
H2O | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
(μL/G)He | 0.431 | 0.765 | 0.644 | 0.586 | 0.524 | 0.530 | 0.724 | 0.683 | 0.982 | 1.387 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 0.062 | 0.020 | 0.226 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 8 | 7 | 3 | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND |
表7的试样No.61~70对应于权利要求1~3、权利要求9的发明。另外,试样No.65对应于权利要求7的发明、试样No.66对应于权利要求5的发明、试样No.67对应于权利要求4及权利要求12的发明。
表7
试样No. | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 |
(质量%)SiO2 | 64.3 | 64.2 | 64.2 | 63.3 | 64.2 | 62.3 | 63.0 | 64.2 | 63.1 | 62.8 |
Al2O3 | 2.3 | 2.4 | 2.3 | 1.9 | 3.4 | 2.3 | 3.4 | 2.3 | 2.6 | 3.5 |
SrO | 8.8 | 9.8 | 9.1 | 10.0 | 8.4 | 11.4 | 9.1 | 8.6 | 9.2 | 9.5 |
BaO | 8.9 | 8.3 | 8.4 | 8.3 | 9.0 | 7.9 | 9.1 | 9.2 | 8.3 | 7.7 |
Na2O | 7.8 | 7.6 | 7.6 | 6.8 | 7.6 | 7.7 | 7.6 | 6.9 | 7.6 | 6.6 |
K2O | 7.9 | 7.7 | 7.5 | 8.2 | 6.8 | 7.9 | 7.3 | 7.9 | 8.8 | 9.3 |
ZrO2 | - | - | - | - | - | - | - | 0.7 | - | - |
Cl | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
F | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
SO3 | - | - | - | - | - | 0.02 | - | - | - | - |
Sb2O3 | - | - | - | - | - | - | 0.11 | - | - | - |
As2O3 | 0.02 | 0.05 | 0.95 | 1.42 | 0.63 | 0.51 | 0.33 | 0.21 | 0.43 | 0.68 |
SnO2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
H2O | - | - | - | - | 0.11 | - | - | - | - | - |
(μL/G)He | 0.431 | 0.765 | 0.644 | 0.586 | 0.524 | 0.530 | 0.724 | 0.683 | 0.982 | 1.387 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 0.061 | 0.048 | 0.183 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 8 | 6 | 3 | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND |
表8的试样No.71~80对应于权利要求1~3、权利要求8的发明。另外,试样No.74对应于权利要求6的发明、试样No.77对应于权利要求7的发明。
表8
试样No. | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 |
(质量%)SiO2 | 64.3 | 64.2 | 64.5 | 63.9 | 63.9 | 61.9 | 63.0 | 64.2 | 63.1 | 62.8 |
Al2O3 | 2.3 | 2.4 | 2.3 | 1.9 | 3.2 | 2.3 | 3.4 | 2.3 | 2.6 | 3.5 |
SrO | 8.8 | 9.8 | 9.1 | 10.2 | 8.3 | 11.2 | 9.0 | 8.4 | 9.2 | 9.6 |
BaO | 8.9 | 8.3 | 8.4 | 8.3 | 9.0 | 7.9 | 9.1 | 9.2 | 8.3 | 7.7 |
Na2O | 7.8 | 7.6 | 7.6 | 6.8 | 7.7 | 7.7 | 7.6 | 6.9 | 7.6 | 6.6 |
K2O | 7.9 | 7.7 | 7.5 | 8.2 | 6.5 | 7.9 | 7.2 | 7.9 | 8.8 | 9.3 |
ZrO2 | - | - | - | - | - | - | - | 0.7 | - | - |
Cl | - | - | - | 0.1 | - | - | - | - | - | - |
F | - | - | 0.21 | - | - | - | - | - | - | - |
SO3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Sb2O3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
As2O3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
SnO2 | 0.001 | 0.057 | 0.451 | 0.682 | 1.502 | 1.201 | 0.563 | 0.351 | 0.411 | 0.562 |
H2O | - | - | - | - | - | - | 0.06 | - | - | - |
(μL/G)He | 0.186 | 0.356 | 0.655 | 0.586 | 0.522 | 0.128 | 0.724 | 0.358 | 0.958 | 1.024 |
Ne | <0.001 | <0.001 | 0.002 | <0.001 | <0.001 | 0.211 | 0.021 | 0.039 | 0.180 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 5 | ND | ND | ND | 3 | ND | ND | ND | ND | ND |
表9的试样No.81~90对应于权利要求1~3、权利要求7的发明。另外,试样No.83对应于权利要求4的发明、试样No.86对应于权利要求6的发明、试样No.88对应于权利要求9的发明。
表9
试样No. | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 |
(质量%)SiO2 | 64.3 | 64.2 | 64.5 | 64.0 | 63.9 | 61.9 | 63.0 | 64.6 | 63.1 | 62.8 |
Al2O3 | 2.3 | 2.4 | 2.8 | 1.6 | 4.2 | 3.1 | 3.4 | 2.5 | 2.5 | 3.5 |
SrO | 8.8 | 9.8 | 9.1 | 11.1 | 8.3 | 11.8 | 9.0 | 8.5 | 9.4 | 9.6 |
BaO | 8.9 | 8.3 | 8.4 | 8.3 | 9.1 | 7.8 | 9.1 | 9.3 | 8.5 | 7.7 |
Na2O | 7.8 | 7.6 | 7.6 | 6.5 | 7.9 | 7.6 | 7.7 | 6.9 | 7.6 | 6.6 |
K2O | 7.9 | 7.7 | 7.5 | 8.1 | 6.5 | 7.7 | 7.2 | 7.9 | 9.0 | 9.8 |
ZrO2 | - | - | - | 0.3 | - | - | - | - | - | - |
Cl | - | - | - | - | - | 0.05 | - | - | - | - |
