灰色玻璃制造技术

本发明专利技术提供一种灰色玻璃，涉及着色玻璃组合物，在含有ＳｉＯ↓［２］、Ｎａ↓［２］Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］的普通钠钙硅基础玻璃成分中添加着色剂，着色剂的组成是：Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］的含量是１．１－１．３％，Ｓｅ的含量为２０－４０ＰＰＭ，Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］的含量是２５０－３５０ＰＰＭ，ＣｏＯ的含量在１７０－２０９ＰＰＭ之间，ＴｉＯ↓［２］的含量为６５０－８００ＰＰＭ。这种玻璃在制成５ｍｍ名义厚度的玻璃板时，可见光透过率在８－１６％的范围内，紫外线透射率不超过４％，总太阳能透射率不超过１６％，红外线透过率不超过１４％。本发明专利技术灰色玻璃有利于降低空间内的热量增加，减少紫外线辐射，避免紫外线对人体皮肤的灼伤以及避免空间内装饰材料的老化。

Grey glass

The invention provides a gray glass, involving colored glass compositions containing SiO, in case 2, Na: 2 O, CaO, MgO, Al: 2 O: 3 of the ordinary silicate based glass composition adding colorant, colorant composition is: Fe content: 2 O: 3 is 1.11.3%, the content of Se is 2040PPM, Cr content: 2 O: 3 is 250350PPM, the content of CoO in 170209PPM between 2 TiO: the content for 650800PPM. This kind of glass in the glass plate made of 5mm nominal thickness, visible light transmittance in the range of 816%, ultraviolet transmittance of less than 4%, not more than 16% of the total solar energy transmittance, infrared transmittance of less than 14%. The gray glass of the invention is beneficial to reduce the increase of heat in the space, reduce the ultraviolet radiation, avoid the ultraviolet radiation burn to the human skin, and avoid the aging of the decoration material in the space.

