TWI329624B - An essentially lead free glass and a glass tube made therefrom - Google Patents
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Description
mrnrnW 1329624 (3) 在第二方面，本發明大致上在於一種如上所定義之實質 上不含鉛之玻璃所製得之玻璃管。 在第三方面，本發明大致上在於一種具有如上所定義之 實質上不含船之破璃所製得之玻璃管（其意亦含"燈泡"）之 電燈泡。 除非另有指明’本說明書中所載之百分比皆以重量計。 發明說明
本發明得自于發明人對於找出取代於含錯破璃中氧化錯 之物質意圖之案例研究’同時，大致上來說，盡可能地保 留鉛玻璃的理想性質。同時，發明人想要增進，如果可能 的話，玻璃對於人類眼睛有害之UV光線的吸收性。 發明人的由蘇打-石灰與由錯玻璃之玻璃成管製造中工 作。發明人發現蘇打灰與碳酸鉀的配比，其於玻璃中個別 形成氧化鈉（Na20)與氧化鉀（κ20)，為影響玻璃膨脹係數或 是玻璃<2值之主要因素。對於本發明之實質上不含鉛之玻 璃而言，希望該α值能接近鉛玻璃之值。對於具有含量為 7.5-9.5%氧化鈉^&2〇)與3.5-5.0%之氧化鉀（反2〇)之玻璃而 言，大約可以得到（93.0-95.0)xl(T7/°C之α值。玻璃膨脹係數 的大小與耐熱性相關。這與玻璃用於電燈泡管有關。 也需要考慮到玻璃的軟化點，因為這是玻璃最重要的性 質之一。對於含有密陀僧以提供氧化鉛含量之鉛玻璃而 言，該玻璃的軟化點比蘇打-石灰玻璃的低。發明人發現蘇 打-石灰玻璃的軟化點通常在690-700°C範圍内，而鉛玻璃的 軟化點通常在610-620°C的範圍内。
1329624 (4) 因此，不使用密陀僧而用形成氧化鋰之物質。特別是， 使用1.5%之碳酸鋰（Li2C03)，其會於混合物中與其他用來製 造具有軟化點高於鉛玻璃但又不高於蘇打-石灰玻璃之玻 璃之其他原料形成氧化鋰。
此外，混合0·20-0·25°/。之鈽氧化物（Ce02)與二氧化鈦（Ti02) 至玻璃混合物中以製造具有增進光穿透性之玻璃，也就是 代表著在波長低於320 nm時具有更好之吸收，又同時至少 還有一般或是較佳者，具增進之可見光穿透性。一般而言， 二氧化鈦（Ti02)是混合物中之雜質，而依據等級之不同，為 混合物中現存之雜質時，只需0-0.01%加入混合物中即可。 實施方式 以下者描述本發明之一些實例。爾等只用來例示本發明 而不以限制本發明所請之寬廣範圍。
1329624 (5)
實例1 用作實質上不含鉛之玻璃 之原料混合物如下： 化合物 百分比 Si02 68.67 AI2O3 3.00 B2〇3 2.00 BaO 4.00 Mg〇| 8.00 CaO J Na203 7.60 K20 5.00 Li2〇 1.50 Ce02 0.20 Fe2〇3 0.02 Ti02 0.01 為得到此等化合物之百分 比，計算而得用於熔融玻璃 法之原料如下： 砂 68.85 蘇打密灰 10.80 鋁氧 2.97 碳酸鉀 7.36 白雲石 15.18 碳酸銳 5.24 碳酸鋰 3.73 硝酸鈉 1.00 筛氧化物 0.20 五水合硼砂 4.12
-9- 胬曰|說明纊頁 1329624 (6)
在確定為實質上不含鉛後，檢驗其物理性質並發現具 有92.0* 10_7/°C之α值，軟化點為690°C。對於該實例而言， α值比起鉛玻璃要低，但軟化點為高，並接近者蘇打-石灰 玻璃者。因此，藉由改變下列中氧化鋰的量由1.50%至2.70% 以調整化學平衡來降低軟化點。 實例2