F | - | - | - | - | - | - | 0.5 | - | - | - |
SO3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Sb2O3 | - | - | 0.12 | - | - | - | - | - | - | - |
As2O3 | - | - | - | - | - | - | - | 0.2 | - | - |
SnO2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
H2O | 0.01 | 0.03 | 0.09 | 0.08 | 0.14 | 0.11 | 0.1 | 0.11 | 0.07 | 0.06 |
(μL/G)He | 0.211 | 0.523 | 0.662 | 0.556 | 0.534 | 0.539 | 0.754 | 0.658 | 0.945 | 1.325 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 0.010 | <0.001 | <0.001 | 0.061 | 0.033 | 0.170 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 9 | 6 | 3 | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND |
如表3~表9所示,实施例2的试样No.21~90中的任何1个的合计量都含有规定量以上的He、Ne,而且,确认泡数少。
比较例2
请参阅表10所示,表10的试样No.91~No.100是表示比较例2的玻璃组合物。比较例2的试样No.91~No.100是用与实施例2相同的步骤准备熔融玻璃,除了以大气氛围气作为熔融氛围气之外,与实施例2相同条件下再熔融制作的。
表10
试样No. | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 |
(质量%)SiO2 | 64.2 | 64.2 | 64.2 | 63.5 | 63.3 | 62.7 | 63.1 | 64.0 | 62.8 | 62.9 |
Al2O3 | 2.0 | 2.5 | 2.5 | 1.9 | 3.5 | 2.3 | 3.5 | 2.3 | 2.0 | 2.8 |
SrO | 9.1 | 9.1 | 9.1 | 10.2 | 9.1 | 10.5 | 9.1 | 8.9 | 9.1 | 9.5 |
BaO | 8.9 | 8.2 | 8.8 | 8.7 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.4 | 7.8 |
Na2O | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.3 | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.9 | 7.6 | 6.6 |
K2O | 7.7 | 7.7 | 7.7 | 8.2 | 7.4 | 7.7 | 7.7 | 7.8 | 8.8 | 9.2 |
ZrO2 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.3 | - |
Cl | 0.5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
F | - | 0.7 | - | - | - | - | - | - | - | - |
SO3 | - | - | 0.1 | - | - | - | - | - | - | 1.2 |
Sb2O3 | - | - | - | 0.2 | - | - | - | 0.2 | - | - |
As2O3 | - | - | - | - | 0.2 | - | - | - | - | - |
SnO2 | - | - | - | - | - | 0.3 | - | - | - | - |
H2O | - | - | - | - | - | - | 0.06 | - | - | - |
(μL/G)He | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 520 | 350 | 440 | 100 | 220 | 590 | 1020 | 350 | 550 | 1210 |
比较例2判明,由于含有澄清剂成分,与不含澄清剂时比较,尽管判明泡数减少,但若与含有He、Ne的实施例2比较,还是泡数多的状态。
实施例3
请参阅表11所示,表11的试样No.101~No.110是表示本发明的实施例3的玻璃组合物。在1400℃、40分钟、He(纯度99.9999%)的熔融氛围气下,具有预先规定组成的熔融玻璃流出在碳板上,将其一部分进行组成分析确认组成后,用铝乳钵粉碎成0.2~0.5mm的粒径。将该粉碎了的粗粒玻璃50g放入到白金制坩埚中,放置到预先升温到1500℃的气密构造的氛围气炉中,保持10分钟再熔融后,取出。冷却后,通过再熔融后的组成分析,确认与熔融前的组成没有不同,保持在与玻璃具有相同折射率的浸液中,用20倍~100倍的倍率的实体显微镜计测玻璃中的残存泡的泡径。
表11的试样No.101~110是对应权利要求1的发明,试样No.101~108、No.110是对应权利要求2、3的发明。另外,试样No.101是对应权利要求6的发明、试样No.103和110是对应权利要求5的发明、试样No.104和108是对应权利要求4的发明、试样No.105是对应权利要求9的发明、试样No.106是对应权利要求8的发明、试样No.107是对应权利要求7的发明。
表11
试样No. | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 |
(质量%)SiO2 | 64.1 | 64.3 | 64.2 | 63.5 | 63.2 | 62.8 | 63.3 | 63.8 | 62.8 | 63.0 |
Al2O3 | 2.0 | 2.5 | 2.6 | 2.0 | 3.5 | 2.3 | 3.5 | 2.5 | 2.2 | 2.0 |
SrO | 9.2 | 9.1 | 9.1 | 10.2 | 9.1 | 10.5 | 9.1 | 8.9 | 9.1 | 9.1 |
BaO | 8.9 | 8.1 | 8.8 | 8.7 | 9.0 | 8.8 | 8.9 | 8.9 | 8.4 | 8.9 |
Na2O | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.4 | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.9 | 7.6 | 7.6 |
K2O | 7.7 | 7.7 | 7.6 | 8.0 | 7.4 | 7.7 | 7.5 | 7.8 | 8.8 | 7.7 |
ZrO2 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.1 | 1.5 |
Cl | 0.5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
F | - | 0.7 | - | - | - | - | - | - | - | - |
SO3 | - | - | 0.1 | - | - | - | - | - | - | 0.2 |
Sb2O3 | - | - | - | 0.2 | - | - | - | 0.2 | - | - |
As2O3 | - | - | - | - | 0.2 | - | - | - | - | - |
SnO2 | - | - | - | - | - | 0.3 | - | - | - | - |
H2O | - | - | - | - | - | - | 0.06 | - | - | - |
(μL/G)He | 1.120 | 1.495 | 1.235 | 1.102 | 0.985 | 1.480 | 1.002 | 1.098 | 0.348 | 0.421 |
Ne | 0.003 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 0.302 | 0.011 | <0.001 | <0.001 |
平均泡径(mm) | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 | <0.1 |
比较例3
请参阅表12所示,表12的试样No.111~120是表示比较例3所涉及的玻璃组合物。比较例3的试样No.111~120是与实施例3同样的步骤准备熔融玻璃,除了以大气氛围气作为熔融氛围气以外,是与实施例3相同的条件再熔融而制作的。
表12
试样No. | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 |
(质量%)SiO2 | 64.1 | 64.3 | 64.2 | 63.5 | 63.2 | 62.8 | 63.3 | 63.8 | 62.8 | 63.0 |
Al2O3 | 2.0 | 2.5 | 2.6 | 2.0 | 3.5 | 2.3 | 3.5 | 2.5 | 2.2 | 2.0 |
SrO | 9.2 | 9.1 | 9.1 | 10.2 | 9.1 | 10.5 | 9.1 | 8.9 | 9.1 | 9.1 |
BaO | 8.9 | 8.1 | 8.8 | 8.7 | 9.0 | 8.8 | 8.9 | 8.9 | 8.4 | 8.9 |
Na2O | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.4 | 7.6 | 7.6 | 7.6 | 7.9 | 7.6 | 7.6 |
K2O | 7.7 | 7.7 | 7.6 | 8.0 | 7.4 | 7.7 | 7.5 | 7.8 | 8.8 | 7.7 |
ZrO2 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.1 | 1.5 |
Cl | 0.5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
F | - | 0.7 | - | - | - | - | - | - | - | - |
SO3 | - | - | 0.1 | - | - | - | - | - | - | 0.2 |
Sb2O3 | - | - | - | 0.2 | - | - | - | 0.2 | - | - |
As2O3 | - | - | - | - | 0.2 | - | - | - | - | - |
SnO2 | - | - | - | - | - | 0.3 | - | - | - | - |
H2O | - | - | - | - | - | - | 0.06 | - | - | - |
(μL/G)He | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
平均泡径(mm) | 0.80 | 1.00 | 0.86 | 0.92 | 0.78 | 0.86 | 0.68 | 0.58 | 0.85 | 0.49 |
测定的结果,在大气氛围气下处理的比较例3中残存的泡的平均泡直径有0.49mm~1mm的尺寸,与此相比,用He、Ne处理的实施例3残存的泡的平均泡直径是0.1mm以下,再加热处理也不会引起再沸腾。
实施例4
请参阅表13~17所示,表13~17的试样No.121~No.170是表示本发明的实施例4的玻璃组合物。其中No.121~No.160是预先调节成规定的组成的相当500g的批量加入到白金制的坩锅中,根据玻璃的种类分别放置升温在1400℃、1450℃、1500℃、1550℃的气密结构的氛围气炉中,保持4小时。另外,表17的试样No.161~No.170是在1550℃下在同一炉内熔融2小时。另外,试样No.121~No.160是将装有玻璃的坩埚放置在炉内保持4小时后,向炉内导入He或者Ne的浓度是95%以上的氛围气,在规定的温度下保持30分钟。表17的试样No.161~No.170是在He的氛围气中进行1600℃、2小时的处理。而后,从炉内取出各个试样,流出到玻璃状碳模制成的模型中成型。冷却后,通过再熔融后的组成分析,确认与熔融前的组成没有不同,保持在与玻璃具有相同折射率的浸液中同时用20倍~100倍的倍率的实体显微镜计测玻璃中的残存泡的泡径。
表13的试样No.121~125、No.127~130是对应权利要求1~3、权利要求4的发明。另外,试样No.126是对应权利要求1~3、5的发明。
表13
试样No. | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 |
(质量%)SiO2 | 71.8 | 69.8 | 71.5 | 72.7 | 72.2 | 71.3 | 70.3 | 65.1 | 71.4 | 68.6 |
Al2O3 | 2.0 | 1.7 | 2.2 | 1.8 | 1.6 | 1.5 | 1.8 | 2.3 | 1.8 | 3.0 |
Ba2O3 | - | 1.1 | - | - | - | 1.2 | 1.0 | 1.6 | 2.5 | 1.0 |
MgO | 4.5 | 3.1 | 3.0 | 2.7 | 2.6 | 3.2 | 3.7 | 5.6 | 4.8 | 3.7 |
CaO | 4.3 | 6.1 | 5.6 | 4.7 | 5.4 | 5.1 | 4.8 | 5.4 | 3.9 | 4.2 |
BaO | - | 0.4 | - | - | - | - | - | - | - | 0.2 |
Na2O | 16.1 | 15.8 | 15.6 | 16.4 | 16.9 | 16.8 | 15.9 | 16.5 | 12.9 | 17.1 |
K2O | 0.8 | 1.3 | 1.4 | 1.2 | 0.8 | 0.9 | 1.3 | 2.1 | 1.3 | 1.1 |
P2O5 | - | 0.2 | 0.2 | - | - | - | 0.4 | 0.8 | 0.5 | 0.4 |
Fe2O3 | - | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
SO3 | - | - | - | - | - | 0.15 | 0.2 | 0.1 | 0.3 | 0.2 |
Sb2O3 | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.5 | 0.4 | - | - | 0.2 | - | - |
(μL/G)He | 0.300 | 0.536 | 0.253 | 0.425 | 0.356 | 0.564 | 0.452 | 0.568 | 0.554 | 0.452 |
Ne | <0.001 | 0.01 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | ND | ND | ND | ND | 2 |
表14的试样No.131~140是对应权利要求1~3、4的发明。
表14
试样No. | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 |
(质量%)SiO2 | 63.1 | 60.6 | 61.0 | 60.6 | 60.9 | 63.1 | 64.0 | 62.4 | 51.9 | 46.6 |
Al2O3 | 2.0 | 1.9 | 2.0 | 1.9 | 3.6 | 3.3 | 1.8 | 2.1 | 4.5 | 3.7 |
MgO | - | 0.3 | 0.4 | 0.3 | 0.9 | 0.7 | - | - | 1.5 | - |
CaO | - | 1.1 | 1.8 | 1.1 | 1.7 | 0.9 | 2.8 | - | 3.6 | 1.5 |
SrO | 9.1 | 7.9 | 7.6 | 8.1 | 2.5 | 6.9 | 9.2 | 8.9 | 0.9 | 2.3 |
BaO | 8.9 | 8.9 | 9.1 | 9.1 | 12.5 | 8.4 | 2.1 | 8.6 | 1.1 | 0.1 |
ZnO | - | - | - | - | 0.4 | - | - | 0.5 | - | - |
PbO | - | - | - | - | - | - | - | 2.9 | - | 32.8 |
Li2O | - | - | 0.2 | - | - | - | - | - | 21.8 | - |
Na2O | 7.6 | 7.8 | 7.5 | 7.6 | 8.2 | 9.0 | 8.0 | 7.8 | 6.1 | 2.7 |
K2O | 7.6 | 8.1 | 7.0 | 7.9 | 7.9 | 7.1 | 7.9 | 7.9 | 8.1 | 9.9 |
CeO2 | - | 0.4 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.2 | - | - |
ZrO2 | 1.5 | 2.2 | 2.5 | 2.3 | - | - | - | - | 0.2 | - |
TiO2 | - | 0.5 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.1 | 0.4 | 0.6 | 0.1 | |
Fe2O3 | - | 0.05 | 0.03 | 0.06 | 0.04 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.07 | 0.05 |
Nd2O3 | - | - | - | - | - | - | - | 0.4 | - | - |
F | - | 0.09 | 0.02 | 0.02 | - | 0.02 | 0.02 | - | - | - |
Sb2O3 | 0.2 | 0.25 | 0.3 | 0.25 | 0.5 | 0.4 | 0.5 | 0.3 | 0.15 | 0.4 |
(μL/G)He | 0.400 | 0.552 | 0.389 | 0.624 | 0.524 | 0.386 | 0.210 | 0.352 | 0.181 | 0.130 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ND | ND | ND | ND | 2 |
表15的试样No.141和143~146和148是对应权利要求1~3、4。权利要求4的发明。另外,试样No.142、No.147、No.149~150是对应权利要求1的发明,试样No.143和146是对应权利要求8和10的发明,试样No.149和150是对应权利要求2、3、9的发明,试样No.145、146是对应权利要求9、12的发明。
表15
试样No. | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 |
(质量%)SiO2 | 71.9 | 54.6 | 59.9 | 67.5 | 67.8 | 60.9 | 69.9 | 70.4 | 55.3 | 55.8 |
Al2O3 | 7.0 | 14.0 | 15.1 | 22.0 | 22.2 | 13.5 | 5.3 | 1.9 | 11.0 | 11.5 |
B2O3 | 11.0 | 8.0 | 9.9 | 9.5 | 9.9 | 0.8 | 7.0 | 7.2 | ||
CaO | 1.0 | 23.0 | 5.3 | 6.4 | 0.8 | 5.7 | 7.0 | 6.5 | ||
SrO | 6.0 | 5.5 | 1.0 | 0.8 | ||||||
BaO | 1.0 | 2.5 | 3.0 | 2.1 | 0.5 | 14.3 | 15.2 | |||
ZnO | 0.5 | 0.5 | 3.6 | 2.6 | ||||||
MgO | 0.4 | 0.4 | 2.8 | |||||||
Li2O | 4.0 | 3.9 | ||||||||
Na2O | 6.0 | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 5.9 | 16.0 | ||||
K2O | 2.0 | 0.1 | 0.3 | 0.3 | 2.5 | 1.4 | ||||
P2O5 | 0.3 | |||||||||
As2O3 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 0.4 | ||||||
ZrO2 | 0.2 | 2.1 | 2.0 | 0.1 | ||||||
SnO2 | 0.02 | 0.01 | ||||||||
TiO2 | 2.0 | 1.9 | 3.0 | |||||||
Sb2O3 | 0.1 | 0.5 | 1.2 | 0.5 | 0.1 | 0.2 | ||||
Fe2O3 | 0.6 | |||||||||
(μL/G)He | 0.386 | 0.435 | 0.170 | 0.551 | 0.480 | 0.386 | 0.211 | 0.353 | 0.180 | 0.143 |
Ne | <0.001 | 0.028 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 1 | ND | 1 | 1 | 1 | ND | ND | ND | ND | 2 |
表16的试样No.151~154和156、No.158~160是对应权利要求1~3。另外,试样No.155、是对应权利要求1的发明,试样No.151和160是对应权利要求9的发明,试样No.152和158~160是对应权利要求4的发明,试样No.153是对应权利要求6的发明、试样No.160是对应权利要求12的发明。
表16
试样No. | 151 | 152 | 153 | 154 | 155 | 156 | 157 | 158 | 159 | 160 |
(质量%)SiO2 | 68.2 | 35.5 | 75.5 | 63.9 | 70.9 | 68.7 | 60.4 | 26.0 | 33.4 | 48.3 |
Al2O3 | 3.5 | 0.1 | 1.3 | 6.5 | 2.1 | 3.7 | 14.8 | |||
B2O3 | 18.5 | 16.3 | 21.0 | 0.9 | 1.0 | 1.2 | 3.1 | |||
CaO | 0.4 | 0.4 | 0.5 | 0.1 | ||||||
SrO | 0.7 | 1.0 | 0.2 | |||||||
BaO | 5.8 | 7.4 | 5.0 | |||||||
PbO | 58.9 | 71.7 | 55.0 | 37.0 | ||||||
Li2O | 1.1 | 2.8 | 1.1 | 1.0 | ||||||
Na2O | 0.4 | 4.1 | 6.6 | 4.1 | 10.4 | 15.9 | 0.5 | 8.0 | ||
K2O | 8.3 | 5.1 | 1.6 | 1.5 | 9.4 | 4.2 | 2.4 | 0.5 | 2.0 | 6.0 |
As2O3 | 0.1 | 0.4 | ||||||||
ZrO2 | 5.0 | |||||||||
F | 0.5 | 0.3 | ||||||||
Cl | 0.1 | |||||||||
Sb2O3 | 0.4 | 0.6 | 0.5 | 0.2 | ||||||
Fe2O3 | 3.0 | 3.0 | 0.1 | |||||||
(μL/G)He | 0.241 | 0.189 | 0.170 | 0.222 | 0.527 | 0.250 | 0.221 | 0.356 | 0.180 | 0.111 |
Ne | <0.001 | 0.020 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
泡数(个/10g) | ND | ND | 1 | 1 | 1 | 1 | ND | ND | ND | 2 |
表17的试样No.161~170是对应权利要求1~3的发明。另外,试样No.161~162、No.164~166、No.169~170是对应权利要求4的发明,试样No.162、166是对应权利要求9的发明,试样No.161、No.164~165、No.169~170是对应权利要求8的发明,试样No.163、No.167~168是对应权利要求5的发明、试样No.163~164、No.167~168是对应权利要求6的发明。另外,试样No.161、No.164~165、No.169~170是对应权利要求10的发明,试样No.163、No.167~168是对应权利要求11的发明,试样No.162、166是对应权利要求12的发明。
表17
试样No. | 161 | 162 | 163 | 164 | 165 | 166 | 167 | 168 | 169 | 170 |
(质量%)SiO2 | 59.8 | 59.9 | 59.7 | 59.3 | 59.5 | 59.8 | 58.9 | 59.4 | 58.2 | 60.0 |
Al2O3 | 14.9 | 15.1 | 15.5 | 14.9 | 14.9 | 14.8 | 15.1 | 14.8 | 15.1 | 14.9 |
B2O3 | 9.9 | 9.7 | 9.4 | 9.7 | 9.9 | 9.9 | 9.8 | 9.9 | 9.9 | 9.7 |
CaO | 5.3 | 5.4 | 5.2 | 5.0 | 5.1 | 5.3 | 5.3 | 5.3 | 5.3 | 5.2 |
SrO | 6.0 | 5.7 | 5.9 | 5.8 | 6.0 | 6.0 | 5.9 | 5.8 | 5.5 | 5.2 |
BaO | 2.5 | 2.5 | 2.3 | 2.4 | 2.5 | 2.5 | 2.4 | 2.5 | 2.5 | 2.4 |
PbO | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.4 |
ZrO2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
Sb2O3 | 1.0 | 0.3 | 1.0 | 0.8 | 0.5 | 1.3 | 0.9 | |||
As2O3 | 0.7 | 0.5 | ||||||||
SnO2 | 0.2 | 0.2 | 0.6 | 1.7 | 1.1 | |||||
SO3 | 0.4 | 0.7 | 0.8 | |||||||
Cl | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 0.8 | ||||||
(μL/G)He | 0.843 | 0.952 | 0.581 | 0.630 | 0.153 | 0.443 | 0.543 | 0.391 | 0.567 | 0.455 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
泡数(个/10g) | ND | ND | 10 | 2 | ND | 6 | 3 | 1 | 2 | 1 |
比较例4
请参阅表18所示,表18的试样No.171~No.180、表19的试样No.181~No.190分别是表示比较例4所涉及的玻璃组合物。比较例4的试样No.171~No.180是与实施例4表16的试样相同的步骤准备熔融玻璃,除了以大气氛围气作为熔融氛围气以外,是与实施例4相同的条件再熔融而制作的。另外,比较例4的试样No.181~No.190是与实施例4表17的试样相同的步骤准备熔融玻璃,除了以大气氛围气作为熔融氛围气以外,是与实施例4相同的条件再熔融而制作的。而且冷却后,通过再熔融后的组成分析,确认与熔融前的组成没有不同,将玻璃中的残存泡的泡径保持在与玻璃具有相同折射率的浸液中,用20倍~100倍的倍率的实体显微镜测定。
表18
试样No. | 171 | 172 | 173 | 174 | 175 | 176 | 177 | 178 | 179 | 180 |
(质量%)SiO2 | 68.0 | 35.3 | 75.0 | 63.7 | 70.9 | 68.7 | 60.4 | 26.0 | 33.4 | 48.3 |
Al2O3 | 3.5 | 0.1 | 1.3 | 6.5 | 2.1 | 3.7 | 0.3 | |||
B2O3 | 18.6 | 16.5 | 21.2 | 0.9 | 1.0 | 1.2 | 3.1 | |||
CaO | 0.5 | 0.4 | 0.5 | 0.1 | ||||||
SrO | 0.7 | 1.0 | 0.2 | |||||||
BaO | 5.8 | 7.4 | 5.0 | |||||||
PbO | 59.1 | 71.7 | 55.0 | 37.0 | ||||||
Li2O | 1.2 | 2.8 | 1.1 | 1.0 | ||||||
Na2O | 0.4 | 4.2 | 6.6 | 4.1 | 10.4 | 15.9 | 0.5 | 8.0 | ||
K2O | 8.3 | 5.1 | 1.7 | 1.5 | 9.4 | 4.2 | 2.4 | 0.5 | 2.0 | 6.0 |
As2O3 | 0.1 | 0.4 | ||||||||
ZrO2 | 19.5 | |||||||||
F | 0.5 | 0.3 | ||||||||
Cl | 0.1 | |||||||||
Sb2O3 | 0.4 | 0.6 | 0.5 | 0.2 | ||||||
Fe2O3 | 3.0 | 3.0 | 0.1 | |||||||
(μL/G) |
He | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 280 | 690 | 1240 | 750 | 670 | 420 | 1020 | 1640 | 1630 | 1010 |
表19
试样No. | 181 | 182 | 183 | 184 | 185 | 186 | 187 | 188 | 189 | 190 |
(质量%)SiO2 | 59.8 | 59.9 | 59.7 | 59.3 | 59.5 | 59.8 | 58.9 | 59.4 | 58.2 | 60.0 |
Al2O3 | 14.9 | 15.1 | 15.5 | 14.9 | 14.9 | 14.8 | 15.1 | 14.8 | 15.1 | 14.9 |
B2O3 | 9.9 | 9.7 | 9.4 | 9.7 | 9.9 | 9.9 | 9.8 | 9.9 | 9.9 | 9.7 |
CaO | 5.3 | 5.4 | 5.2 | 5.0 | 5.1 | 5.3 | 5.3 | 5.3 | 5.3 | 5.2 |
SrO | 6.0 | 5.7 | 5.9 | 5.8 | 6.0 | 6.0 | 5.9 | 5.8 | 5.5 | 5.2 |
BaO | 2.5 | 2.5 | 2.3 | 2.4 | 2.5 | 2.5 | 2.4 | 2.5 | 2.5 | 2.4 |
PbO | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.4 |
ZrO2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
Sb2O3 | 1.0 | 0.3 | 1.0 | 0.8 | 0.5 | 1.3 | 0.9 | |||
As2O3 | 0.7 | 0.5 | ||||||||
SnO2 | 0.2 | 0.2 | 0.6 | 1.7 | 1.1 | |||||
SO3 | 0.4 | 0.7 | 0.8 | |||||||
Cl | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 0.8 | ||||||
(μL/G)He | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
Ne | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
泡数(个/10g) | 810 | 110 | 1630 | 750 | 6230 | 5830 | 480 | 280 | 160 | 4830 |
测定结果,对于直接熔融原料,在含有He和Ne的实施例4中也没有看到冷却后的泡数,或者即使看到也只是1~2个/10g左右,可是在不含有He和Ne的比较例4中泡数的个数是110~6230个/10g左右,与实施例4比较泡数明显的多。也就是,在玻璃组合物中含有He和Ne可以减少泡数。
实施例5
请参阅表20所示的组成调整玻璃原料,将该玻璃原料500g投入到白金-铑(15%)的玻璃熔融用坩埚中,在电阻发热体的间接加热炉内在1500℃下进行3小时的熔融。此时,从与电阻炉的炉内连接的供给口将He气体(纯度99.9999%)导入到炉内。而且,由排气中的N2、CO2、Ar、O2的分析结果确认炉内氛围气完全被He置换的同时进行熔融,在规定的时间的熔融后,将熔融玻璃在碳模内模铸成型,用冷却炉冷却后,采取分析的必要量。而且,通过上述同样的AGILENT制7000S的ICP质量分析计对成型了的玻璃中的Pt(白金)的含有量分析。其结果,确认在该玻璃中,从使用的熔融坩锅内壁溶解着3.1ppm的白金。
表20
试样No. | 191 |
(质量%) | |
SiO2 | 63.2 |
Al2O3 | 2.0 |
SrO | 9.1 |
BaO | 8.9 |
Na2O | 7.6 |
K2O | 7.7 |
ZrO2 | 1.5 |
比较例5
使用与实施例5相同的设备,将实施例5相同的玻璃原料在以大气氛围气、和N2(氮气)氛围气2种类作为熔融氛围气的条件下,在1500℃下熔融3小时。N2(氮气)与He同样地从连接在电阻炉的炉内供给口供给。而且对得到的玻璃与实施例5相同地进行ICP质量分析,对成型了的玻璃中的Pt(白金)的含有量分析。其结果,在氮氛围气中熔融时,玻璃中的Pt(白金)的含有量是4.1ppm,在大气氛围气中熔融时,玻璃中的Pt(白金)的含有量都是5.1ppm。
如以上所述,通过在He氛围气中熔融玻璃,可以减少Pt向熔融玻璃中的溶解量,即使在含有白金的环境中熔融玻璃,也可以抑制玻璃产品中的Pt(白金)的含量,可以制造均质的玻璃产品。
实施例6
为了调查He在熔融玻璃中起到的作用,通过导入He气体调查从熔融玻璃放出气体的放出速度。
在表21中表示了调查使用的玻璃组成。将预先熔融且调查组成的玻璃1g保持在白金皿内,放置在气密结构的电炉内。而且,是在导入作为载体的氮、He的环境下加热,测定放出气体的放出速度。这里放出速度是用四层极型质量分析计测定。其结果表示在表22。
表21
试样No. | 192 | 193 |
(质量%)SiO2 | 63.0 | 58.9 |
Al2O3 | 2.0 | 14.1 |
Ba2O3 | - | 9.8 |
CaO | - | 5.2 |
SrO | 9.1 | 5.9 |
BaO | 8.9 | 2.4 |
ZnO | - | 0.5 |
Na2O | 7.6 | - |
K2O | 7.7 | - |
ZrO2 | 1.5 | 0.2 |
SO3 | 0.2 | - |
Sb2O3 | - | 1.0 |
As2O3 | - | 1.0 |
SnO2 | - | 1.0 |
表22
调查试样No. | 测定气体种类 | 测定温度(℃) | 气体放出速度(μL/g-sec)at 0℃,1atm | |
N2载气 | He载气 | |||
192 | SO2 | 1550 | 0.01 | 0.10 |
193 | O2 | 1300 | 0.03 | 0.70 |
O2 | 1400 | 0.04 | 0.70 | |
O2 | 1600 | 002 | 0.80 |
试样192、193是不同的组成,虽然使用着澄清剂,但是从表22可以明显地看出,通过导入He气体作为载体,任何一种的试样其放出的气体的气体速度与温度没有关系,与使用氮气情况比较大约接近10倍。这样的放出速度是与熔融玻璃中的气体内部的分压是成正比例的,通过导入He可以间接地控制熔融玻璃的内部分压变大。
本发明所涉及的玻璃组合物,是熔融玻璃原料制造的,是以多种成分的氧化物为主要成分,在熔融玻璃中含有定量的氦和/或氖,所以在玻璃中作为缺陷的残存气泡几乎没有,具有高的均质度。因此,按照本发明,对于利用多彩玻璃制品的多种产业可以推进到兴隆的阶段。
进而,通过含有澄清剂成分,可以确实地实行玻璃熔融时的澄清,同时,作为玻璃制品在热处理时可以给与难以再沸腾的性能。因此,在使用玻璃制品的产业中,可以促进更广泛的应用用途。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (12)
1、一种玻璃组合物,其由融熔玻璃原料制造而成,该玻璃组合物含有2种类以上的氧化物,并且此些2种类以上的氧化物的质量%的合计量为50质量%以上,其特征在于:
该玻璃组合物至少含有氦及氖这两种成分之中的一种,其含量在1大气压,0摄氏度下,体积为0.01~2μL/g。
2、根据权利要求1所述的玻璃组合物,其特征在于含有0.001~3质量%的澄清剂成分。
3、根据权利要求1所述的玻璃组合物,其特征在于含有从SO3、Cl、H2O、Sn、Sb、F及As中选择的一种以上的成分,用以作为澄清剂成分。
4、根据权利要求3所述的玻璃组合物,其特征在于Sb成分是以Sb2O3的形式含有的,其含量为0.01~1.5质量%。
5、根据权利要求3所述的玻璃组合物,其特征在于含有0.001~1.0质量%的SO3。
6、根据权利要求3所述的玻璃组合物,其特征在于含有0.01~1.5质量%的Cl。
7、根据权利要求3所述的玻璃组合物,其特征在于含有0.01~0.2质量%的H2O。
8、根据权利要求3所述的玻璃组合物,其特征在于Sn成分是以SnO2的形式含有的,其含量为5ppm质量百分比~2质量%。
9、根据权利要求3所述的玻璃组合物,其特征在于As成分是以As2O3的形式含有的,其含量为0.01~1.5质量%。
10、根据权利要求3所述的玻璃组合物,其特征在于Sb成分是以Sb2O3的形式含有的,其含量为0.01~1.5质量%,同时Sn成分是以SnO2的形式含有的,其含量为5ppm质量百分比~2质量%。
11、根据权利要求3所述的玻璃组合物,其特征在于含有0.001~1.0质量%的SO3,同时含有0.01~1.5质量%的Cl。
12、根据权利要求3所述的玻璃组合物,其特征在于SO3成分是以Sb2O3的形式含有的,其含量为0.01~1.5质量%,同时As成分是以As2O3的形式含有的,其含量为0.01~1.5质量%。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002028134 | 2002-02-05 | ||
JP28134/2002 | 2002-02-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1628081A CN1628081A (zh) | 2005-06-15 |
CN1304314C true CN1304314C (zh) | 2007-03-14 |
Family
ID=27677855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB038032147A Expired - Fee Related CN1304314C (zh) | 2002-02-05 | 2003-02-05 | 玻璃组合物 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7538050B2 (zh) |
EP (1) | EP1473284A4 (zh) |
KR (1) | KR20040094682A (zh) |
CN (1) | CN1304314C (zh) |
AU (1) | AU2003207234A1 (zh) |
TW (1) | TWI304053B (zh) |
WO (1) | WO2003066539A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103097310A (zh) * | 2010-09-30 | 2013-05-08 | 旭硝子株式会社 | 玻璃原料的熔融方法、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造方法以及飞行中熔融装置和玻璃珠 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004269347A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-30 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス組成物 |
JP2005053712A (ja) | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 無アルカリガラス |
JP4941872B2 (ja) | 2003-09-02 | 2012-05-30 | 日本電気硝子株式会社 | 液晶ディスプレイ用透明無アルカリガラス基板 |
ATE502904T1 (de) * | 2003-10-20 | 2011-04-15 | Nippon Electric Glass Co | Verfahren zur herstellung eines glasgegenstands |