【技术实现步骤摘要】
灰色玻璃
本专利技术涉及一种着色玻璃组合物;
技术介绍
玻璃因为它的高可见光透射率，得到了广泛的应用。但是由于可见光透过玻璃的同时， 红外线和紫外线也会透过玻璃，这两种光线经常会产生负面的影响红外线的热作用会让玻 璃内空间的空调增大负荷；紫外线会加速有机物品的老化，臭氧空洞的出现也使人们不能过 多地照射紫外线以免在健康方面产生不利影响。在有些场合，人们希望得到外界的光线，但 是不希望太多，因为安装玻璃的空间之外的眼睛会看见空间内的景象，特别是在人们高度注 重个人隐私的今天，低可见光透射率的玻璃可以满足这类要求。灰色是一种大方庄重的颜色， 具有阻挡紫外线和红外线功能、可见光透射率低的灰色玻璃受到了人们的欢迎，现在已经广 泛地应用于建筑和车辆上。在本领域已经知道，着色玻璃均使用普通玻璃组分作为基体，普通玻璃的组分中Si02的 范围是64-80%、化20的范围是10-20%、 Ca0的范围是5-15%、 Mg0的范围是0-10、 A1203 的范围是0-5%。美国专利US RE37514中介绍了一种灰色玻璃，使用普通的纳钙硅玻璃组分 作为基体，使用Fe、 Co、 Se、 Ti、 Cr作为着色剂。在CIE A光源下检测，该灰色玻璃的5nmi 厚度的玻璃板的太阳能透过率小于20%，可见光透射率小于20%，紫外线透射率小于10%。该 专利技术的专利技术人认为氧化钴CoO的含量不能低于0. 021%的重量，否则可见光的透射率将会太高。 这种论断是存在科学偏见的，使用低于0.021%的氧化钴CoO也可以实现较低的可见光透射 率。美国再颁专利USRE25312中采用氧化镍NiO做着色剂在玻璃生产中产生灰色，但镍Ni在 熔化过程有可能导致形成硫化镍NiS存在于玻璃中，对玻璃进行热处理后，硫化镍NiS容易 导致玻璃自爆。美国专利US6080695中公开了一种使用氧化铜CuO作为着色剂的低透光中性 灰色玻璃，而氧化铜CuO的存在，容易导致玻璃在热处理时出现颜色变化(虹彩)。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述缺陷，提供一种具有低可见光透光率、低紫外线透射率、低总 太阳能透射率和低红外线透过率的灰色玻璃。本专利技术的技术方案是， 一种灰色玻璃，包括基础玻璃成分和着色剂，它们的量用相对 于灰色玻璃总重的重量表示，基础玻璃成分包括Si02,Na20、 Ca0、 Mg0、 A1203 ，其特征在于 所述基础玻璃成分为98. 55%-98. 9%;所述着色剂的组成是Fe203 1. l-l. 3%Se 20-40PPMCr203 2 50-350PPMCoO 170-209PPMTi02 650-800PPM所述的基础玻璃包括如下用相对于灰色玻璃总重的重量来表示的各成分 Si02 69-74% 歸 12-15% CaO 8-10% MgO 1-5% A1A 0-1%。本专利技术的优点是此灰色玻璃可以通过普通平板玻璃同样的方法制造，在制成5咖名义厚 度的玻璃板时，可见光透光率范围是8-16%，紫外线透射率范围是1-4%,总太阳能透射率范 围是10-16%，红外线透过率范围是10-14%。此外本专利技术灰色玻璃具有低可见光透过率，尤其是降低紫外线和红外线的透过率，从而 减少总太阳能的透过率，有利于防止空间内部设备降解，降低空间内的热量增加，减少紫外 线辐射，可以避免紫外线对人体皮肤的灼伤以及避免空间内装饰材料的老化。具体实施方式本专利技术中基础玻璃成分和着色剂中铁的含量分别使用该成分在灰色玻璃组合物中的重量 百分比(％)来表示，着色剂中其他成分的含量分别使用该成分在灰色玻璃组合物中重量的百 万分之一 (PPM)来表示；使用FeA的含量来表示灰色玻璃组合物中总铁的含量，但是并不 表明在灰色玻璃组合物中铁都以Fe203的形态存在。本专利技术灰色玻璃包括基础玻璃成分和着色剂。本专利技术灰色玻璃的基础玻璃使用普通钠钙硅玻璃的组成，以下组分的含量是按照相对于 灰色玻璃总重的重量百分比来表示，比如具有下列组成范围的工业化钠钙硅玻璃Si02 69-74%Na20 12-15%CaO 8-10% MgO 1-5%A1203 0—1%基础成分中Si02是玻璃的主要成分，其含量需要控制在一个合适的范围内，过高会导致 配合料难以熔化，过低会影响玻璃的耐水解性能。N&0具有帮助配合料熔化的性能。Ca()和 MgO会影响到熔化玻璃液的黏度。A1A的含量则会影响玻璃的耐候性，但是八1203在配合料中 熔化难度较大，因此本专利技术中使用较低的量。本专利技术灰色玻璃中没有故意添加K20，由于K20与Na20性质相近，在玻璃中的作用也类 似，也可以添加部分K20到基础组分中，但是出于成本考虑， 一般不会太高，比如添加0-5% 的量。本专利技术灰色玻璃中的着色剂有两方面的作用着色和光线控制。玻璃中常用的着色剂有 Fe、 Co、 Se、 Ti、 Cr、 Ni、等，但是由于含有Ni的玻璃在钢化后容易自爆，因此，本专利技术灰 色玻璃组合物中的着色剂不使用Ni。Fe在玻璃中两种价态，二价和三价，根据氧化态的不同比例在玻璃中形成蓝色和黄色。 氧化态比例可以通过碳粉的氧化还原作用以及控制熔化过程中的氧化还原气氛来取得。为了 获得所需要的颜色，需要控制二价铁(FeO)的量。二价铁在玻璃中具有很强的红外线吸收能 力，产生蓝色，三价铁在玻璃中具有很强的紫外线吸收能力，产生黄色。使用氧化还原系数 (Redox)来表示FeO占总铁的比例。钴是很稳定很强的蓝色着色剂，可以降低光线的透过率，在生产灰色玻璃时一般和硒、 铁--起使用。USRE37514的专利技术的专利技术人认为Co0的含量不能低于0.021l的重量，否则可见 光的透射率将会太高，但是本专利技术的专利技术人通过试验发现这一结论是不准确的，本专利技术中使 用低于0.02W的Co0，通过调整各种组分配比，实现了较低的可见光透射率。硒在玻璃中形成粉红色，但当硒与铁混合时呈褐色，与铁铬合形成硒化铁时则呈很强的 铜色。硒在玻璃中对红外线和紫外线具有吸收作用。硒不稳定，易挥发，在玻璃中的量是最 初配合料中含量的15-20%。铬的三价是黄绿色的着色剂，呈现绿琥珀色，紫外线吸收能力很强。钛在玻璃中显黄色，用于降低紫外线透过率。钛作为着色剂，它是一种紫外线辐射吸收 剂，能使玻璃组合物呈黄色，钛在二价铁和三价铁氧化物和钴以及硒和铬的含量之间需要达 到一个适当的平衡，这样着色剂所各自产生的颜色混合叠加，从而获得具有所需光谱性能的 灰色玻璃。本专利技术的专利技术人根据灰色玻璃中各种成分的百分比选择各种矿物或者化学原料配制配合 料，向熔窑投入硅砂、纯碱、白云石、石灰石、芒硝、氧化钴、硒、铬铁矿、硝酸钠、氧化 钛、氧化铁、碳粉，其中的硝酸钠为氧化剂、碳粉为还原剂，两者起到氧化还原作用，用量 根据氧化还原系数进行调整；芒硝具有澄清作用；氧化钴、硒、铬铁矿、氧化钛、氧化铁则 是起到着色作用。由于Fe0的含量对玻璃的颜色和光学性能影响较大，因此必须控制氧化还原系数 (Redox),本专利技术中将Redox控制在0.3以下，更具体地，优选控制在0. 19-0. 27。本专利技术灰色玻璃可以使用普通平板玻璃同样的方法制造。将根据最终灰色玻璃't'各种成 分的百分比所选择的各种矿物或者化学原料配制而成的配合料，投入到熔窑中经过至少1500 '本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灰色玻璃，包括基础玻璃成分和着色剂，它们的量用相对于灰色玻璃总重的重量表示，基础玻璃成分包括：ＳｉＯ↓［２］、Ｎａ↓［２］Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，其特征在于：所述基础玻璃成分为９８．５５％－９８．９％；所述着色剂的组成是：Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］１．１－１．３％Ｓｅ２０－４０ＰＰＭＣｒ↓［２］Ｏ↓［３］２５０－３５０ＰＰＭＣｏＯ１７０－２０９ＰＰＭＴｉＯ↓［２］６５０－８００ＰＰＭ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何世猛，关建光，陈国树，周顺居，
申请(专利权)人：福耀玻璃工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]