具有受控的透射率曲线和高氧化铁含量的β-石英玻璃陶瓷、包含其的制品和前体玻璃制造技术

本申请涉及具有受控的透射率曲线和高氧化铁含量的β‑石英玻璃陶瓷、包含其的制品和前体玻璃。β‑石英铝硅酸锂(LAS)玻璃不含有氧化砷或氧化锑，使用氧化锡澄清并包含氧化钒、氧化铬和高氧化铁含量(大于950ppm)，且具有受控的透射率曲线。可由这类玻璃陶瓷制备的诸如炉灶面的制品。

\u03b2 - quartz glass ceramics with controlled transmittance curve and high iron oxide content, products containing them and precursor glass

【技术实现步骤摘要】
具有受控的透射率曲线和高氧化铁含量的β-石英玻璃陶瓷、包含其的制品和前体玻璃本申请是是国际申请号为PCT/EP2013/074385，国际申请日为2013年11月21日，进入中国国家阶段的申请号为201380060928.2，专利技术名称为“具有受控的透射率曲线和高氧化铁含量的β-石英玻璃陶瓷、包含所述玻璃陶瓷的制品和前体玻璃”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请交叉参考本申请根据35U.S.C.§119，要求2012年11月22日提交的法国专利申请系列第1261122号的优先权，该申请的全部内容都通过引用纳入本文。
本专利技术通常涉及铝硅酸锂(LAS)类型的玻璃陶瓷，且更具体地涉及含有β-石英固溶体作为主要晶相的深色LAS玻璃陶瓷。还公开了由这类玻璃陶瓷形成的制品、这类玻璃陶瓷的前体玻璃，以及获得这类玻璃陶瓷和制品的方法。背景本专利技术涉及β-石英玻璃陶瓷的领域。更具体地，涉及铝硅酸锂类型的锡澄清(tin-fined)的深色玻璃陶瓷，其含有β-石英固溶体作为主要晶相且基本不含As2O3和Sb2O3，包含所述玻璃陶瓷的制品，和作为这类玻璃陶瓷前体的铝硅酸锂玻璃，以及形成所述玻璃陶瓷和所述制品的方法。鉴于As2O3的毒性和生效的日益严格的规定，期望不再使用这种毒性澄清化合物。从环境方面考虑，还需要不再使用Sb2O3且不使用已能够至少部分代替所述澄清剂As2O3和Sb2O3的卤素(如F和Br)。已提出SnO2作为替代澄清剂。当通过浮法获得玻璃陶瓷(实际上是玻璃陶瓷板的玻璃板前体)的前体玻璃时，特别能够使用。实际上，当应用于组成包含As2O3和/或Sb2O3的玻璃时，这种浮法产生在其表面具有金属沉积物的玻璃板(来自As2O3和/或Sb2O3还原的金属沉积物)。但是，使用SnO2作为澄清剂有两个主要不足。其效率低于As2O3(且按绝对值计算，因此应使用较大量，这不是不会带来任何问题，具体来说形成失透)，且作为比As2O3和Sb2O3更强的还原剂，在陶瓷化时其导致不利的浅黄色着色外观。当需要获得透明、基本上无色玻璃陶瓷时，这第二个不足当然是个麻烦事。这种浅黄色着色来自Sn-Fe、Sn-Ti和Ti-Fe相互作用(即通过电荷转移)。专利申请DE102008050263描述了玻璃陶瓷，其组成参照可见范围(红光，还有蓝光和绿光)的透射率进行了优化。所述玻璃陶瓷的组成含有SnO2作为澄清剂，Fe2O3和V2O5作为“主要”着色剂(其具有特定的Fe2O3/V2O5比例)，以及可选的其他着色剂(铬、锰、钴、镍、铜、硒、稀土和钼化合物等)。在该文献中还指出此类其他着色剂的存在对于红外光学透射率是有害的。因此，在各实施例中，未发现作为额外着色剂的铬化合物的痕迹。该文献中还表明Fe2O3含量对红外光内的透射率产生不利影响。这得到了实施例的确认，当Fe2O3的含量为0.15％时，1,600nm的特性降低并小于50％。就可见光内的透射率而言，该文献所述组合物的光学性质与根据本专利技术的β-石英玻璃陶瓷具有本质差异，因为后者不透射蓝光。专利申请DE102010032112描述了玻璃陶瓷，其组成参照蓝光光谱内的透射率进行了优化。在各实施例中，未发现作为额外着色剂的铬化合物的痕迹。就可见光内的透射率而言，该文献所述组合物的光学性质与根据本专利技术的β-石英玻璃陶瓷具有本质差异，因为后者不透射蓝光。专利申请WO2011/089327描述了玻璃陶瓷，其组成参照400-500nm(绿光或蓝光光谱)波长的透射率进行优化，其组成应为0.2-4％。实际上，玻璃陶瓷将是含有发光器件的显示单元的一部分，其在所述波长处具有非零强度的透射率。在各实施例中，Cr2O3含量非常低且该文献描述了作为杂质的Cr2O3，应将其含量保持在较低的程度以获得所需性质。就可见光内的透射率而言，该文献所述组合物的光学性质与根据本专利技术的β-石英玻璃陶瓷具有本质差异，因为后者不透射蓝光。该差别在获得的光学透射率光谱中是可见的(比较本专利技术的图1与该文献的图3时)。专利申请WO2012/156444教导，为通过使用SnO2作为澄清剂来获得与相同的光学性质，需要使用0.3-0.6％的SnO2含量、0.025-0.06％的V2O5含量、0.01-0.04％的Cr2O3含量和0.05-0.15％的Fe2O3含量。如先前所述SnO2含量>0.3％时更为有利，且显示具有0.28％的SnO2含量的比较实施例D不满足所需光学透射率性质。因此，该文献未表明可使用低于0.3％的SnO2含量和高Fe2O3含量(大于0.095％，且可以最高至0.32％)保留所需光学性质。鉴于以上问题，提供基本不含As2O3和Sb2O3且具有所需光学性质的有色玻璃陶瓷组合物是有利的，特别是针对其在炉灶面(stovecook-top)上的应用。概述一种铝硅酸锂(LAS)类型的玻璃陶瓷含有β-石英固溶体作为主要晶相且对于4mm的厚度具有0.8-2％的可见光范围内的积分光学透射率Tv、大于3.5％的625nm的光学透射率、40-70％的950nm的光学透射率以及50-75％的1600nm的光学透射率。以氧化物重量百分比表示的LAS组成包含0.2至小于0.3％SnO2、0.025-0.2％V2O5、0.01-0.04％Cr2O3、大于0.095至0.32％Fe2O3和小于0.1％As2O3+Sb2O3。氧化铁和氧化钒含量的比例Fe2O3/V2O5为1-4。在以下的详细描述中提出了本
技术实现思路
的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言根据所作描述即容易理解，或者通过实施包括以下详细描述以及权利要求书在内的本文所述的本
技术实现思路
而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述给出了本
技术实现思路
的实施方式，用来提供理解要求保护的本
技术实现思路
的性质和特性的总体评述或框架。此外，说明书仅仅是示例性的，并不试图以任意方式限制权利要求的范围。详细描述使用氧化钒(V2O5)着色的玻璃陶瓷可具有接近零的热膨胀系数以耐受热冲击。对于作为炉灶面的应用，其可具有一组特定的光学透射率性质。在各实施方式中，4mm厚度玻璃陶瓷板的光学透射率曲线的可见光范围(即380-780nm)内的积分光学透射率Tv为0.8-2％(如1-1.7％)，其使用光源D65和对观察者而言2°的角度测量。如果积分光学透射率大于2％，在不操作炉灶面时，不能适当隐蔽平板下的加热元件。如果积分光学透射率小于0.8％，则操作期间加热元件将不会合适可见，这可能产生安全危害。除积分光学透射率以外，各实施方式中625nm的光学透射率(T625)大于3.5％(例如大于4％)。此时，可以观察到设置在板下的红色显示器。950nm(近红外)的光学透射率(T950)可以是40-70％(例如50-70％)。大于或等于50％的近IR透射率使得有可能使用在这些波长处发射和接收的常规电子控制按钮。1600nm的红外光学透射率(T1600)可以是50-75％。如果红外光学透射率小于50％，则板的加热性能是不令人满意的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝硅酸锂类型的玻璃陶瓷，其含有β-石英的固溶体作为主要晶相，并且厚度为4mm时：/n可见光区域中积分光学透射率T

【技术特征摘要】
20121122 FR 12611221.一种铝硅酸锂类型的玻璃陶瓷，其含有β-石英的固溶体作为主要晶相，并且厚度为4mm时：
可见光区域中积分光学透射率Tv为0.8-2％，
625nm的光学透射率大于3.5％，
950nm的光学透射率为40-70％，且
1600nm的光学透射率为50-75％，其中，所述玻璃陶瓷以氧化物重量百分比表示的组成包含：





2.如权利要求1所述的玻璃陶瓷，所述玻璃陶瓷包含
SnO20.25–0.28。


3.如权利要求1所述的玻璃陶瓷，所述玻璃陶瓷包含
Fe2O30.12–0.29。


4.如权利要求1所述的玻璃陶瓷，所述玻璃陶瓷包含小于200ppm的CoO。


5.如权利要求1所述的玻璃陶瓷，所述玻璃陶瓷的组成中不含F和Br，不可避免的痕量F和Br除外。


6.如权利要求1所述的玻璃陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·M·孔德，E·勒孔特，I·梅尔斯科特查威尔，
申请(专利权)人：欧罗克拉公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR