強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物，該玻璃組合物主體部分為普通硅酸鹽玻璃組合物，著色劑部分包含：0.03?0.3wt％的總鐵(Fe2O3)，0.05?0.5wt％的CuO，1?3wt％的NiO以及0?30ppmCoO。在還原氣氛下熔化，再經退火，成型，拋光研磨得到5mm厚的玻璃。該玻璃具有超過88％的可見光透過率，低于18％的總紅外線透過率以及低于40％的總太陽能透過率。其主波長在496?507nm范圍之間，色純度小于5％。
【專利說明】
強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物
技術領域
[0001] 本發明設及一種強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物，屬于光學玻璃制備領域。
【背景技術】
[0002] 太陽光主要是波長在300-2500nm范圍內的電磁波，其中波長在200-380nm之間的 稱為紫外線，紫外線在太陽福射的能量中所占比例較小，約為5%。紫外線正常情況下對人 體是有害的，但是在特定情況下對人、動物、和植物的發育和生命產生有益的影響，成為生 物的生命線。比如在醫院、療養院、幼兒園、托兒所、學校、花弁和農作物的溫室W及人工解 化室和暖房天棚，玻璃窗需要透過280-320nm紫外線的玻璃，即有利于人類和動植物的生長 和發育，又可起到殺菌、抗菌和防污染作用。波長在380-780nm之間的稱為可見光，可見光所 占能量的比例約為45%，但因為其需要為室內提供照明，因此需要盡量提高其透過率。波長 在780-2500nm之間稱為紅外線，紅外光所占的能量比例較大約為50%，是造成室內溫度升 高的主要因素，因此是需要阻隔的主要部分。因此開發出一種強烈吸收紅外線，但又不影響 紫外線透過的玻璃組合物很有必要。
[0003] 中國專利(200610085229.5)公開了一種藍綠色吸熱玻璃組合物。該玻璃組成成分 包括（重量百分比計）：68-77%的51〇2,7-17%的〔曰0，12-21%的化2〇，1-4%的1邑0,0.2- 21.5 % 的Al2〇3，0.95-1.35 % 的總鐵(Fe2〇3)，0.15-0.35 % 的化0，6-20卵m的CoO，< 15ppm的 〇2〇3，0.05-0.4 %的CuO，0.02-0.85 %的ZnO。該玻璃可見光透過率在57-66 %之間，總太陽 能透過率在27-37%之間。另外，美國專利(4792536)公開了一種透明的紅外吸收玻璃。該玻 璃W鋼-巧-娃玻璃為基礎，W總鐵(Fe2〇3)為添加劑。該玻璃具有超過65 %的可見光透過率， 低于15%的紅外線透過率W及30%-45%的總太陽能透過率。上述兩個專利通過加入鐵來 吸收紅外線，因為FeO是良好的紅外吸收劑，是吸熱玻璃的必要成分，但是上述兩個專利又 加入了強烈吸收紫外線的原料化2〇3,影響紫外線的透過。
[0004] 本發明在配方中避免引入化2〇3、V2化、PbO、Ti〇2、Ce化和重金屬硫化物等能強烈吸 收紫外線的原料，加入總鐵，化〇，Ni〇W及CoO。因為化2〇3是良好的紫外線吸收劑從而需要控 審Ij總鐵的添加量，并且通過加入適量的碳粉將Fe2〇3還原成FeO W降低Fe2〇3含量，從而保證 紫外線的透過。本發明添加 CuO和NiO來吸收紅外線，從而降低總太陽能透過率，W彌補FeO 量不足吸收紅外線少的缺點，通過加入CoO進行調色。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物，此種玻璃能強烈吸收 紅外線，隔絕熱量。
[0006] 本發明W普通的普通鋼-巧-娃玻璃組成為基礎，玻璃各成分重量百分比為：
[0007]
[000引本發明加入總鐵(Fe2化）、Cu0、Ni0為玻璃添加劑。該玻璃在5mm厚度下具有超過 88%的可見光透過率，低于18%的總紅外線透過率W及低于40%的總太陽能透過率，其主 波長為496-507nm，色純度小于5%。
[0009] 鐵在玻璃中一般W氧化鐵(Fe2〇3)和氧化亞鐵(FeO)兩種形式存在。FeO是良好的紅 外吸收劑，是吸熱玻璃必不可少的組成成分，而Fe2〇3卻是良好的紫外吸收劑，為了防止 化2〇3含量過高強烈吸收紫外線，所W需要控制總鐵(Fe2〇3)的添加量在0.03-0.1%wt范圍 內。此外，本發明還通過加入碳粉進行還原，提高FeO的含量，降低化2〇3的含量，從而達到保 證紫外線透過和降低紅外透過率的目的。
[0010] 化0和NiO吸收紅外福射，有助于降低總太陽能的透過率，W彌補FeO含量少吸收紅 外線不足的缺點。但是銅易于遷移到玻璃表面，在玻璃表面因還原作用，玻璃變成褐色，為 了避免褐色帶狀的還原銅出現在玻璃中，所W將化0含量控制在〇.5wt% W下。
【具體實施方式】
[0011] 本發明將通過實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明，但是本發明不 受限于W下實施例。
[0012] 本發明通過石英砂、白云石、石灰石、長石、純堿、芒硝引入W上各種成分，加入要 求的總鐵(Fe2化）、CuCKNiO，將基礎配合料充分混合，在還原氣氛下烙化保溫2小時。將烙化 的玻璃液誘鑄到預熱好的石墨板上，放入到550°C的保溫爐中進行退火。再經粗磨、拋光得 到5mm厚的玻璃。
[OOU] 實施例1
[0014]強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物按照W下配比配料：Si〇2 74.42wt%、 Ca08.2%、Na2〇 12.6wt%、MgO 2.1wt%、Al2〇3 l.Owt%，總鐵（Fe2〇3)0.07wt%、CuO 0.1訊1%、化0 1.5*1%，(：〇0 1599111，碳粉0.15*1%。該玻璃組合物在5111111厚度下具有89.2% 的可見光透過率，17.9%的總紅外線透過率W及39.7%的總太陽能透過率。其主波長為 497.6811111，色純度4.86%。
[001引實施例2
[0016] 強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物按照W下配比配料：Si〇2 73.72wt%、 Ca08.2%、Na2〇 12.6wt%、Mg0 2.1wt%、Al2〇3 l.Owt%，總鐵（Fe2〇3)0.07wt%、CuO 0.3訊1%、化0 2*1%，(：〇0 2099111，碳粉0.15*1%。該玻璃組合物在5111111厚度下具有88.9%的 可見光透過率，17.1%的總紅外線透過率W及39.1%的總太陽能透過率。其主波長為 503.64nm，色純度為4.26 %。
[0017] 實施例3
[0018] 強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物按照W下配比配料:Si〇2 74.21%、Ca08.2%、 Na20 12.6wt%、Mg0 2.1wt%、Al203 l.0wt%，總鐵（Fe203)0.08wt%、Cu0 0.3wt%、Ni0 1.5wt %，CoO 25ppm，碳粉0.15wt %。該玻璃組合物在5mm厚度下具有87.5 %的可見光透過 率，16.9 %的總紅外線透過率W及38.5 %的總太陽能透過率。其主波長為505.26nm，色純度 為 3.56%。
[0019] 實施例4
[0020] 強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物按照W下配比配料：Si〇2 73.70wt%、 Ca08.2%、Na2〇 12.6wt%、MgO 2.1wt%、Al2〇3 l.Owt%，總鐵（Fe2〇3)0.09wt%、CuO 0.3訊1%、化0 2.0*1%，(：〇0 1599111，碳粉0.15*1%。該玻璃組合物在5111111厚度下具有86.2% 的可見光透過率，16.1%的總紅外線透過率W及37.7%的總太陽能透過率。其主波長為 506.88nm，色純度為3.28 %。
[0021] 本發明的玻璃組合物在5mm厚度下具有超過88%的可見光透過率，低于18%的總 紅外線透過率W及低于40%的總太陽能透過率，其主波長為496-507nm，色純度小于5%。該 種玻璃既能透過紫外線，起到殺菌，防污染效果，同時又能吸收紅外線，達到減少室內空調 的負荷的效果。
[0022] 本發明可見光透過率(Tv)采用CIE標準光源D65在380-78化m波長范圍內測定，主 波長和色純度采用10°視場，在CIE標準光源D65按照ASTME308-90中所說的方法測定。總紅 外線透過率(Tsir)是在波長800-2100nm范圍內間隔50nm測定的。總的太陽能透過率(Tset)根 據IS09050-9(KE)標準表3在其規定的波長范圍內測定并采用梯形積分計算而得。
【主權項】
1. 強吸收紅外線的藍綠色玻璃組合物，其玻璃成分包含，70-78wt %的SiO2，5-12wt %的 〇&0,6-15￥七％的他2〇，1_3￥七％的]\^0,〇-1.5￥七％的厶12〇3,0.03-〇.1￥七％的總鐵卬62〇3)， 0 · 05-0 · 5wt % 的CuO，I-3wt % 的NiO，0-30ppmCo0以及0 · I-0 · 2wt % 的碳粉。2. 根據權利要求1所述的玻璃組合物，其特征在于:該玻璃具有超過88 %的可見光透過 率，低于18%的總紅外線透過率以及低于40%的總太陽能透過率。3. 根據權利要求1-2所述的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃的主波長為496-507nm， 色純度小于5%。
【文檔編號】C03C4/08GK105924000SQ201610256533
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】汪國年, 張柯
【申請人】江蘇通天光學科技有限公司