一種高強度本體著色浮法玻璃的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高強度本體著色浮法玻璃，其包括基礎玻璃組分和著色劑組分；所述基礎玻璃組分中以摩爾百分比為單位的基本玻璃組分如下：SiO2：63～74，Al2O3：3～6，Na2O：8～14，K2O：2.5～4，MgO：5～9.5，CaO：1～3.2，BaO：0.5~3，ZrO2 0.3～1.3；在上述基礎玻璃組分中每制出100千克玻璃需加入下含量的著色劑組分（單位：千克）成為玻璃的全部組分組成NiO：0.01～0.1，Fe2O3：0.15～0.95，Co2O3：0.0002～0.03，Se：0.01～0.3，SnO：0.02～0.1。本發明具有更優良的抗外力沖擊性能、抗劃傷性能及更長的使用壽命；有較高的可見光透過率，較強的紅外吸收率和紫外吸收率及外觀上呈現出的特殊色彩。
【專利說明】
-種高強度本體著色浮法玻璃
技術領域
[0001 ]本發明屬于浮法玻璃生產技術領域，設及到一種特殊的玻璃組 分，特別設及一種高強度本體著色浮法玻璃。 技術背景
[0002] 隨著科學技術的不斷進步，人們的生活水平、消費水平也在不斷提高，汽車開始成 為人們的普通代步工具，高鐵、飛機等各種方便快捷的交通工具把人們帶向地球的四面八 方。普通的鋼巧娃酸鹽玻璃是目前汽車、列車常用的窗玻璃。當運些交通工具在高速奔馳 時，窗玻璃不可避免的要遭受環境中砂堿等硬物的摩擦、沖撞，陽光里的紫外線、紅外線大 量福射進交通空間。由于空氣中的灰塵、砂粒等物質硬度都比鋼巧娃酸鹽玻璃的硬度大，當 車輛在快速行進時，不斷遭受運些硬物劃傷，一方面影響車輛美觀，另外也影響駕駛人員的 事業觀察，給駕駛帶來安全風險。
[0003] 大量含有紅外線、紫外線的陽光照進車輛空間也給駕乘人員帶來嚴重的燥熱感， W及紫外線給人帶來皮膚的傷害和車內材料的老化，尤其夏季為了給車內降溫將耗費大量 的能源。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種高強度本體著色浮法玻璃，其比普通浮法玻璃具有更優 良的抗外力沖擊性能、抗劃傷性能及更長的使用壽命，并且用該組分生產出的玻璃其色調 呈現出素雅的灰色，功能上具有較強的紅外吸收率和紫外吸收率，特別適合于各種交通工 具的窗玻璃。
[0005] 本發明的目的采用如下技術方案來實現:所述的玻璃組分中按其在玻璃中的作用 分為基礎玻璃組分和著色劑組份。
[0006] 所述基礎玻璃組份中W摩爾百分比為單位的基本玻璃組分如下：Si化：63~74， Al2〇3:3~6，化2〇:8~14，K20:2.5~4，Mg0:5~9.5，Ca0:l~3.2，Ba0:0.5~3，Z;r〇2 :0.3~ 1.3。
[0007] 在上述玻璃基本組分中該配方中Si化與（R20+ X0)的摩爾比為2.1~3.3，Ab化與 Si〇2的摩爾比控制在0.04~0.1之間，其中R=化，K，X=Mg，Ca，Ba。
[000引在上述基礎玻璃組分中每制出100千克玻璃需加入W下含量的著色劑組分(單位： 千克)成為玻璃的全部組分組成 Ni0:0.01~0.1， Ρθ203 :0.15~0.95， C0203 :0.0002~0.03，Se :0.01~0.3，Sn0: 0.02 ~0.1。
[0009]本發明的高強度本體著色浮法玻璃的基礎玻璃組分的優選范圍W摩爾百分比表 示如下： Si化優選范圍為:63~74%， Al2〇3優選范圍為:3~6%， Na2〇:優選范圍為10~14〇/〇， 拉0:優選范圍為2.5~4%， MgO:優選范圍為5~9.5〇/〇， 化0優選范圍為：1~3.2〇/〇， 化〇優選范圍為:0.5~3 〇/〇， Zr化優選范圍為:0.3~1.3%。
[0010] 在上述基礎玻璃組分中依據組分中各氧化物在玻璃結構中的作用可分為網絡形 成體、網絡外體、網絡中間體。本發明選擇Si化為網絡形成體，引入Al2〇3作為網絡中間體。在 玻璃組分中通過引入一價堿金屬（R20)及二價堿±金屬（X0)的摩爾百分含量及通過調整 Si化與(R20+ X0)的摩爾比和Al2〇3與Si化的摩爾比形成結構適宜的侶娃酸鹽玻璃結構，使玻 璃具有較高的硬度和機械強度、良好的化學穩定性。
[0011] 在上述的基礎玻璃組分中，Si〇2屬于構成玻璃的網絡形成體，其組成占63~74 (mol%) dA12化的引入用W改善玻璃的強度，在本發明的玻璃結構中Al2〇3為侶氧四面體 [A104]結構，與娃氧四面體組成統一的網絡，起到了修補娃氧四面體網絡的作用，使玻璃網 絡的完整性和緊密程度都有提高。W提高玻璃的熱穩定性、化學穩定性和機械性能。為了使 1.0mm的玻璃維氏顯微硬度達eOOMPa、抗折強度達80 Mpa，Al2〇3要大于3%mol。但是由于過 高的Al2〇3用量將導致玻璃配合料的烙制溫度過高，玻璃高溫液體粘度過大，造成玻璃的烙 化和澄清困難，W及成型溫度大幅度提高等缺點。為了達到適宜的烙化溫度和浮法成型工 藝的目的，A!203用量要小于6.2% mol。
[0012] 通過大量實驗證明隨著Si化與（R2(HXO)、Al2化與Si02的摩爾比的增加，玻璃的彈 性模量、剪切模量將明顯上升，但是玻璃的烙化溫度、成型溫度也會大幅度上升，結合現用 玻璃烙害耐火材料配置情況W及成型錫槽的工藝條件，選取Si化與（R20+ X0)的摩爾比為 2.1~3.3,412〇3與51〇2的摩爾比為0.04~0.1。
[001引 R20為Κ20和化20,是網絡外體氧化物，引入后能使娃氧四面體[Si04]所形成的網 絡松弛、斷裂，用于調整玻璃的結構及高溫粘度，其組成分別為船2〇:8~14%111〇1，1(2〇:2.5~ 4%mol，當Κ2〇和化2〇總量低于10.5%mol時，玻璃將難W烙化，當總量高于18%mol時，玻璃的 機械強度顯著降低，運與功能上的高強度要求發生背離。
[0014] X0為Mg0Xa0、Ba0運些二價金屬氧化物，引入運些氧化物能顯著降低玻璃的高溫 粘度，提高玻璃的低溫粘度，使玻璃既能夠在高溫便于烙融又能提高玻璃的機械強度，但 MgO的摩爾百分比如果超過9.5，Ca0的摩爾百分比如果超過3.2，Ba0的摩爾百分比如果超過 3時將發生玻璃分相及析晶失透的結果，機械強度也將顯著降低。MgO的摩爾百分比如果低 于5，Ca0的摩爾百分比如果低于l，Ba0的摩爾百分比如果低于0.5時將使玻璃高溫烙化困 難，使玻璃的著色更加困難，玻璃的氣泡、結石等缺陷將會大量增多。
[0015] Zr化的摩爾百分含量為0.3~1.3,它們用W調整玻璃的硬度和機械強度。
[0016] W上述組分烙制的玻璃（當厚度為1.0mm)顯微硬度大于600M化、抗壓強度大于 750 Mpa、抗折強度大于80 Mpa。
[0017] 為了滿足玻璃功能上具有較強的紅外吸收率和紫外吸收率及外觀上呈現出的特 殊色彩，本發明在上述的玻璃組分中中添加適量的能使其按設計需要對不同波長的光波選 擇性吸收的吸收因子砸、鐵、儀、鉆、的著色劑組分。本發明W上述基礎玻璃組分中按照生成 100千克玻璃引入如下含量的著色劑組分(單位:千克)成為玻璃的全部組分組成： NiO: 0.01~0.1，化2〇3:0.15 ~0.95，C〇2〇3:0.0002 ~0.03， Se:0.01~0.3，Sn0:0.02~0.1。
[001引 W上述組分烙制的玻璃（當厚度為5.0mm)紫外光透過率小于25%，紅外光透過率小 于20%，可見光透過率大于71.5%，主波長為510nm~550nm。
[0019] 本發明所述的一種高強度本體著色浮法玻璃，用其組分生產出的玻璃比普通浮法 玻璃具有更優良的抗外力沖擊性能、抗劃傷性能及更長的使用壽命。并且用該組分生產出 的玻璃其色調呈現出素雅的灰色，功能上具有較強的紅外吸收率和紫外吸收率，運種玻璃 經過強化后可用于汽車、輪船、鐵路機車及飛機等交通工具的風擋安全玻璃及高檔住宅安 全玻璃。
【具體實施方式】
[0020] 按上述基礎玻璃和著色劑組成范圍設計玻璃的氧化物組成，采用含有運些氧化物 的礦物粉料或化工原料準確計算稱量混合后，加入到相蝸中，根據每組玻璃的不同，設置不 同的烙化退火溫度，將退火好的玻璃切割、精細磨拋至50巧0*lmm和50巧0*5mm兩種規格的 玻璃試樣，分別測試彈性模量、抗壓強度、抗折強度等機械性能，用紫外-可見光-近紅外分 光光度計ca巧-500進行紫外-可見光-近紅外光透過率及顏色指數的測試。表1是六個具體 實施例及測試結果： 表1實施例及測試結果_
' 從上述實施例可出，按上述玻璃基礎組分和著色劑組分制成的玻璃完全達到本發' 明所述的目的，其比普通浮法玻璃具有更優良的抗外力沖擊性能、抗劃傷性能及更長的使 用壽命。并且用該組分生產出的玻璃其色調呈現出素雅的灰色，功能上具有較強的紅外吸 收率和紫外吸收率。
