專利名稱：一種防輻射水晶黃玻璃組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防輻射水晶黃玻璃組合物，屬于玻璃領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
最早出現(xiàn)的玻璃產(chǎn)品為無色透明玻璃；隨著人們對(duì)裝飾效果的要求越來越高，人們一直嘗試著各種方法來給玻璃施加顏色，例如加入各種著色劑或采用鍍膜的方法都可以改變玻璃的顏色。市場(chǎng)上涌現(xiàn)出越來越多的著色玻璃產(chǎn)品，如灰色系列玻璃、綠色系列玻璃、藍(lán)色系列玻璃等。加入常用著色劑可以生產(chǎn)出著色玻璃，但一般為灰色、茶色、綠色、藍(lán)色等顏色，很少發(fā)現(xiàn)有黃色系列、特別是水晶黃系列的著色玻璃。而水晶黃又是人們特別喜歡的顏色。所以，研發(fā)出一種具有明亮效果或者金色效果的水晶黃玻璃迫在眉睫。
采用鍍膜方法也可以生產(chǎn)出黃色玻璃，但這些黃色鍍膜玻璃一般為暗黃色、淺黃色、棕黃色等，都沒有具有明亮效果或者金色效果。受著色原料等因素的限制，至今還未發(fā)現(xiàn)有一條鍍膜玻璃生產(chǎn)線，不管是溶膠凝膠法、CVD(化學(xué)氣相沉積)法，還是磁控濺射法，能夠生產(chǎn)出水晶黃玻璃，并且這些鍍膜方法所生產(chǎn)出的鍍膜玻璃都是在玻璃表面涂覆一層金屬或金屬氧化物薄膜，產(chǎn)生的顏色是通過金屬或金屬氧化物對(duì)光的散射造成的。受氣候環(huán)境、外觀缺陷(如劃傷)的影響，玻璃表面的金屬或金屬氧化物膜層易脫落，就會(huì)影響其使用效果。
中國專利第96105278.3號(hào)公開了一種基體著色水晶黃玻璃，采用離子著色技術(shù)，通過往玻璃中添加金屬離子著色劑使玻璃著色。該發(fā)明的玻璃組成為(均為重量比)SiO270.5-72.5；Al2O31.0-2.5；Fe2O30.1-0.3；CaO7.5-8.5；MgO 3.5-4.6；Na2O 12.5-14.5；C 0.01-1；TiO21-10；CeO20.25-7；La2O30.2-2；Pr2O30.05-1；Nd2O30-0.5。但該方法僅能應(yīng)用于小規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，如其實(shí)施例中玻璃熱融化量每天只有180噸，可以在小型浮法玻璃生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)；玻璃在熔窯中的熔化溫度高，并且在熔化過程中的熔化工藝比較難控制，如熔窯中的還原氣氛不夠，就會(huì)使玻璃板在熔窯中得不到足夠的澄清，生產(chǎn)出來的玻璃板易產(chǎn)生氣泡等缺陷；另外，La2O3(三氧化二鑭)、Pr2O3(三氧化二鐠)、Nd2O3(三氧化二釹)的價(jià)格貴、在玻璃料中不易分散；而且還存在色純度不夠、平整度不高、透明度不高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種防輻射水晶黃玻璃組合物。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種防輻射水晶黃玻璃組合物，包括基礎(chǔ)玻璃組成和著色劑組成，其中基礎(chǔ)玻璃組成包括(重量百分比)SiO265-73Na2O15-18K2O 0.1-2CaO 8-10Al2O30.4-1.6著色劑組成包括(重量百分比)C0.5-9TiO20.5-6CeO20.5-9Fe2O30.05-0.16ZnO 0.05-0.3所述防輻射水晶黃玻璃組合物還包括以下著色劑中的一種或幾種Eu2O3、Dy2O3、BaO、PbO、SnI2、V2O5、MnO2、Co2O3，每一種在配方中所占的比例均小于等于0.5％(重量百分比)。
所述防輻射水晶黃玻璃組合物中的著色劑包括(重量百分比)Eu2O30.1-0.4Dy2O30.15-0.35BaO0.05-0.2PbO0.02-0.18
所述防輻射水晶黃玻璃組合物中的著色劑組成還包括(重量百分比)SnI20.05-0.12V2O50.05-0.25所述防輻射水晶黃玻璃組合物中的著色劑組成還包括(重量百分比)MnO20.2-0.35Co2O30.05-0.20由該防輻射水晶黃玻璃組合物通過浮法玻璃工藝而制得的水晶黃玻璃的可見光透光率最高達(dá)到85％。
由該防輻射水晶黃玻璃組合物制得的防輻射水晶黃玻璃的紫外線透過率小于4％。
由該防輻射水晶黃玻璃組合物制得的防輻射水晶黃玻璃的紫外線透過率在2％以下。
本發(fā)明防輻射水晶黃玻璃組合物的優(yōu)點(diǎn)在于通過添加金屬離子著色劑、并控制玻璃熔窯中適度的氧化還原氣氛而使玻璃著色，該水晶黃玻璃組合物可廣泛應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)；還具有色純度高，色澤穩(wěn)定，透明度好，便于熔化成型，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明適用于平板玻璃的生產(chǎn)工藝，包括浮法、垂直引上法、對(duì)輥法、壓延法、格法；特別適用于浮法玻璃的生產(chǎn)工藝。
具體實(shí)施方式本發(fā)明公開了一種水晶黃玻璃組合物，包括基礎(chǔ)玻璃組成和著色劑組成。其中基礎(chǔ)玻璃組成包括(重量百分比)SiO263-73Na2O12-16K2O 0.1-2CaO 6-8Al2O30.4-1.6著色劑組成包括(重量百分比)C 0.5-9
TiO20.5-6CeO20.5-9Fe2O30.05-0.16ZnO 0.05-0.3另外，為了獲得純正的水晶黃玻璃配方中還可以加入以下化合物中的一種或幾種，這些化合物主要包括Eu2O3(氧化銪)、Dy2O3(氧化鏑)、BaO、PbO、SnI2、MnO2、V2O5、Co2O3等等。這些化合物中的每一種在配方中所占的比例均不超過0.5％；優(yōu)選配方中，這些化合物所占比例為Eu2O30.1-0.4；Dy2O30.15-0.35；BaO 0.05-0.2；PbO 0.02-0.18；SnI20.05-0.12；MnO20.2-0.35；V2O50.05-0.24；Co2O30.02-0.18等等。
這些化合物可以與上述著色劑共同作用增強(qiáng)黃色或水晶黃的明亮效果。
但是值得注意的是，該玻璃配方中不能含有鉻及其化合物，否則鉻、及含鉻的化合物都會(huì)對(duì)本發(fā)明的著色形成干擾。
采用的方法是將著色劑按照上述比例預(yù)混合均勻后，加入到玻璃配合料中，攪拌均勻；投入到高溫的熔窯中進(jìn)行熔化，同時(shí)控制熔窯中的熔化氣氛為適度還原氣氛；經(jīng)過熔化、成型、退火、切割、裝片等工藝，即可生產(chǎn)出水晶黃玻璃。
所加入的著色劑含有變價(jià)金屬，且相對(duì)于玻璃配合料而言具有較大的密度，易分層，產(chǎn)生細(xì)小波紋。所以，含有上述著色劑的玻璃料投入到熔窯后，玻璃成分、熔化氣氛、熔化溫度等因素以及后面的成型因素對(duì)水晶黃玻璃的形成都是至關(guān)重要的，只有適當(dāng)調(diào)整上述參數(shù)，才能生產(chǎn)出質(zhì)量好、顏色純正的水晶黃玻璃。
用本發(fā)明所述的方法生產(chǎn)的水晶黃玻璃，有一種水晶質(zhì)感，在陽光照射下猶如水晶般金光燦燦，使人耳目一新，適用于各種玻璃行業(yè)，尤其適用于建筑玻璃和裝飾玻璃行業(yè)。
本發(fā)明所述的玻璃，除了具有普通玻璃、著色玻璃的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)外，還具有明亮的水晶黃顏色，高雅富貴。而且著色劑組分中包含有稀土元素鈰的氧化物，二氧化鈰，化學(xué)式為CeO2，二氧化鈰除了著色的作用，還可強(qiáng)烈吸收紫外線，并在300-500nm范圍內(nèi)以光的形式釋放出能量，使該產(chǎn)品的可見光透射比很高，也就是說明亮度很高，比普通著色玻璃更加晶瑩透明。并且還克服了普通玻璃在高能輻射下變色變暗的缺點(diǎn)，而使該產(chǎn)品具有防輻射性。
另外，CeO2加入到熔窯中，高溫可分解放出氧氣，幫助排出玻璃液中的氣泡、特別是微氣泡，又可作為玻璃液的有效澄清劑，所以本發(fā)明生產(chǎn)出來的水晶黃玻璃產(chǎn)品含有的微氣泡明顯少于普通著色玻璃，折射率也明顯高于普通玻璃。
Al2O3主要存在于長(zhǎng)石礦石中，而且是以長(zhǎng)石的形式加入到玻璃料中，在本發(fā)明中主要起到增加玻璃亮度的作用；而且還具有減輕玻璃液對(duì)耐火材料的腐蝕，改善玻璃液耐熱性能，提高化學(xué)穩(wěn)定性，耐劃傷等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明適用于平板玻璃的生產(chǎn)工藝，如垂直引上法、對(duì)輥法、壓延法、格法；特別適用于浮法玻璃的生產(chǎn)工藝。
與中國專利第96105278.3相比，本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性顯著進(jìn)步本發(fā)明的玻璃組合物的著色劑組成中不含有La2O3(三氧化二鑭)、Pr2O3(三氧化二鐠)、Nd2O3(三氧化二釹)，這三種氧化物均為稀土金屬氧化物，可用于使玻璃著色或者輔助著色，但通常La、Pr、Nd共存，很難將它們分離，所以很難控制每一種著色劑的添加量，而且價(jià)格較貴。
本發(fā)明中的著色劑組分中，特別加入了氧化鋅，來代替La2O3(三氧化二鑭)、Pr2O3(三氧化二鐠)、Nd2O3(三氧化二釹)三種氧化物；氧化鋅可以通過化學(xué)鍵與玻璃基體SiO2形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，可改善玻璃的結(jié)構(gòu)。ZnO首先可以大大提高本發(fā)明中所述玻璃的光澤度和透明度，增加了該產(chǎn)品的晶瑩剔透的外觀效果；而且可作為玻璃基體的助熔劑，改善玻璃的柔韌性，提高其耐熱性能，使玻璃板更容易進(jìn)行成型、退火以及后面工序的切裁加工等操作。
與上述三種稀土金屬氧化物相比，加入ZnO還具有以下優(yōu)點(diǎn)大大降低了原料成本；而且進(jìn)一步提高了水晶黃玻璃的光澤度和透明度，增加了晶瑩剔透的外觀效果；還改善了玻璃板的物理性能和加工性能。
碳黑(C)在玻璃組分中也起著相當(dāng)重要的作用，在玻璃熔窯中制造適度的還原氣氛，使熔窯熱點(diǎn)區(qū)(也可稱之為熔化區(qū))形成玻璃熔化所需的氧化還原勢(shì)，可增加對(duì)玻璃料顆粒的潤(rùn)濕，加速玻璃料熔化時(shí)間，有利于玻璃的熔化；另外還有利于熔窯中玻璃板的澄清，可起到減少氣泡等缺陷的作用。
另外，CeO2具有寬帶吸收能力，而對(duì)可見光幾乎不吸收，因此，本發(fā)明中的玻璃組合物中加入CeO2可以使玻璃具有防紫外線輻射功能，同時(shí)又不影響玻璃的透光性。而且TiO2、ZnO都可以吸收紫外線，所以加入TiO2和ZnO以后，防紫外線輻射的功能會(huì)大大提高。
利用本發(fā)明的玻璃組合物所做出的水晶黃玻璃，在成型操作時(shí)不易發(fā)生玻璃板橫向斷裂的情況；熔化溫度、成型溫度均有不同程度的降低；提高了玻璃板的柔韌性，使玻璃板更容易退火，退火過程中不易發(fā)生玻璃板的斷裂，也就是說玻璃板具有更寬的退火溫度制度。
本發(fā)明所述的水晶黃玻璃，按照J(rèn)C/T536-94《吸熱玻璃》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，外觀著色均勻；可見光透光率最高可達(dá)到85％；紫外線透過率小于4％，最好可控制在2％以下；色差小于0.1％。
下面的實(shí)施例可對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明經(jīng)過中試，然后在460噸的浮法玻璃生產(chǎn)線上成功地進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)，所生產(chǎn)出的水晶黃玻璃晶瑩剔透，具有鮮艷亮麗色彩，市場(chǎng)前景廣闊。
本實(shí)施例的主要的工藝參數(shù)如下玻璃產(chǎn)量460噸/天；熔窯氣氛還原氣氛；熔化溫度1480-1540℃；成型溫度1110±10℃；錫槽保護(hù)氣體97％氮?dú)狻?％氫氣；退火速度438米/小時(shí)；玻璃板厚度6毫米；玻璃原板寬3.3米；
實(shí)施例1460噸的浮法玻璃生產(chǎn)線上，熔窯窯頭料倉中的玻璃料中的各組分包括(重量百分比)SiO266.2；Na2O 13.3；K2O 1.1；CaO 6.6；Al2O31.0；C 3.8；TiO22.0；CeO24.9；Fe2O30.1；ZnO 0.18；Eu2O30.29；Dy2O30.26；BaO 0.1；PbO 0.11。投料后經(jīng)過熔化、成型、退火、切裁等工序，生產(chǎn)出水晶黃玻璃，外觀晶瑩透明，可見光透光率為83.5％。
實(shí)施例2改變實(shí)施例1所述的玻璃料中的各組分的含量，特別是著色劑的組成及其含量；實(shí)施例2的玻璃料中的各組分及其含量為(重量百分比)SiO263.5；Na2O 13.2；K2O 1.8；CaO 7.1；Al2O31.2；C 7.5；TiO21.5；CeO23.5；Fe2O30.14；ZnO 0.15；SnI20.09；V2O50.22；Co2O30.07。工藝與實(shí)施例1相同；生產(chǎn)出比實(shí)施例1顏色稍淺的水晶黃玻璃，可見光透光率為81.9％。
實(shí)施例3改變實(shí)施例1和實(shí)施例2所述的玻璃料中的各組分含量，特別是著色劑的組成及其含量；實(shí)施例3的玻璃料中的各組分及其含量為(重量百分比)SiO269.5；Na2O 12.1；K2O 0.8；CaO 6.2；Al2O30.66；C 8.2；TiO20.8；CeO21.1；Fe2O30.08；ZnO 0.06；BaO 0.12；MnO20.21；Co2O30.13。所用工藝與實(shí)施例1相同；生產(chǎn)出的水晶黃玻璃的顏色淺于實(shí)施例2的，可見光透光率為80.6％。
我們?cè)谒枋龅木唧w的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對(duì)本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防輻射水晶黃玻璃組合物，包括基礎(chǔ)玻璃組成和著色劑組成，其中基礎(chǔ)玻璃組成包括(重量百分比)SiO265-73Na2O15-18K2O 0.1-2CaO 8-10Al2O30.4-1.6著色劑組成包括(重量百分比)C0.5-9TiO20.5-6CeO20.5-9Fe2O30.05-0.16ZnO 0.05-0.3
2.如權(quán)利要求1所述的防輻射水晶黃玻璃組合物，其特征在于所述防輻射水晶黃玻璃組合物還包括以下著色劑中的一種或幾種Eu2O3、Dy2O3、BaO、PbO、SnI2、V2O5、MnO2、Co2O3。
3.如權(quán)利要求2所述的防輻射水晶黃玻璃組合物，其特征在于其中Eu2O3、Dy2O3、BaO、PbO、SnI2、V2O5、MnO2、Co2O3這些著色劑，每一種在配方中所占的比例均小于等于0.5％(重量百分比)。
4.如權(quán)利要求2所述的防輻射水晶黃玻璃組合物，其特征在于所述防輻射水晶黃玻璃組合物中的著色劑包括(重量百分比)Eu2O30.1-0.4Dy2O30.15-0.35BaO 0.05-0.2PbO 0.02-0.18
5.如權(quán)利要求4所述的防輻射水晶黃玻璃組合物，其特征在于所述防輻射水晶黃玻璃組合物中的著色劑組成還包括(重量百分比)SnI20.05-0.12V2O50.05-0.25
6.如權(quán)利要求5所述的防輻射水晶黃玻璃組合物，其特征在于所述防輻射水晶黃玻璃組合物中的著色劑組成還包括(重量百分比)MnO20.2-0.35Co2O30.05-0.20
7.如權(quán)利要求1所述的防輻射水晶黃玻璃組合物，其特征在于由該防輻射水晶黃玻璃組合物通過浮法玻璃工藝而制得的水晶黃玻璃的可見光透光率最高達(dá)到85％。
8.如權(quán)利要求1所述的防輻射水晶黃玻璃組合物，其特征在于由該防輻射水晶黃玻璃組合物制得的防輻射水晶黃玻璃的紫外線透過率小于4％。
9.如權(quán)利要求1所述的防輻射水晶黃玻璃組合物，其特征在于由該防輻射水晶黃玻璃組合物制得的防輻射水晶黃玻璃的紫外線透過率在2％以下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防輻射水晶黃玻璃組合物，包括基礎(chǔ)玻璃組成和著色劑組成，其中基礎(chǔ)玻璃組成包括(重量百分比)SiO
文檔編號(hào)C03C1/00GK1891650SQ20061004061
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者周杰, 趙福志, 尚貴才, 王天佐 申請(qǐng)人:福耀集團(tuán)雙遼有限公司