吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，包括如下玻璃基礎(chǔ)成分（重量比）：SiO2：60-75%；Na2O：8-20%；CaO：3-12%；Al2O3：0.1-5%；MgO：2-5%；K2O：0.02-7%；BaO：0.1-5%；SO3：0.01-0.4%；以及如下吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分：Fe2O3：0.22-1.35%；ZrO2+HfO2：0.001-0.8%；Cl：0-0.5%；B2O3：0-2%；TiO2：0.01-0.8%；CuO：0.001-0.06%；Br：0-2.0%；MnO：0-0.02%；F：0-2.0%；SrO：0.001-0.5%；CeO2：0.005-2.2%。所述玻璃組合物中Fe2O3的氧化還原比為0.4-0.8。在玻璃組合物中加入一定量的稀有金屬和稀土金屬化合物，突破了現(xiàn)有隔熱玻璃的種種局限，并合理控制原料化學(xué)氧需求量，控制氧化還原比，對(duì)紫外線、紅外線和總能量進(jìn)行有效阻隔，同時(shí)提高可見(jiàn)光的透過(guò)率，以獲得能強(qiáng)烈吸收紫外線和近紅外線的隔熱玻璃。
【專利說(shuō)明】吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玻璃組合物，尤其一種能強(qiáng)烈吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】 [0002]由于全球氣候變暖，國(guó)外相關(guān)公司以美國(guó)PPG公司為代表，在吸收紫外線和近紅外線隔熱玻璃方面投入了大量的研究，國(guó)際上申請(qǐng)了這方面的專利多達(dá)300多篇，其中日本在這一領(lǐng)域就申請(qǐng)了多達(dá)100多篇，占世界玻璃節(jié)能減排【技術(shù)領(lǐng)域】專利的三分之一，日本申請(qǐng)專利的主要公司有 CENTRA、GLASS、CLLTD、NIPPON SHEETGLASS COLTD 和 ASAHIGIASS公司等。
[0003]日本板硝子株式會(huì)社(NIPPON SHEET GLASS C0LTD)研究的能吸收紫外線和近紅外線玻璃體系為鈉鈣二氧化硅堿性玻璃，著色成分Fe2O3為0.4-0.58%，其中，F(xiàn)eO占總鐵含量的 20-30%, CeO2 為 0.8-1.8%,而 TiO2 為 0-0.5%,以及 CoO 在 0.0001-0.002%,該玻璃 2mm厚可見(jiàn)光透過(guò)率在75-79%，紫外線透射率在20-25%，總太陽(yáng)能透射率在52-55%之間，具有一定的隔熱和防紫外線效果，由于氧化亞鐵制造工藝?yán)щy和日本稀土氧化鈰稀缺，成本太高,無(wú)法實(shí)行大批量生產(chǎn)。
[0004]英國(guó)的皮爾金頓公司申請(qǐng)了玻璃組合物專利(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?4191094.6)，這種能吸收紅外線和紫外線的鈉鈣硅玻璃，F(xiàn)e2O3含量為0.25-1.75%，但FeO含量只有0.007，所以不能吸收紅外線，4mm厚玻璃可見(jiàn)光透過(guò)率只有32%，太陽(yáng)光總能量透過(guò)率> 50%，紫外線透過(guò)率< 25%。
[0005]大部分的鈉鈣硅玻璃組合物專利中，其著色劑為鐵、鈷、鉻、錳、鉻、鈦等，其顏色特征主波長(zhǎng)在480-510nm之間，色純度不超過(guò)20%，5mm厚該玻璃的紫外線透過(guò)率在25-35%之間，近紅外線透過(guò)率在20-25%之間，太陽(yáng)光總能量透過(guò)率在46-50%之間。由于FeO制造工藝?yán)щy，無(wú)法實(shí)行大批量生產(chǎn)。
[0006]美國(guó)PPG 公司申請(qǐng)了專利 US4381934，US4886539, US4792536 和 97113805 等，發(fā)明了一種具有多個(gè)獨(dú)立階段熔化和澄清的制造超吸熱浮法玻璃的方法，其特點(diǎn)在于可以有效地控制氧化還原反應(yīng)條件，制造FeO大于50%，具有高可見(jiàn)光透過(guò)率，低紅外線透過(guò)率的超吸熱玻璃，并在中國(guó)申請(qǐng)了專利，發(fā)明名稱為紅外和紫外輻射吸收藍(lán)色玻璃組合物(申請(qǐng)?zhí)?8810129.7)，F(xiàn)eO比值高達(dá)35_60%，4mm厚的綠色玻璃可見(jiàn)光透過(guò)率(LTA)為72.5%，紅外線透過(guò)率(TSIR)為21%，太陽(yáng)光總能量透過(guò)率(TSET)為47.5%，4mm厚蘭色玻璃可見(jiàn)光透過(guò)率(LTA)為75%，紅外線透過(guò)率(TSIR)為17.5%，太陽(yáng)光總能量透過(guò)率(TSET)為49.5%，并能利用傳統(tǒng)的浮法工藝生產(chǎn)，這是目前代表世界玻璃界最高水平的超吸熱玻璃的專利技術(shù)，但還不是理想的超吸熱玻璃。
[0007]美國(guó)福特汽車公司的一種制備藍(lán)色玻璃組合物的無(wú)硝酸鹽方法(專利號(hào):98808824)，這種蘭色玻璃組合物著色劑的基本組成為Fe2O3:0.4%，Mn02:0.15% ；Co0:0.005-0.025% ；Ti02:0_1%，以及還原劑無(wú)煙煤等，這種蘭色玻璃4mm厚可見(jiàn)光透過(guò)率(LTA)在50%-68%之間，紅外線透過(guò)率(TSIR)為21-30% ;紫外線透過(guò)率(TSUV)為25_40%，太陽(yáng)光總能透過(guò)率(TSET)為48-50%。
[0008]日本中央硝子株式會(huì)社申請(qǐng)了紫外線和紅外線吸收綠色系玻璃專利(200480031885.6)，其中，紫外線和紅外線吸收綠色玻璃主波長(zhǎng)550_570nm，可見(jiàn)光透光率為70%,紫外線透過(guò)率為20%,紅外線透過(guò)率為25%，其著色劑為Fe2O3:0.3-0.5%，CeO2:0.8-2%, SnO:0.1-0.7% ；Ti02:0.8_2%。
[0009]法國(guó)圣戈班玻璃公司申請(qǐng)的用于制造吸收紫外線和紅外線的玻璃窗的玻璃組合物(專利號(hào):200680011222.7):Si02: 65-80%,Al2O3:0-5%,B2O3:0-5%,CaO:5_15%、Mg0:0_2%、Na2O:9-18%, K2O:0-10%, BaO:0-5%, Fe2O3:0.7-1.6%, CeO:0.1-1.2%, TiO2:0-1.5%。氧化還原比小于0.23。該玻璃4mm厚可見(jiàn)光透過(guò)率LTA≥70%,紅外線透過(guò)率為28%，紫外線透過(guò)率為18%，太陽(yáng)光總能量透過(guò)率TSET ^ 48%，由于含鐵量太高，玻璃液上下溫差近300度，成型工藝?yán)щy，無(wú)法實(shí)行批量生產(chǎn)。 [0010]國(guó)內(nèi)有關(guān)吸熱玻璃的專利:我國(guó)關(guān)于吸收紫外線和近紅外線玻璃方面的研究極少，中國(guó)近年絕大部分專利都違背和脫離了硅酸鹽鈉鈣玻璃光譜晶格結(jié)構(gòu)和成型工藝技術(shù)，無(wú)法實(shí)施。只有上海耀華皮爾金頓玻璃公司的“強(qiáng)吸收紫外和紅外的綠色玻璃”專利(專利號(hào):03117080.3)，這種玻璃為深綠色，紫外線透過(guò)率(TSUV)為17%，紅外線透過(guò)率(TSIR)為28%，可見(jiàn)光透過(guò)率(LTA)低于70%，含鐵量0.5-0.9%，由于總鐵中Fe+2含量較低，為18-28%，COD化學(xué)氧值低，玻璃液上下溫差大，成型工藝?yán)щy，無(wú)法實(shí)施，而且吸熱性能欠佳。
[0011]深圳南玻集團(tuán)申請(qǐng)了“對(duì)太陽(yáng)光譜選擇性吸收的綠色玻璃”(申請(qǐng)?zhí)?200410051479.8)，這種玻璃可見(jiàn)光透過(guò)率(LTA)≥70%，紫外線透過(guò)率(TSUV) ( 16%，吸收近紅外線較差，太陽(yáng)總能透過(guò)率≥50%，主波長(zhǎng)495-520nm。
[0012]洛陽(yáng)浮法玻璃集團(tuán)申請(qǐng)了“車用綠色玻璃著色劑(申請(qǐng)?zhí)?200510107206.5)，其中Fe2O3為0.4-1.5%用量，二價(jià)鐵Fe+2只占總鐵量的25_40%，不能顯著吸收近紅外線，可見(jiàn)光透過(guò)率> 70%，紫外線透過(guò)率< 15%，太陽(yáng)光總能透過(guò)率> 50%，隔熱效果差。
[0013]福耀玻璃集團(tuán)申請(qǐng)了“防紫外線的鈉鈣硅玻璃(申請(qǐng)?zhí)?00810072276.5)，這種玻璃Fe2O3含量為0.3-1.1%，氧化還原系數(shù)只有0.22-0.36，可見(jiàn)光透過(guò)率> 70%,紫外線透過(guò)率< 15%，吸收近紅外線差。一種紅外隔絕吸熱浮法玻璃專利(申請(qǐng)?zhí)?201110189471.8)，由于含SnO2和ZnO太高，玻璃面極易產(chǎn)生瑕疵，無(wú)法浮法成型，而且嚴(yán)重影響了可見(jiàn)光透過(guò)率，隔熱效果不理想。
[0014]綜上所述，目前國(guó)內(nèi)外超吸熱玻璃的技術(shù)水平都局限于單獨(dú)使用氧化亞鐵這一種元素來(lái)降低近紅外線的透過(guò)率這個(gè)誤區(qū)，從目前現(xiàn)有的公知技術(shù)是很難辦到的。在物理線性光學(xué)中，要想讓某波段的光通過(guò)的同時(shí)，又具有吸收其他波段的光是十分困難的，如果單依靠向玻璃中加入大量的氧化鐵來(lái)提高Fe+2鐵離子的含量，則玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率將會(huì)大大降低，并且容易將玻璃著成琥珀色而影響美觀，只有將玻璃中Fe+2離子占總鐵量的比值提高到40-80%時(shí)，才能生產(chǎn)出顏色鮮艷美觀，能強(qiáng)烈吸收近紅外線的隔熱玻璃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種提高玻璃對(duì)紫外線和紅外線的吸收效果的玻璃組合物，通過(guò)在玻璃組合物中加入含有一定量的稀有金屬和稀土金屬化合物的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分，以獲得高隔熱、高透光率的玻璃組合物。
[0016]本發(fā)明提供了一種吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其包括以下玻璃基礎(chǔ)成分和吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分其中，所述玻璃基礎(chǔ)成分為(重量比):Si02: 60 -75% ；Na20:8-20% ；CaO:3-12% ；A1203:0.1-5% ；MgO:2-5% ；K20:0.02-7% ；BaO:0.1-5% ；S03:0.01-0.4% ;玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分為=Fe2O3:0.22-1.35% ；Zr02+Hf02:0.001-0.8% ；C1:0-0.5% ；B203:0-2% ；Ti02:0.01-0.8% ；CuO:0.001-0.06% ；Br:0~2.0% ；MnO:0-0.02% ；F:0~2.0% ；SrO:0.001-0.5% ；Ce02: 0.00 5-2.2%。優(yōu)選地，所述吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分還包括如下輔助成分(重量比)=WO3:0-0.01% ；P205:0-0.3% ；ZnO:0-0.03% ；Cr2O3:0-0.015% ；Sb2O3:0-0.1%。
[0017]所述玻璃組合物的厚度為2.0-5.0mm時(shí)，其吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分，包括如下成分(重量比)=Fe2O3:0.5-1.2% ；Zr02+Hf02:0.002-0.5% ；C1:0-0.3% ；B2O3:0-1% ；Ti02:0.01-0.5% ；CuO:0.002-0.01% ；Br:0-l.5% ；MnO:0-0.015% ；F:0-l.8% ；SrO:0.002-0.2% ；Ce02:0.01-1.8%。
[0018]其中，在制備上述玻璃組合物時(shí)，控制所述玻璃組合物中Fe2O3的氧化還原比為0.4—0.8 o
[0019]具體地，在制備不同厚度的玻璃時(shí)，玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分除了上述主體成分外，還可進(jìn)一步包括如下輔助成分:所述玻璃組合物的厚度為2.0mm時(shí)，其輔助成分包括(重量比):W03:0.003-0.01% ；P205:0.01-0.1% ；ZnO:0.01-0.03% ；Cr2O3:0.005-0.015% ；Sb2O3:0.02-0.1% ;所述玻璃組合物的厚度為4.0mm時(shí)，其輔助成分包括(重量比)=WO3:0.005-0.01% ；P205:0.01-0.05% ；ZnO:0.005-0.03% ；Cr2O3:0-0.015% ；Sb2O3:0.01-0.05% ；所述玻璃組合物的厚度為5.0mm時(shí)，其輔助成分包括(重量比)=WO3:0-0.01% ；P205:0.01-0.05% ；Sb2O3:0.01-0.05%。
[0020]所述玻璃組合物的厚度為2mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470_530nm，該玻璃在400_700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率≥78.1% ;在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比≥73.2% ;在200_300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.2% ;在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤3% ;在360_400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率≤30%以利殺菌消毒；對(duì)800-2500nm的近紅外線透射比為≤16.5% ；在300-2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率≤39.3%，色純度≥10%，遮蔽系數(shù)≤0.62 ；
[0021]所述玻璃組合物的厚度為4mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470_530nm，該玻璃在400_700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率為≥73.2% ;在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比≥70.8% ;在200_300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.1% ;在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤3% ;在360_400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率≤30%以利殺菌消毒；對(duì)800-2500nm的近紅外線透射比≤13% ;在300-2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率為≤35%，色純度≥12%，遮蔽系數(shù)≤0.54 ；
[0022]所述玻璃組合物的厚度為5mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470_530nm，該玻璃在400_700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率≥74.6% ;在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比≥70.13% ;在200_300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.1% ;在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤3% ;在360_400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率≤30%以利殺菌消毒；對(duì)800-2500nm的近紅外線透射比≤12% ;在300-2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率≤34.5%，色純度≥15%，遮蔽系數(shù)≤0.53。
[0023]所述玻璃組合物的厚度為6_15mm時(shí)，其吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分中，F(xiàn)e2O3 為 0.22-0.5%。[0024]所述玻璃組合物的厚度為6mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470-530nm，該玻璃在400-700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率為≥69.2% ;在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比為≥63.8% ;在200-300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.1% ;在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤2% ;在360-400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率≤30%以利殺菌消毒；對(duì)800-250011111的近紅外線透射比為≤14.1% ;在300-2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率≤37.3%，色純度≥12%，遮蔽系數(shù)≤0.52。
[0025]所述玻璃組合物的厚度為12mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470-530nm，該玻璃在400-700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率為≥68.9% ;在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比為≥64.5% ;在200-300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.1% ;在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤2% ;在360-400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率≤30%以利殺菌消毒；對(duì)800-250011111的近紅外線透射比為(14.5% ;在300-2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率≤33.3%，色純度≥12%，遮蔽系數(shù)≤0.52。
[0026]在本發(fā)明中，所述玻璃組合物成分中無(wú)N1、Cd、As、Pb、Be中任意一種或多種，避免玻璃因生成亞硫酸鎳結(jié)石，而造成玻璃回火過(guò)程、或長(zhǎng)期使用過(guò)程中、由于熱脹冷縮的現(xiàn)象，導(dǎo)致玻璃的自發(fā)迸裂，保障了玻璃使用的安全性。
[0027]本發(fā)明所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物用于建筑物的門窗玻璃、幕墻玻璃、天棚采光隔熱防雨玻璃、車窗玻璃或防彈玻璃。其中，所述車窗玻璃，由至少一塊玻璃組合物經(jīng)鋼化制成，或由至少一塊玻璃組合物和至少一塊普通浮法或格法玻璃夾膠制成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述車窗玻璃為前擋風(fēng)玻璃，可見(jiàn)光透過(guò)率> 70%，對(duì)約620nm紅光的波長(zhǎng)光譜透過(guò)率> 50%，對(duì)約588nm黃光的波長(zhǎng)光譜透過(guò)率> 60%，對(duì)約510nm綠光的波長(zhǎng)光譜透過(guò)率> 75%,以清晰分辨出交通路口紅、黃、綠指示燈，降低555nm對(duì)人眼最敏感的眩光效應(yīng)；以適應(yīng)人眼視網(wǎng)膜上錐狀細(xì)胞分辨出紅、黃、綠信號(hào)燈清楚的顏色，減輕視覺(jué)疲勞，防止交通事故的發(fā)生。同樣地，所述防彈隔熱玻璃亦可由至少一塊玻璃組合物和普通防彈玻璃板夾膠制成。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，在玻璃基礎(chǔ)組分中混入用于吸收紫外線和紅外線玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分，以Fe+2鐵離子為骨架基礎(chǔ)中心著色，采用玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分多元互補(bǔ)，在玻璃組合物中采用了特有的組分，加入一定量的稀有金屬和稀土金屬化合物，突破了現(xiàn)有隔熱玻璃的種種局限，并合理控制原料化學(xué)氧需求量(C0D值)，控制氧化還原比，發(fā)揮了各元素的特性，對(duì)紫外線、紅外線和總能量進(jìn)行有效阻隔，同時(shí)提高可見(jiàn)光的透過(guò)率，在熱能阻隔和可見(jiàn)光透射之間獲得良好的光譜平衡，以獲得能強(qiáng)烈吸收紫外線和近紅外線的隔熱玻璃，在隔熱性能上，比現(xiàn)有的隔熱玻璃，有很大的突破，同時(shí)，其在理化性能、機(jī)械強(qiáng)度、環(huán)境穩(wěn)定性和耐久性也是普通玻璃的1.3~1.5倍，成品玻璃在深加工和使用中，光學(xué)性能不會(huì)因鋼化和長(zhǎng)期光照而發(fā)生變化，不會(huì)影響其LTA、LTS、TSUV, TSIR以及TSET等光學(xué)性能的透過(guò)率，理化性能穩(wěn)定，安全性能優(yōu)異。應(yīng)用于各種車窗玻璃、建筑幕墻玻璃等領(lǐng)域，隔熱效果優(yōu)異，能大大降低室內(nèi)或車內(nèi)的溫度，起到顯著的降溫節(jié)能減排的效果，為綠色地球作出了突出的貢獻(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明2mm厚玻璃組合物的實(shí)施例一和比較例一的紅外光譜圖；
[0030]圖2為本發(fā)明4-厚玻璃組合物的實(shí)施例二的紅外光譜圖；
[0031]圖3為本發(fā)明4-厚玻璃組合物的實(shí)施例二和比較例二的紅外光譜圖；[0032]圖4為本發(fā)明5mm厚玻璃組合物的實(shí)施例三和比較例三的紅外光譜圖
[0033]圖5為本發(fā)明6mm厚玻璃組合物的實(shí)施例四和比較例四的紅外光譜圖；
[0034]圖6為本發(fā)明12mm厚玻璃組合物的實(shí)施例四和比較例四的紅外光譜圖；
[0035]圖7為本發(fā)明的玻璃組合物與其他現(xiàn)有玻璃的紅外光譜對(duì)比圖；
[0036]圖8為本發(fā)明的4mm厚玻璃組合物與中空LOW-E玻璃紅外光譜對(duì)比圖；
[0037]以上光譜對(duì)比圖采用美國(guó)PE公司Lambda-950型紅外光譜檢測(cè)儀所測(cè)波形數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為了提高玻璃對(duì)紫外線和紅外線的吸收效果，本發(fā)明提供了一種吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，組成包括玻璃基礎(chǔ)成分和吸收紫外線和紅外線玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分，吸收紫外線和紅外線玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分混入玻璃基礎(chǔ)成分中，以顯著增強(qiáng)玻璃對(duì)紫外線和紅外線的吸收和阻隔效果。
[0039]其中，玻璃組合物包括以下玻璃基礎(chǔ)成分和吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分，其中所述玻璃基礎(chǔ)成分為(重量比)=SiO2:60-75% ；Na20:8-20% ；CaO:3-12% ；Al2O3:0.1-5% ；MgO:2-5% ；K20:0.02-7% ；BaO:0.1-5% ；S03:0.01-0.4% ;玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分為=Fe2O3:0.22-1.35% ；Zr02+Hf02:0.001-0.8% ；C1:0-0.5% ；B203:0-2% ；Ti02:0.01-0.8% ；CuO:0.001-0.06% ；Br:0~2.0% ；MnO:0-0.02% ；F:0~2.0% ；SrO:0.001-0.5% ；CeO2:0.005-2.2%。在本發(fā)明中，控制所述玻璃組合物中Fe2O3的氧化還原比為0.4-0.8。
[0040]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分，除了上述主體成分外，還可進(jìn)一步包括如下輔助成分(重量比)-.VO3:0-0.01% ；P205:0-0.3% ；ZnO:0-0.03% ；Cr2O3:0-0.015% ；Sb2O3:0-0.1%。
[0041]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述玻璃組合物的厚度為2.0-5.0mm時(shí)，其吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分，其中必備成分包括(重量比)=Fe2O3:0.5-1.2% ；Zr02+Hf02:0.002-0.5% ；C1:0-0.3% ；B203:0-1% ；Ti02:0.01-0.5% ；CuO:0.002-0.01% ；Br:0-1.5% ；MnO:0-0.015% ；F:0-1.8% ；SrO:0.002-0.2% ；Ce02:0.01-1.8%。當(dāng)所述玻璃組合物的厚度為6-15mm時(shí)，其吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分中，F(xiàn)e2O3為0.22-0.5%。