【主權項】
1. 一種高強度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述的玻璃組分中按其在玻璃中的作用 包括基礎玻璃組分和著色劑組分； 所述基礎玻璃組分中以摩爾百分比為單位的基本玻璃組分如下：Si〇2 :63~74，Al2〇3: 3~6，Na2〇:8~14，Κ2〇:2·5~4，MgO:5~9.5，CaO: 1~3.2，Ba0:0.5~3，Zr〇2 :0.3~1.3; 在上述基礎玻璃組分中每制出100千克玻璃需加入以下含量的著色劑組分（單位:千 克)成為玻璃的全部組分組成： Ni0:0.01~0· 1，Fe2〇3 :0· 15~0·95，C〇2〇3 :0·0002~0·03 Se:0.01~0.3，Sn0:0.02~0.1。2. 根據權利要求1所述的高強度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述基礎玻璃組分的優 選范圍以摩爾百分比表示如下： Si〇2:63~74%，Al2〇3:3~6%，Na20:10~14%， K20: 2.5~4%，MgO: 5~9.5%，CaO:l~3.2%， BaO:0.5~3%，Zr〇2:0.3~1.3%。3. 根據權利要求1或2所述的高強度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述玻璃基本組分 中的Si02與(R 20+ XO)的摩爾比為2.1~3.3，Al2〇3與Si02的摩爾比控制在0.04~0.1之間，其 中R= Na，K，X=Mg，Ca，Ba。4. 根據權利要求1或2所述的高強度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述基礎玻璃組分 以摩爾百分比表示如下： Si02：70.0 %,Al2〇3：3.5%,Na20：11.0%, K20：1.7°/〇 ,Mg0：8.8%,Ca0：3.0%, Ba0：0.7 %, Zr〇2： 1.3%； 在上述基礎玻璃組分中每制出100千克玻璃加入以下含量的著色劑組分(單位:千克） 成為玻璃的全部組分組成： NiO:0.028，Fe2〇3 :0.45，C〇2〇3 :0.0096 Se:0.19， Sn0：0.08〇5. 根據權利要求1或2所述的高強度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述基礎玻璃組分 以摩爾百分比表示如下： Si02：63.1 %,Al2〇3：5.5%,Na2〇：11.3%, K20：3.9% ,Mg0：9. l%,Ca0：3.0%, Ba0：2.8 %, Zr〇2： 1.3%； 在上述基礎玻璃組分中每制出100千克玻璃加入以下含量的著色劑組分(單位:千克） 成為玻璃的全部組分組成： NiO:0.04,Fe2〇3 :0.76，C〇2〇3 :0.0012 ，Se:0.085， Sn0：0.052〇6. 根據權利要求1或2所述的高強度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述基礎玻璃組分 以摩爾百分比表示如下： Si02：72.0 %,Al2〇3：4.5%,Na2〇：14%, K20：2.6% , MgO:6·9%，CaO:3·1%，BaO:1·8 %，Zr〇2:0·6%; 在上述基礎玻璃組分中每制出100千克玻璃加入以下含量的著色劑組分(單位:千克） 成為玻璃的全部組分組成： NiO:0.076，Fe2〇3 :0.65，C〇2〇3 :0.0036 ，Se:0.25，
【文檔編號】C03C1/04GK106082645SQ201610413158
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月13日 公開號201610413158.0, CN 106082645 A, CN 106082645A, CN 201610413158, CN-A-106082645, CN106082645 A, CN106082645A, CN201610413158, CN201610413158.0
【發明人】王自強, 陳靜, 李紅霞, 王海順, 郭衛, 劉學理, 陳琰, 李廷
【申請人】中國洛陽浮法玻璃集團有限責任公司