為得到此等化學化合物之百分比，計算需要用於實施熔 融玻璃法前材料成分如下： 化合物 百分比 Si〇2 68.78 A1203 3.00 B2〇3 2.00 BaO 4.00 MgOl 7.80 CaO J Na2〇3 7.30 K20 4.00 Li2〇 2.70 Ce02 0.20 Fe20 0.01 Ti02 0.01 為得到此等化合物之百分比，計算而得用於熔融玻璃
法之原料如下： •10- :發;明說明纊:頁 1329624 (7) 砂 69.00 蘇打密灰 10.31 鋁氧 2.98 碳酸鉀 5.88 白雲石 15.19 碳酸銳 5.24 碳酸鋰 6.73 硝酸鈉 1.00 飾氧化物 0.20 五水合硼砂 4.12 在確定為實質上不含鉛後，研究其物理性質並發現具 有95.4x10_7/°C之α值，軟化點為656°C。 對於實例2而言，α值較實例1高但軟化點較低。繼續研 究實例2之穿透率之性質。其结果發現對於波長低於320 nm 之紫外光之穿透百分率實質上為零，但在較長波長係漸 增。于波長為人眼可見時，穿透百分率增至約48.29%(圖1)。
因此為獲致產業電燈製造工業之最大使用性，於實質上 不含鉛玻璃中加入0.10%之二氧化鈦（Ti〇2)。發現到這樣增 加了波長為350 nm可見光之穿透百分率，其為67.64°/〇(圖2) » 為此，發明人之結論為，對於本發明之至少一較佳實施 例而言，用於製造實質上不含鉛玻璃之最適化學成分如下： 1329624 (9) 述者，爾’等僅僅用以例示本發明，而不欲限制所請發明之 範圍。 圖示簡單說明 ' 圖1顯示出對於含有0.01%二氧化（Ti〇2)之實質上不含鉛 之玻璃在不同波長下光穿透度之圖。 圖2顯示出對於含有0.10%二氧化（Ti02)之實質上不含鉛 之玻璃在不同波長下光穿透度之圖。 圖3顯示出在不同溫度下每分鐘延展速率之彈性或是軟 化點之圖。 籲
•13-
Claims (1)
1329624 第092100505號專利申請案 中文申s青專利範圍替換‘('98年I2月) 拾、申清專利範圍
.JSJL 1· - 含鉛之玻璃，其係包括： ___1匕合物 百分比 Li20 1.0-3.0 Ce〇2 0.1-0.3 Ti02 0.05-0.15 其中該玻螭具有之軟化點係介於蘇打-石灰玻璃與紐 玻璃之軟化點間，及該玻璃對於低於320 nm之波長，其 UV吸收度實質上為零。 2· - mt 含鉛之玻璃，其係包括： 化合物 百分比 Si02 ----- 65.0-75.0 AI2O3 2.0-4.0 B2O3 一， .- 1.0-3.0 BaO 3.0-5.0 MgOl 6.0-9.0 CaO J Na20 6.0-9.0 K2〇 3.0-5.0 Li20 1.0-3.0 Ce02 —— 0.1-0.3 Fe2〇3 - (0.01)視需要存在 Ti02 ___1 0.05-0.15 ----- 其中該玻螭具有之軟化點係介於蘇打-石灰玻璃與錯 玻璃之軟化點間，及該玻璃對於低於320 nm之波長，其 1329624 丨申請專利範圍績頁 η
UV吸收度實質上為零。 3. 根據申請專利範圍第1項之實質上不含鉛之玻璃，其中 該玻璃相對於實質上不含鈽氧化物與二氧化鈦之玻璃， 在3 5 0 nm波長時，具有增進之穿透性。 4. 一種自根據申請專利範圍第1 -3項中任一項之實質上不 含錄之玻璃所製得之管。 5. —種電燈泡，其具有自根據申請專利範圍第1 -3項中任 一項之實質上不含鉛之玻璃所製得之管。
6. 根據申請專利範圍第2項之實質上不含鉛之玻璃，其中 該玻璃相對於實質上不含鈽氧化物與二氧化鈦之玻璃， 在3 50 nm波長時，具有增進之穿透性。 7. —種自根據申請專利範圍第6項之實質上不含鉛之玻 璃所製得之管。 8. —種電燈泡，其具有自根據申請專利範圍第6項之實質 上不含鉛之玻璃所製得之管。
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