JP4756856B2 (ja) * | 2004-12-15 | 2011-08-24 | AvanStrate株式会社 | ガラス組成物およびその製造方法 |
US20060211563A1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-09-21 | Mehran Arbab | Metal nanostructured colorants for high redox glass composition |
US7562538B2 (en) * | 2005-05-27 | 2009-07-21 | Guardian Industries Corp. | Method of making clear glass composition |
TW200728231A (en) * | 2005-09-23 | 2007-08-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Amber glass |
US8119999B2 (en) † | 2005-10-19 | 2012-02-21 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Radiation-shielding glass and method of manufacturing the same |
JPWO2007058146A1 (ja) * | 2005-11-15 | 2009-04-30 | AvanStrate株式会社 | ガラスの製造方法 |
FR2893937A1 (fr) * | 2005-11-30 | 2007-06-01 | Saint Gobain | Procede de fabrication du verre |
FR2896242B1 (fr) * | 2006-01-19 | 2008-02-29 | Saint Gobain | Procede de fabrication de substrats en verre pour ecrans de visualisation |
WO2007063251A1 (fr) * | 2005-11-30 | 2007-06-07 | Saint-Gobain Glass France | Procede de fabrication du verre |
DE102007033648B4 (de) * | 2007-07-17 | 2011-03-03 | Schott Ag | Peroxide als Läutermittel zur Glasherstellung |
DE202009018723U1 (de) | 2008-02-26 | 2012-11-20 | Corning Inc. | Läutermittel für Silikatgläser |
EP2277838B1 (en) | 2008-03-19 | 2014-01-22 | Hoya Corporation | Magnetic recording media substrates and magnetic recording media |
EP4008694A1 (en) | 2012-05-31 | 2022-06-08 | Corning Incorporated | Zircon compatible, ion exchangeable glass with high damage resistance |
RU2514868C1 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Саратовский институт стекла" | Способ производства зеленого теплопоглощающего стекла для транспорта и строительства |
CN102976587A (zh) * | 2012-12-22 | 2013-03-20 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种铝硅酸盐玻璃液的澄清方法 |
US20140309099A1 (en) * | 2013-04-15 | 2014-10-16 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Low iron, high redox ratio, and high iron, high redox ratio, soda-lime-silica glasses and methods of making same |
EP3126303A1 (en) * | 2014-03-31 | 2017-02-08 | AGC Glass Europe | Chemically temperable glass sheet |
RU2551540C1 (ru) * | 2014-04-24 | 2015-05-27 | Валерий Вячеславович Ефременков | Способ приготовления стекольной шихты для варки теплопоглощающего стекла бронзового цвета |
EP3365595B1 (en) | 2015-10-22 | 2020-12-23 | Corning Incorporated | High transmission light guide plates |
TW201839374A (zh) * | 2017-03-15 | 2018-11-01 | 美商康寧公司 | 用於分析玻璃熔融組成物的方法 |
CN109133612B (zh) * | 2018-10-31 | 2021-01-26 | 浙江大学 | 一种高铝硅酸盐玻璃用复合澄清剂 |
US11697608B2 (en) * | 2019-10-01 | 2023-07-11 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Selective chemical fining of small bubbles in glass |
EP3819268B1 (en) * | 2019-11-08 | 2021-09-29 | Schott AG | Toughenable glass with high hydrolytic resistance and reduced color tinge |
WO2024025798A1 (en) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | Corning Incorporated | Fining packages for glass compositions |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3622296A (en) * | 1966-08-29 | 1971-11-23 | Corning Glass Works | Method of fining glass |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2038627A (en) | 1935-07-18 | 1936-04-28 | Corning Glass Works | Method of making glass |
US2386685A (en) | 1944-02-14 | 1945-10-09 | Corning Glass Works | Method of making glass |
US3109045A (en) | 1958-03-03 | 1963-10-29 | Owens Illinois Glass Co | Electrically heated glass melting unit |
GB1449215A (en) | 1973-11-30 | 1976-09-15 | Gen Electric Co Ltd | Manufacture of laser glass |
JPS62223028A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-01 | Asahi Glass Co Ltd | リン酸塩ガラスの溶融法 |
