玻璃和玻璃-陶瓷及其制造方法技术

如通过美国EPA“Test Method for Efficacy of Copper Alloy Surfaces as a Sanitizer”所测量，磷酸盐玻璃和玻璃

Glass and glass ceramics and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃和玻璃
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陶瓷及其制造方法
[0001]优先权
[0002]本申请要求2020年10月7日提交的美国临时申请号63/088525、2021年7月16日提交的美国临时申请号63/222462和2021年7月23日提交的美国临时申请号63/225049的优先权权益，并且是2021年7月23日提交的美国申请号17/384085的部分继续申请，它们中的每一个均通过引用全文并入本文。

技术介绍

[0003]本公开的方面总体上涉及具有抗微生物性质或其他有益属性的独特玻璃和玻璃
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陶瓷组合物。其他方面包括包含这样的玻璃和玻璃
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陶瓷的材料以及包含这样的玻璃和玻璃
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陶瓷的独特产品。还有其他的方面包括制造这样的玻璃、玻璃
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陶瓷、材料和产品的方法。
[0004]抗微生物玻璃
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陶瓷可被整合到产品如建筑制品如面板、板、按钮和其他制品中以帮助控制疾病的传播或出于其他原因。在其他产品中，可将这样的玻璃
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陶瓷研磨成细颗粒或玻璃粉(frit)并添加到外用油漆等复合混合物中以控制霉菌或其他可能降低着色的微生物的生长。申请人认为，常规的抗微生物玻璃
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陶瓷通常包含赤铜矿晶体，其可能抑制微生物，但可能难以机器加工和/或可能具有焦橙色，这将限制玻璃
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陶瓷在与焦橙色不相容的所需颜色的混合物或布置中的使用。申请人认为，存在对具有抗微生物性质和/或便于机器加工成产品和/或允许抗微生物材料与呈新的或所需颜色的产品的独特混合物或布置的独特材料如玻璃和玻璃
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陶瓷的需要。

技术实现思路

[0005]申请人发现了玻璃
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陶瓷的独特组合物和用途，其任选地包含抗微生物性质。此外，申请人发现了无定形玻璃、任选地单相玻璃和任选地具有抗微生物性质的无定形玻璃的组合物和用途。所述玻璃可能比常规的抗微生物玻璃
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陶瓷容易机器加工。此外，玻璃和玻璃
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陶瓷任选不呈焦橙色，从而允许玻璃和玻璃
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陶瓷用于不同的产品如新型彩色抗微生物油漆和建筑制品如推板中。
[0006]本公开的方面包括就构成组分而言包含超过30mol％的P2O5、至少25mol％的CuO和正量的至多35mol％的Fe2O3的材料。其他方面包括包含正量的至多70mol％的P2O5、超过30mol％的CuO和正量的至多35mol％的Fe2O3的材料。还有其他的方面包括包含铜和/或铁的磷酸盐玻璃，其中P2O5、Fe2O3和CuO成分彼此组合构成磷酸盐玻璃的超过50mol％，并且其中磷酸盐玻璃是完全无定形的和单相的。如通过本文公开的美国环境保护署(EPA)“Test Method for Efficacy of Copper Alloy Surfaces as a Sanitizer”测试所测量，磷酸盐玻璃可表现出正的杀灭百分数，和/或具有低于35的CIELAB L*值及在
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5至5内的CIELAB a*和b*值。进一步的方面包括一种制造产品的方法，其包括熔化包含40至55mol％的CuO、5至10mol％的Fe2O3和35至50mol％的P2O5的配料混合物，细化所述混合物；和冷却至低于200℃。在进一步的方面，所述配料混合物包含42至47mol％的P2O5、7至12mol％的Fe3O3和42至
48mol％的CuO。
[0007]创新技术的方面(A)包括一种制造玻璃制品的方法，其包括步骤：(i)将配料材料加热至熔化温度以形成熔融玻璃，其中所述熔化温度在900℃至1350℃的范围内，其中所述配料材料包含>30mol％的P2O5、>30mol％的CuO、和Fe2O3；(ii)在惰性气体环境中浇注熔融玻璃；和(iii)在惰性气体环境中冷却熔融玻璃以形成玻璃制品。
[0008]方面(B)包括所述方面(A)，其中配料材料就配料状态成分而言包含：42mol％≤P2O5≤47mol％；42mol％≤CuO≤48mol％；和7mol％≤Fe2O3≤12mol％。
[0009]方面(C)包括方面(A)或(B)，其还包括在浇注所述熔融玻璃组合物的步骤之前将模具或表面预热到200℃至300℃的温度，和将所述熔融玻璃浇注到模具中或表面上。
[0010]方面(D)包括方面(A)至(C)中的任一项，其还包括在加热所述配料材料至熔化温度之前将配料材料加热到250℃至300℃的温度达至少12小时。
[0011]方面(E)包括方面(A)至(D)中的任一项，其还包括在加热所述配料材料至熔化温度之前将配料材料加热到850℃达至少一小时。
[0012]方面(F)包括一种制造玻璃制品的方法，其包括步骤：(i)将配料材料加热至所述配料材料的熔化温度以形成熔融玻璃，其中所述配料材料就配料状态成分而言包含42mol％≤P2O5≤47mol％、42mol％≤CuO≤48mol％和7mol％≤Fe2O3≤12mol％，并且其中所述熔化温度在900℃至1350℃的范围内；(ii)冷却所述熔融玻璃以形成玻璃制品，冷却过程中不在所述玻璃制品中或所述玻璃制品上生长晶体；和(iii)对所述玻璃制品退火而不在所述玻璃制品中或所述玻璃制品上生长晶体。
[0013]方面(G)包括所述方面(F)，其中所述退火发生在所述熔融玻璃组合物达到25℃之后。
[0014]方面(H)包括方面(F)或(G)，其还包括将所述配料材料加热至低于所述熔化温度的第一温度并保持所述第一温度达至少一小时；和将所述配料材料加热至高于所述第一温度但低于所述熔化温度的第二温度并保持所述第二温度达至少一小时。
[0015]方面(I)包括所述方面(H)，其中所述第一温度为至少200℃而所述第二温度为至少650℃。方面(J)包括所述方面(I)，其中所述配料材料在所述第一温度下保持至少12。方面(K)包括所述方面(J)，其中所述配料材料在所述熔化温度下保持至少30分钟。
[0016]方面(L)包括一种玻璃，就分析状态构成组分而言，其包含42mol％≤P2O5≤47mol％；42mol％≤CuO≤48mol％；和0<Fe2O3≤15mol％，其中所述玻璃为无定形的、单相的玻璃。
[0017]方面(M)包括所述方面(L)，其中SiO2≤5mol％。
[0018]方面(N)包括方面(L)或(M)，其中所述玻璃具有比Cu
2+
离子大的量的Cu
+
离子。
[0019]方面(O)包括方面(L)至(N)中的任一项，其中7mol％≤Fe2O3≤12mol％。
[0020]方面(P)包括所述方面(O)，其中7.5mol％≤Fe2O3≤12mol％和42mol％CuO≤47.5mol％。并且，方面(Q)包括所述方面(P)，其中8mol％≤Fe2O3≤12mol％和42mol％CuO≤47mo本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种材料，就分析状态构成组分而言，所述材料包含：30mol％≤P2O5≤70mol％；25mol％≤CuO≤55mol％；2.5mol％≤Fe2O3≤25mol％，其中所述材料为无定形的、单相的玻璃。2.根据权利要求1所述的材料，其中5mol％≤Fe2O3≤15mol。3.根据权利要求1或2所述的材料，其中40mol％≤P2O5≤70mol％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的材料，其中40mol％≤CuO≤55mol％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的材料，所述材料还包含0<SiO2≤35mol％。6.根据权利要求5所述的材料，其中SiO2≤P2O5。7.根据权利要求1至6中任一项所述的材料，其中所述玻璃是经退火的。8.根据权利要求1至7中任一项所述的材料，如通过美国EPA“Test Method for Efficacy of Copper Alloy Surfaces as a Sanitizer”所测量，所述材料表现出至少75的杀灭百分数。9.根据权利要求1至8中任一项所述的材料，所述材料表现出低于35的CIELAB L*值。10.根据权利要求1至9中任一项所述的材料，所述材料表现出在
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5至5内的CIELABa*值。11.根据权利要求1至10中任一项所述的材料，所述材料表现出在
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5至5内的CIELAB b*值。12.根据权利要求1至8中任一项所述的材料，所述材料呈现黑色颜色。13.一种玻璃粉，所述玻璃粉包含根据权利要求1至12中任一项所述的材料。14.一种制品的表面，所述表面包含根据权利要求1至12中任一项所述的材料。15.一种无定形的、单相的...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：