[0042]其中，在本實(shí)施例中，玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分中，代表近紅外線協(xié)調(diào)吸收部分的成分(重量比)=Fe2O3:0.22-1.35% ；SrO:0.002-0.1% ；Ce02:0.01-1.8% ；F:0-1.8% ；Zr02+Hfo2:0.002-0.5% ；C1:0.001-0.1% ；B203:0.01-0.8% ；CuO:0.003-0.01% ；Br:0-l% ；MnO:0-0.015%。其中，還可包含有以下可選成分(重量比):W03:0-0.01% ；
[0043]代表紫外線吸收部分的成分(重量比):Ce02:0.01-1.8%和TiO2:0.01-0.5%。其中，還可包含有以下可選成分(重量比):ZnO:0-0.03% ；Cr2O3:0-0.003% ；Sb2O3:0-0.1%。
[0044]代表可見(jiàn)光區(qū)域協(xié)調(diào)部分的成分(重量比):MnO:0-80ppm ；Zr02+Hfo2:0.002-0.5% ；SrO:0.002-0.1%。其中，還可包含有以下可選成分(重量比):P205:0-0.3%。
[0045]以下分別列出制備2mm、4mm和5mm厚的玻璃組合物時(shí)的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分中輔助成分。當(dāng)玻璃組合物厚度為2mm時(shí)，其輔助成分包括(重量比)=WO3:0.003-0.01% ；P2O5:0.01-0.1% ；ZnO:0.01-0.03% ；Cr2O3:0.005-0.015% ；Sb2O3:0.02-0.1%。所述玻璃組合物的厚度為4.0mm時(shí)，輔助成分包括(重量比):V03: 0.00 5-0.01% ；P205:0.01-0.05% ；ZnO:0.005-0.03% ；Cr2O3:0-0.015% ；Sb2O3:0.01-0.05% ;所述玻璃組合物的厚度為 5.0mm 時(shí)，輔助成分包括(重量比):W03:0-0.01% ；P205:0.01-0.05% ；Sb2O3:0.01-0.05%。
[0046]以下分別列出本發(fā)明各種厚度的玻璃組合物的光譜性能參數(shù)范圍。
[0047]其中，所列光譜性能參數(shù)包括:可見(jiàn)光透過(guò)率(LTA, Transmit tance of visiblelight);太陽(yáng)光白平衡透射比(LTS);有害紫外線透過(guò)率(TSUVc，Transmittance of UVc)；紅斑效應(yīng)區(qū)(TSUVB, Transmittance of UVb);美容健康紫外線(TSUVA, Transmittance ofUVa);近紅外線透射比(TSIR, Transmittance of infrared ray);太陽(yáng)光總能量透過(guò)率(TSET, General transmitt ance solar energy);色純度；遮蔽系數(shù)。在傳統(tǒng)的光學(xué)領(lǐng)域，太陽(yáng)光白平衡區(qū)域在380-780nm，但經(jīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，人眼的視敏系數(shù)如表1所示，因此，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)將太陽(yáng)光白平衡區(qū)域定位于在400-760nm。
[0048]表1可見(jiàn)光譜區(qū)的V (入)值
[0049]
【權(quán)利要求】
1.一種吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其包括如下玻璃基礎(chǔ)成分(重量比):
SiO2:60-75% ；Na20:8-20% ；CaO:3-12% ；A1203:0.1-5% ；
MgO:2-5% ；K20:0.02-7% ；BaO:0.1-5% ；S03:0.01-0.4% ； 以及如下吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分(重量比):
Fe2O3:0.22-1.35% ；Zr02+Hf02:0.001-0.8% ；C1:0-0.5% ；B203:0-2% ；
TiO2:0.01-0.8% ；CuO:0.001-0.06% ；Br:0~2.0% ；MnO:0-0.02% ；
F:0-2.0% ；SrO:0.001-0.5% ；Ce02:0.005-2.2%。
2.如權(quán)利要求1所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分還包括如下輔助成分(重量比):
WO3:0-0.01% ；P205:0-0.3% ；ZnO:0-0.03% ；Cr2O3:0-0.015% ；Sb2O3:0-0.1%。
3.如權(quán)利要求2所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃組合物的厚度為2.0-5.0mm，其吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分，包括如下成分(重量比):
Fe2O3:0.5-1.2% ；Zr02+Hf02:0.002-0.5% ；C1:0-0.3% ；B203:0-1% ；Ti02:0.01-0.5% ；
CuO:0.002-0.01% ；Br:0-1.5% ；MnO:0-0.015% ；F:0-1.8% ；SrO:0.002-0.2% ；
CeO2:0.01-1.8%o
4.如權(quán)利要求3所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃組合物的厚度為2.0mm時(shí)，其吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分中輔助成分包括(重量比):
WO3:0.003-0.01% ；P205:0.01-0.1% ；ZnO:0.01-0.03% ；Cr2O3:0.005-0.015% ；
Sb2O3:0.02-0.1% ； 所述玻璃組合物的厚度為4.0mm時(shí)，其吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分中輔助成分包括(重量比):
WO3:0.005-0.01% ；P205:0.01-0.05% ；ZnO:0.005-0.03% ；Cr2O3:0-0.015% ；Sb2O3:0.01-0.05% ;所述玻璃組合物的厚度為5.0mm時(shí)，其吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分中輔助成分包括(重量比)-.VO3:0-0.01% ；P205:0.01-0.05% ；Sb2O3:0.01-0.05%。
5.如權(quán)利要求1所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃組合物中Fe2O3的氧化還原比為0.4-0.8。
6.如權(quán)利要求4所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃組合物的厚度為2mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470-530nm，該玻璃在400_700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率≥78.1% ；在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比≥73.2% ;在200_300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.2% ；在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤3% ;在360_400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率(30%以利殺菌消毒；對(duì)800-2500nm的近紅外線透射比為≤16.5% ;在300_2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率< 39.3%，色純度≥10%，遮蔽系數(shù)< 0.62 ； 所述玻璃組合物的厚度為4mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470-530nm，該玻璃在400_700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率為≥73.2% ;在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比≥70.8% ;在200_300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.1% ;在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤3% ;在360_400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率≤30%以利殺菌消毒；對(duì)800-2500鹽的近紅外線透射比≤13% ;在300-2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率為≤35%，色純度≤12%，遮蔽系數(shù)≤0.54 ；所述玻璃組合物的厚度為5mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470-530nm，該玻璃在400_700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率≥74.6% ;在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比≥70.13% ;在200_300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.1% ;在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤3% ;在360_400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率≤30%以利殺菌消毒；對(duì)800-2500nm的近紅外線透射比≤12% ;在300-2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率≤34.5%，色純度≥15%，遮蔽系數(shù)≤0.53。
7.如權(quán)利要求6所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:對(duì)800-1200nm的近紅外線透射比≤4%，對(duì)800-1500nm的近紅外線透射比≤10%。
8.如權(quán)利要求1所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃組合物的厚度為6-15mm時(shí)，其吸收紫外線和紅外線的玻璃本體著色協(xié)調(diào)部分中，F(xiàn)e2O3為0.22-0.5%。
9.如權(quán)利要求8所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃組合物的厚度為6mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470-530nm，該玻璃在400_700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率為≥69.2% ;在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比為≥63.8% ;在200_300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.1% ;在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤2% ；在360_400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率≤30%以利殺菌消毒；對(duì)800-2500nm的近紅外線透射比為≤14.1% ;在300-2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率≤37.3%，色純度≥12%，遮蔽系數(shù)≤0.52。
10.如權(quán)利要求8所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃組合物的厚度為12mm時(shí)，其主波長(zhǎng)為470-530nm，該玻璃在400_700nm的可見(jiàn)光透過(guò)率為≥68.9% ;在400-760nm的太陽(yáng)光白平衡透射比為≥64.5% ;在200_300nm的有害紫外線透過(guò)率≤0.1% ;在300-360nm的紅斑效應(yīng)區(qū)的透過(guò)率≤2% ;在360_400nm的美容健康紫外線的透過(guò)率≤30%以利殺菌消毒；對(duì)800-2500nm的近紅外線透射比為≤14.5% ;在300-2500nm太陽(yáng)光總能量透過(guò)率≤33.3%，色純度≤12%，遮蔽系數(shù)≤0.52。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃組合物成分中無(wú)N1、Cd、As、Pb、Be中任意一種或多種。
12.如權(quán)利要求1所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物，其特征在于:所述玻璃組合物通過(guò)浮法玻璃工藝或格法工藝成型。
13.—種如權(quán)利要求1所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物的應(yīng)用，其特征在于:用于制備建筑物的門窗玻璃、幕墻玻璃、天棚采光隔熱防雨玻璃、車窗玻璃或防彈玻璃。
14.如權(quán)利要求13所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物的應(yīng)用，其特征在于:所述車窗玻璃由至少一塊如權(quán)利要求1所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物經(jīng)鋼化制成，或由至少一塊如權(quán)利要求1所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物和至少一塊普通浮法或格法玻璃夾膠制成。
15.如權(quán)利要求14所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物的應(yīng)用，其特征在于:所述車窗玻璃為前擋風(fēng)玻璃，可見(jiàn)光透過(guò)率≥70%，對(duì)約620nm紅光的波長(zhǎng)光譜透過(guò)率≥50%，對(duì)約588nm黃光的波長(zhǎng)光譜透過(guò)率≥60%，對(duì)約510nm綠光的波長(zhǎng)光譜透過(guò)率≥75%，以清晰分辨出交通路口紅、黃、綠指示燈。
16.如權(quán)利要求15所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物的應(yīng)用，其特征在于:防彈隔熱玻璃由至少一塊如權(quán)利要求1所述吸收紫外線和紅外線的玻璃組合物和普通防彈玻璃板夾膠制成。
【文檔編號(hào)】C03C3/11GK103641309SQ201310566199
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】何開(kāi)生, 胡義湘, 何海波, 曾光明, 楊其翰, 譚四喜, 胡陽(yáng), 胡干 申請(qǐng)人:何開(kāi)生, 胡義湘, 何海波, 曾光明