DE4031469C1 (zh) * | 1990-10-05 | 1992-02-06 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De | |
FR2672587B1 (fr) * | 1991-02-08 | 1997-12-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Verre a vitres notamment pour vehicules ayant une excellente capacite d'absorption des rayons ultraviolets et de la chaleur. |
US5922097A (en) * | 1996-06-12 | 1999-07-13 | Praxair Technology, Inc. | Water enhanced fining process a method to reduce toxic emissions from glass melting furnaces |
JP4739468B2 (ja) * | 1997-05-20 | 2011-08-03 | 旭硝子株式会社 | 無アルカリガラスおよびその清澄方法 |
EP0915062A1 (de) | 1997-10-23 | 1999-05-12 | Pichanon Dipl.-Ing Suwannathada | Verfahren zur Steuerung des Redoxzustandes, der Farbe und Verarbeitkeit von Glasschmelzen |
JP3526047B2 (ja) * | 1998-06-19 | 2004-05-10 | 日本電気硝子株式会社 | Li2 O−Al2 O3 −SiO2 系透明結晶化ガラス |
JP4547093B2 (ja) * | 1998-11-30 | 2010-09-22 | コーニング インコーポレイテッド | フラットパネルディスプレイ用ガラス |
JP2001328819A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-27 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスの製造方法 |
DE50109856D1 (de) | 2000-09-01 | 2006-06-29 | Schott Ag | Vorrichtung zum Läutern einer Glasschmelze |
-
2002
- 2002-02-05 US US10/503,546 patent/US7538050B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-02-05 WO PCT/JP2003/001185 patent/WO2003066539A1/ja active Application Filing
- 2003-02-05 EP EP03703189A patent/EP1473284A4/en not_active Withdrawn
- 2003-02-05 CN CNB038032147A patent/CN1304314C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-05 AU AU2003207234A patent/AU2003207234A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-05 KR KR10-2004-7012138A patent/KR20040094682A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-02-06 TW TW092102356A patent/TWI304053B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3622296A (en) * | 1966-08-29 | 1971-11-23 | Corning Glass Works | Method of fining glass |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103097310A (zh) * | 2010-09-30 | 2013-05-08 | 旭硝子株式会社 | 玻璃原料的熔融方法、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造方法以及飞行中熔融装置和玻璃珠 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7538050B2 (en) | 2009-05-26 |
EP1473284A1 (en) | 2004-11-03 |
AU2003207234A1 (en) | 2003-09-02 |
TW200302814A (en) | 2003-08-16 |
CN1628081A (zh) | 2005-06-15 |
KR20040094682A (ko) | 2004-11-10 |
TWI304053B (en) | 2008-12-11 |
EP1473284A4 (en) | 2008-11-12 |
US20050209083A1 (en) | 2005-09-22 |
WO2003066539A1 (fr) | 2003-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1304314C (zh) | 玻璃组合物 | |
JP5267464B2 (ja) | 無アルカリガラスの製造方法 | |
US7294594B2 (en) | Glass composition | |
CN1176867C (zh) | 无碱铝硼硅酸盐玻璃及其应用和制备方法 | |
US7582581B2 (en) | Alkali-free glass | |
TWI406836B (zh) | Manufacture of alkali - free glass | |
CN1592722A (zh) | 制备硼硅酸盐玻璃的方法 | |
CN1673140A (zh) | 显示器基板用玻璃 | |
TW201402511A (zh) | 無鹼玻璃及其製造方法 | |
CN106542731A (zh) | 耐化学性玻璃及其用途 | |
JP2006265001A (ja) | ガラスおよびガラス製造方法 | |
JP2008542164A (ja) | フラットスクリーン用ガラス基板 | |
JP5304643B2 (ja) | 無アルカリガラスの製造方法 | |
CN1261381C (zh) | 光学有色玻璃及其应用和光学锐截止滤光片 | |
JP2015027943A (ja) | ガラス組成物の製造方法 | |
JP6758188B2 (ja) | ガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置 | |
JP2003300750A (ja) | ガラス組成物 | |
JP5369408B2 (ja) | 光学素子被覆用ガラス、ガラス被覆発光素子及びガラス被覆発光装置 | |
JP4466371B2 (ja) | ガラスおよびガラス製造方法 | |
JP5757209B2 (ja) | 硼珪酸ガラスの製造方法 | |
CN101080369A (zh) | 玻璃组合物及其制造方法 | |
KR20160125350A (ko) | 규산염 유리의 제조 방법, 규산염 유리 및 규산염 유리용 실리카 원료 | |
RU2385299C1 (ru) | Способ очистки кварцевого сырья |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070314 Termination date: 20150205 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |