一种夜视兼容绿色滤光玻璃及其制备方法和应用技术

本发明专利技术是关于一种夜视兼容绿色滤光玻璃及其制备方法和应用。所述夜视兼容绿色滤光玻璃，以重量百分比计包括：P2O558～76％；SiO22.5～8％；A12O31～6％；ZnO 3～8％；CeO20.5～2％；CuO 8～18％；V2O51～5％；CoO 0.1～1％；Nd2O31.6～6％；B2O31～6％；SrO 3～8％。本发明专利技术的滤光玻璃在0.5mm厚度下，对夜视设备成像的光谱响应区(660～950nm)具有优异的吸收效果，可有效消除光源对夜视设备成像的近红外辐射干扰，该滤光玻璃CIE 1976UCS色度坐标为u

【技术实现步骤摘要】
一种夜视兼容绿色滤光玻璃及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种夜视兼容绿色滤光玻璃及其制备方法和应用，属于特种玻璃领域。

技术介绍

[0002]随着各类交通工具(车辆、飞机、船舶)的应用发展，相应的功能技术也日益提高，交通工具的夜间驾驶已成为常态，各种夜视设备(夜视镜、夜视仪)也应运而生，在光线黑暗环境下，交通驾驶员借助于夜视设备能有效提高夜间观察及安全操作能力，因而夜视设备的应用前景广阔。
[0003]夜视镜是将近红外微光通过光电处理放大增强来实现夜间观测的，夜视镜的光谱响应波段处于660～950nm近红外区域，夜视镜对这一波段的近红外光具有极高的敏感度，通常交通驾驶室内部照明指示灯发出的光含有大量近红外成分，这些近红外光与夜视镜成像的光谱响应区重叠，当夜视镜工作时会对灵敏度极高的夜视镜成像造成干扰，如同人眼在强光刺激下会看不清事物一样，产生眩晕，极大降低夜视成像效果，甚至能使夜视镜完全丧失夜视功能。因此，为确保驾驶员透过夜视镜观测外部环境的同时，还能保持对驾驶室内部的观察与识别，就需要对驾驶室内部照明系统进行升级改造，配备具有夜视兼容功能的照明光源，通过采用滤光技术进行“波长划分”，将驾驶室发光设备发出的光内控制在“人眼范围”内的同时，消除其干扰夜视镜成像的近红外波段。
[0004]上述解决方案中关键环节就是为照明光源配备满足夜视兼容要求的滤光材料。该滤光材料要求在<1mm厚度下，近红外吸收能力、色度、可见光透过率能同时满足驾驶室内部照明夜视兼容的要求。目前能够达到该夜视兼容要求的滤光材料，国内采用的是有机材质的塑料滤光片，虽然有机滤光片性能达到要求，但有机滤光材料普遍存在易老化，不耐高温，透过率低的缺陷；另外还有通过在基体玻璃表面镀膜的方式达到红外截止的，但镀膜玻璃表面脆弱、容易受外界划伤，光谱性能不稳定，而且对于异型的小型玻璃壳体，镀膜难以保证表面的均匀性，光谱性能也无法得到保障证。
[0005]国外现有技术报道了一种夜视兼容玻璃滤光片,其光谱特性仅限于1～3mm厚度，由于玻璃的红外吸收能力随厚度的减小会快速下降，该玻璃不能保证0.5mm的厚度满足要求，此外，该滤光玻璃含有较多的碱金属氧化物，玻璃膨胀系数较大(>90
×
10
‑7/℃)，不利于玻璃抗热震性及耐蚀性的提高。还有报道了一种适用于显示器滤光铝磷酸盐玻璃，该玻璃材料在650nm处透过率高达到12.1％，无法满足夜视兼容要求。又有报道了一种适用于彩色显示器红外吸收滤光玻璃，在700nm处透过较高，仅能截止到15％，无法满足夜视兼容要求。另有报道了一种红外吸收玻璃，该玻璃碱金属氧化物总体含量高，其中Li2O含量就高达20～33％，过高的碱金属氧化物含量导致该玻璃膨胀系数较大(>100
×
10
‑7/℃)，不利于保证玻璃的抗热稳定性，此外，该玻璃含有昂贵的稀土氧化物Ho2O3，Dy2O3，Er2O3，成本高昂。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种夜视兼容绿色滤光玻璃及其制备方法和应用，以克服有机滤光玻璃易老化，不耐高温，透过率低的缺陷，解决现有技术中薄壁(0.5mm)玻璃难以满足夜视兼容照明的难题，所述滤光玻璃适用于要求与夜视设备兼容的室内环境照明。
[0007]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出的一种夜视兼容绿色滤光玻璃，以重量百分比计，其包括：P2O
5 58～76％；SiO
2 2.5～8％；A12O
3 1～6％；ZnO 3～8％；CeO
2 0.5～2％；CuO 8～18％；V2O
5 1～5％；CoO 0.1～1％；Nd2O
3 1.6～6％；B2O
3 1～6％；SrO 3～8％。
[0008]其中所述CoO和V2O5的重量之和占所述夜视兼容绿色滤光玻璃重量的1.5～5％；其中，所述CoO的重量占所述CoO和V2O5总重量的8～18％。
[0009]其中所述CeO2和Nd2O3的重量之和占所述夜视兼容绿色滤光玻璃重量的2～6％；其中，所述CeO2的重量占所述CeO2和Nd2O3总重量的15～30％。
[0010]优选的，前述的夜视兼容绿色滤光玻璃中，以重量百分比计，其包括：P2O
5 62～69％；SiO
2 3～6％；A12O
3 3～6％；ZnO 3～6％；CeO
2 0.5～1％；CuO 8～14％；V2O51.5～4％；CoO 0.1～0.6％；Nd2O
3 1.6～4％；B2O
3 1～4％；SrO 4～6％。
[0011]优选的，前述的夜视兼容绿色滤光玻璃中，其中所述CoO和V2O5二者的重量之和占所述夜视兼容绿色滤光玻璃重量的2～4％；其中，所述CoO的重量占所述CoO和V2O5总重量的11～17％；
[0012]优选的，前述的夜视兼容绿色滤光玻璃中，其中所述CeO2和Nd2O3二者的重量之和占所述夜视兼容绿色滤光玻璃重量的2～4％；其中，所述CeO2的重量占所述CeO2和Nd2O3总重量的20～26％。
[0013]优选的，前述的夜视兼容绿色滤光玻璃中，以重量百分比计，所述夜视兼容绿色滤光玻璃包括：P2O
5 66％；SiO
2 3％；A12O
3 5％；ZnO 3.5％；CeO
2 0.5％；CuO 12％；V2O
5 2％；CoO 0.4％；Nd2O
3 1.6％；B2O
3 1％；SrO 5％。
[0014]优选的，前述的夜视兼容绿色滤光玻璃中，所述夜视兼容绿色滤光玻璃在0.5mm厚度下，600nm的光谱透过率T<5％，660nm的光谱透过率T<0.4％，700nm的光谱透过率T<0.2％，CIE 1976UCS色度坐标为u
’
＝0.134，v
’
＝0.510，r＝0.025，可见波段主峰(530nm)透过率T>50％。
[0015]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本专利技术提出的一种夜视兼容绿色滤光玻璃的制备方法，包括以下步骤:
[0016]步骤一，按照玻璃组成的重量百分比称取除P2O5以外各组分进行混合，得到第一配合料；
[0017]步骤二，按照玻璃组成的重量百分比称取P2O5与之前步骤一得到的第一配合料进行二次混合，得到第二配合料；
[0018]步骤三，将步骤二得到的第二配合料用刚玉坩埚在1100～1300℃的熔融温度下熔制，保温60～120分钟；
[0019]步骤四，出料时，先将玻璃液表面5～10mm的浮层刮掉，再将玻璃液倒入预热的模具中，浇注成型；
[0020]步骤五，成型后的玻璃移入460～490℃退火炉，保温2～3小时，随炉冷却至室温。
[0021]优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夜视兼容绿色滤光玻璃，其特征在于，以重量百分比计，其包括：P2O
5 58～76％；SiO
2 2.5～8％；A12O
3 1～6％；ZnO 3～8％；CeO
2 0.5～2％；CuO 8～18％；V2O51～5％；CoO 0.1～1％；Nd2O
3 1.6～6％；B2O
3 1～6％；SrO 3～8％。2.如权利要求1所述的夜视兼容绿色滤光玻璃，其特征在于，所述CoO和V2O5二者的重量之和占所述夜视兼容绿色滤光玻璃重量的1.5～5％；其中，所述CoO的重量占所述CoO和V2O5总重量的8～18％。3.如权利要求1所述的夜视兼容绿色滤光玻璃，其特征在于，所述CeO2和Nd2O3二者的重量之和占所述夜视兼容绿色滤光玻璃重量的2～6％；其中，所述CeO2的重量占所述CeO2和Nd2O3总重量的15～30％。4.如权利要求1所述的夜视兼容绿色滤光玻璃，其特征在于，所述夜视兼容绿色滤光玻璃在0.5mm厚度下，600nm的光谱透过率T<5％，660nm的光谱透过率T<0.4％，700nm的光谱透过率T<0.2％，CIE 1976UCS色度坐标为u
’
＝0.134，v
’
＝0.510，r＝0.025，可见波段530...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝京，徐博，殷先印，韩滨，高锡平，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：