对太阳光谱选择性吸收的绿色玻璃制造技术

一种对太阳光谱选择性吸收的绿色玻璃，它属于玻璃生产技术领域，特别是有色玻璃的生产技术领域，该玻璃含有ＳｉＯ↓［２］约６６－７５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］约０－５％，ＭｇＯ约３－５％，ＣａＯ约６－１０％，Ｎａ↓［２］Ｏ约１０－２０％，Ｋ↓［２］Ｏ约０－２％，Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］约０．６５－０．９５％，ＦｅＯ比例为１８－３０％，ＴｉＯ↓［２］约０．２－０．７％，ＣｅＯ↓［２］约０．１５－０．５０％，Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］约２０－１００ＰＰＭ，Ｃｏ↓［２］Ｏ↓［３］约４－２０ＰＰＭ。其中该玻璃发光体Ｄ６５在５ｍｍ标称厚度下，可见光透过率＞７０％，紫外透过率１６％，太阳能透过率低于４１％，主波长为４９５－５２０ｎｍ，色纯度３－５％。本发明专利技术实现了对太阳光谱中的紫外光谱的选择吸收，可过滤太阳光中的有害光线，太阳光透过率低，并且由于配方构成的特点，比现有同类产品的生产工艺的简单，大大降低了生产成本。

Green glass for selective absorption of solar spectrum

A green glass of solar spectrum selective absorption, which belongs to the technical field of glass production, especially colored glass production technology, the glass containing SiO: 2 about 6675%, Al: 2 O: 3 05% about MgO, about 3-5%, about CaO 610%, Na: 2 O is about 10 - 20%, K: 2 O of about 0 to 2%, down Fe 2 O down 3 from about 0.65 to 0.95%, the proportion of FeO was 18 - 30%, TiO: 2 about 0.2 - 0.7%, CeO: 2 about 0.15 - 0.50%, Cr: 2 O: 3 about 20 100PPM, Co: O: 2 - 3 4 - 20PPM. The glass illuminant D65 at 5mm nominal thickness, the visible light transmittance of more than 70%, the UV transmittance of 16%, solar transmittance of less than 41%, the main wavelength of 495 520nm, the color purity of 3 - 5%. The invention realizes the ultraviolet spectra in the solar spectrum selective absorption, can filter harmful rays in the sun light, the sun light transmittance is low, and because of the characteristics of formula composition, production process is simpler than the existing similar products, greatly reducing the cost of production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对太阳光谱选择性吸收的绿色玻璃，它属于玻璃生产
，特别是有色玻璃的生产

技术介绍
现有技术中，目前有两类玻璃组合物。其中一类加工工艺复杂困难，生产成本高，如美国专利US4792536介绍了一种低的红外透过率和紫外透过率的玻璃，这种玻璃是钠-钙-硅系统且玻璃呈现出蓝色，其中玻璃中FeO占Fe2O3的比例大于45％。由于该种玻璃FeO占玻璃中总Fe2O3的比例较大，要求在负压状态下进行澄清，同时玻璃中最常使用的芒硝不能做澄清剂，这将给常规的生产带来巨大困难，而且要配备专有的澄清设备。另一类是采用了高比例的总铁含量，和高比例的CeO2成分。如CN1043034C揭示了一种对太阳能所辐射和紫外线透射低的玻璃，尽管它介绍没有说要在负压状态下进行澄清，但其FeO在玻璃中总Fe2O3的比值最高也达到38％。这也会给常规的(浮法)玻璃生产带来许多麻烦，而且采用高比例的CeO2含量(最高量为2.0％)。中国专利CN1027635C中国专利公开了一种涉及吸收红外和紫外辐射的绿色玻璃组合物，其最高的铁含量为0.96％，CeO2含量为1.4％，TiO2含量为0.85％；其主要特征是发光体A光下可见光透过率大于70％，总太阳能透过率小于46％，紫外透过率小于38％。中国专利CN10899730C公开了一种红外和紫外吸收的绿色玻璃组合物，它采用了铁、铈、钛以及铬来产生所需要的颜色和光学性能，其CeO2含量为0.9-1.4重量。以上的三种玻璃组合物由于采用了高比列的总铁含量和高比列的CeO2成分，一方面造成生产成本的过高，另一方面也容易给玻璃产品带来条纹的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可对太阳光谱中的紫外光谱进行选择吸收，过滤太阳光中的有害光线，且加工工艺简单，生产成本低，玻璃外观效果好的对太阳光普选择性吸收的绿色玻璃。本专利技术的目的是这样实现的一种对太阳光谱选择性吸收的绿色玻璃，其特征在于所述的绿色玻璃包括下列的基本组合成分SiO266--75％，Al2O3约0--5％，MgO 约3--5％，CaO 约6--10％，Na2O 约10--20％K2O 约0--2％，和基本由下列成分组成的太阳辐射吸收及着色剂部分组成Fe2O3约0.65--0.95％FeO 约18--30％TiO2约0.2--0.7％CeO2约0.15--0.50％Cr2O3约20--100PPMCo2O3约4--20PPM其中该玻璃发光体D65在5mm标称厚度下，可见光透过率＞70％，紫外透过率＜16％，太阳能透过率低于41％，主波长为495--520nm，色纯度3--5％。所述该玻璃的太阳辐射吸收及着色剂部分组成为Fe2O3约0.67--0.8％，TiO2约0.2--0.6％，CeO2约0.15--0.40％Cr2O3约20--80PPM，Co2O3约4--15PPM其中该玻璃可见光透过率＞70.5％。所述的该玻璃的氧化还原比在23％以上。其中该玻璃具有低于40％的太阳光总透过率，以及小于15％紫外透过率。本专利技术实现了对太阳光谱中的紫外光谱的选择吸收，达到了过滤太阳光中的有害光线的目的，同时还具有较低的太阳光透过率，并且由于配方构成的特点，比现有同类产品的生产工艺的简单，大大降低了生产成本。具体实施例方式本专利技术的基本组合物构成为SiO2约66--75％，Al2O3约0--5％，MgO约3--5％，CaO约6--10％，Na2O约10--20％，K2O约0--2％，Fe2O3约0.65--0.95％，FeO比例为18--30％，TiO2约0.2--0.7％，CeO2约0.15--0.50％，Cr2O3约20--100PPM，Co2O3约4--20PPM。它可以实现对太阳光谱中紫外光和红外光有选择性吸收的玻璃，特别是紫外光的吸收，同时又不影响可见光的透射率，对于5mm厚玻璃施照体D65光源，可见光透射率＞70％，紫外透射率＜16％，主波长在495～520nm，呈现绿色，总太阳光透过率(TSET)＜41％。本专利技术中铁作为主要的光谱选择吸收剂，特别是作为紫外和红外吸收剂。其含量过高一方面使可见光透过率偏低，并且会给熔窑带来较大的损害；另一方面如果含量过低，又会使红外吸收率偏低，紫外透过率偏高。本领域中已经知道，铁在玻璃中以Fe2O3和FeO两种形式存在，Fe2O3一种良好的紫外吸收剂，FeO是一种红外吸收剂。术语“氧化还原比值”是指二价铁(以FeO表示)除以总铁(以Fe2O3表示)，“氧化还原比值”超过30％，传统的熔化工艺就难以生产。CeO2作为主要的紫外吸收剂，若加入量太低，就达不到强吸收紫外光的目的，反之太高又会使生产效率降低，并提高了成本，且易影响玻璃中其他着色离子的化学平衡，使着色处于不稳定的状态，产生条纹的缺陷。TiO2也是一种强紫外吸收剂，它使玻璃产生黄色。Cr2O3是一种辅助紫外吸收剂，它使玻璃产生黄绿色，可以稳定玻璃最终的颜色。TiO2和Cr2O3作为紫外吸收的补充，不但可加强玻璃紫外吸收功能，还可以大大降低CeO2的用量。Co2O3是一种弱的红外吸收剂，其可帮助降低总铁用量和玻璃的氧化还原比，并调整玻璃的颜色，使该玻璃的生产在传统工艺上更易进行。要获得低的太阳光透过率，主要是降低红外吸收率，从前述可知，提高玻璃中FeO的比例，可以达到这一目的。为此可采取两种手段(1)提高玻璃中C粉比例；(2)提高玻璃中总铁含量来提高相应的FeO比例。但是大幅度提高两者的比例都对生产将非常不利。CeO2在玻璃配料中既是强紫外吸收剂又是强氧化剂，如果使用比例太高，在总铁不变的情况下，就将使FeO比例大幅度下降，导致太阳能透过率偏高。因此，本专利技术放弃传统高CeO2的浓度的做法，采用中等CeO2的浓度(0.15-0.50％)，用少量Cr2O3来弥补和加强紫外吸收的能力，使玻璃整体对紫外的吸收保持在较好的水平，同时利用Co2O3的弱红外吸收特性，控制C粉的用量，从而弥补因使用CeO2而导致FeO比例的下降，同时Cr2O3可以稳定玻璃的绿色，Co2O3可以调节玻璃令人不悦的黄色。在本专利技术中，在玻璃组成中加入的着色剂可以是氧化物形式，也不排除其它形式，如元素形式，也可以用在配料组成中，但在配料熔融和精炼的过程中，它将转化成为本专利技术所公开范围的氧化物形式，同样也为本专利技术的特征所包含。下面给出一个具体的生产配方以及工艺，说明本专利技术的实施情况1、配方以下述大约配比进行基础料配料砂 172克白云石 45克石灰石 13克长石12克纯碱53克芒硝2.2克然后加入下述配比的着色剂铁粉 1.7克TiO2 0.7克CeO2 0.5克Cr2O3 0.015克Co2O3 0.002克2、工艺过程按上述玻璃基础料称量精度±1克，着色剂称量精度万分之一，并分别将之混合均匀，待用。在1400℃左右采用铂金坩埚分批加料，至玻璃熔融后，升温至1540℃左右，保证澄清时间在2～5小时范围内。采用模具浇铸成型。首先将模具在500～600℃的马弗炉内预热5～10分钟，然后取出，再将熔化并澄清好的玻璃迅速浇入模具使之成型，并将模具和玻璃一起放入500～600℃的马弗炉模仿浮法生产退火曲线进行退火。一般在此温度下保温0.5～1小时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对太阳光谱选择性吸收的绿色玻璃，其特征在于所述的绿色玻璃包括下列的基本组合成分：ＳｉＯ↓［２］６６－－７５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］约０－－５％，ＭｇＯ约３－－５％，ＣａＯ约６－－１０％， Ｎａ↓［２］Ｏ约１０－－２０％Ｋ↓［２］Ｏ约０－－２％，和基本由下列成分组成的太阳辐射吸收及着色剂部分组成：Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］约０．６５－－０．９５％，ＦｅＯ约１８－－３０％， ＴｉＯ↓［２］约０．２－－０．７％，ＣｅＯ↓［２］约０．１５－－０．５０％，Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］约２０－－１００ＰＰＭ，Ｃｏ↓［２］Ｏ↓［３］约４－－２０ＰＰＭ其中该玻璃发光体Ｄ６５在５ ｍｍ标称厚度下，可见光透过率＞７０％，紫外透过率＜１６％，太阳能透过率低于４１％，主波长为４９５－－５２０ｎｍ，色纯度３－－５％。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张凡，贺有乐，王杏娟，陈鑫，欧斌，
申请(专利权)人：深圳南玻浮法玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]