專利名稱：：強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，此種玻璃廣泛應(yīng)用于汽車擋風(fēng)玻璃、建筑玻璃以及眼鏡玻璃等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，汽車以及建筑業(yè)也迅猛發(fā)展，然而重工業(yè)排放的有害氣體使臭氧層破壞日益嚴(yán)重，紫外線輻射強(qiáng)度增加，汽車以及建筑物內(nèi)的豪華裝飾受紫外線照射的破壞日趨嚴(yán)重，汽車數(shù)量的增加導(dǎo)致了夜間、太陽(yáng)初升時(shí)和太陽(yáng)落山時(shí)行車的事故頻率增加，造成了很大的安全隱患，因?yàn)樵诳梢?jiàn)光中，黃色光的色散性比較差，所以一些車燈、路燈都選用了大功率的黃色燈作為夜光燈。太陽(yáng)光透過(guò)大氣層后黃光色散的較少，所以，不論白天黑夜，黃色的眩目光成為汽車司機(jī)們的視野障礙，因此研究一種有效地防止眩目的玻璃成為玻璃領(lǐng)域的一大研究方向。稀土是我國(guó)的重要戰(zhàn)略資源之一，其儲(chǔ)量、產(chǎn)量及出口量均列世界第一。特別是包頭白云鄂博其稀土儲(chǔ)量居世界第一，其中97%為輕稀土，50%為氧化鈰，加快稀土方面的研究與應(yīng)用是我國(guó)科技工作者面臨的一大課題。玻璃領(lǐng)域中已經(jīng)研制出幾種添加氧化釹的玻璃，例如，美國(guó)專利No.5830814公開(kāi)了一種適用于建筑領(lǐng)域或者安裝在機(jī)動(dòng)車輛中的窗玻璃的組合物，這些組合物包含以下成分，用重量百分比表示，由以下范圍限定6975%的5102、03%的八1203、210%的010、02%的Mg0、917X的Na0，以及0.21.5%的Fe203(總鐵量)。這些組合物還包含氟以及鋅、鋯、鈦的氧化物，和小于4X的BaO，剩下的堿土金屬的百分比的總和小于10%。美國(guó)專利No.4470922公開(kāi)了一種增強(qiáng)的包含氧化釹的玻璃，其包含4060%的Si02、1030^的氧化釹以及少量的各種其它無(wú)機(jī)化合物。美國(guó)專利No.4315186公開(kāi)了一種摻雜了氧化釹的前凸鏡部分的反光燈，該前透鏡部分熔合到反光鏡部分。其中氧化釹含量為0.55.0%，在氧化釹的含量高于5%的情況下，最終的玻璃材料和構(gòu)成反光鏡的玻璃材料之間的熱膨脹系數(shù)差別很大，使得將該前透鏡部分熔合到反光鏡基底變得困難。美國(guó)人丹尼爾內(nèi)森卡彭在中國(guó)申請(qǐng)的專利No.02814861.4公開(kāi)了一種摻雜氧化釹的車輛擋風(fēng)玻璃、安全窗玻璃材料和窗玻璃，有效地濾除了光譜中的黃光部分，降低了對(duì)比度，該玻璃可以用作組裝的窗玻璃中的多層玻璃。以上發(fā)明大多利用加入大量的氧化釹來(lái)達(dá)到著色和濾除黃光的作用，由于氧化釹的價(jià)格昂貴，生產(chǎn)成本較高，效果也不夠理想，所以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)和廣泛推廣比較困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠強(qiáng)烈地吸收紫外線和可見(jiàn)光的黃光部分的強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃。技術(shù)解決方案本發(fā)明以普通鈉鈣硅浮法玻璃的組成作為基礎(chǔ)，包括下列原料的4:百分比組分氧化鈉Na20:615%氧化鈣CaO:413%氧化鎂MgO:28%氧化鋁A1203:03%氧化鐵Fe203:0.050.3%碳酸鈰Ce2(C03)3:12%碳酸釹Nd2(C03)3:0.70.9%二氧化錳Mn02:1.22%。該種4mm厚玻璃具有大于85%的可見(jiàn)光透過(guò)率，小于7%的紫外線透過(guò)率，在568590nm波長(zhǎng)的透過(guò)率小于3%。下面說(shuō)明對(duì)本發(fā)明強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃的組成進(jìn)行限定的理由，以下所有的百分?jǐn)?shù)均是重量百分?jǐn)?shù)。Si02是構(gòu)成玻璃骨架的主要成分，能降低玻璃的熱膨脹系數(shù)，提高玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、軟化溫度、耐熱性、硬度、機(jī)械強(qiáng)度和黏度等。含量過(guò)低，玻璃的各種性能會(huì)下降，含量過(guò)高，原料難以熔化?；?0是玻璃網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，可以降低玻璃的黏度，使玻璃易于熔融，是玻璃良好的助溶劑，但同時(shí)它會(huì)增加玻璃的熱膨脹系數(shù)，降低玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，所以不能引入過(guò)多，一般不超過(guò)18%，引入過(guò)少，玻璃的熔化效果就差。CaO是玻璃網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，在玻璃中的主要作用是穩(wěn)定劑，即增加玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，但含量較高時(shí)，使玻璃的結(jié)晶傾向增大，而且易使玻璃發(fā)脆，一般不超過(guò)12.5%。氧化鐵是砂巖中含有的一種雜質(zhì)，它的存在形式有FeO和Fe203兩種，F(xiàn)eO會(huì)使玻璃呈藍(lán)綠色，？6203會(huì)使玻璃呈黃綠色，低價(jià)鐵的著色能力大約為高價(jià)鐵著色能力的10倍。不管是高價(jià)鐵還是低價(jià)鐵都會(huì)降低玻璃的透明度，我國(guó)的浮法玻璃生產(chǎn)的原料中氧化鐵含量大都在0.070.20%之間，而國(guó)外或合資線浮法玻璃的氧化鐵含量大都在0.05%左右，所以國(guó)內(nèi)浮法生產(chǎn)的玻璃普遍呈現(xiàn)不良的藍(lán)綠色，從而降低透明度和光澤度，影響了玻璃的質(zhì)量。Mn02在熔制過(guò)程中分解為氧化錳和氧，氧化錳使玻璃著成紫色，但著色不穩(wěn)定，需要保持氧化氣氛和穩(wěn)定的熔制溫度，與鈰和釹混合使用，可以得到較穩(wěn)定的紫色玻璃。(^2(0)3)3在高溫下可分解為&02，在玻璃中Ce02可以起到吸收紫外線的作用，本發(fā)明中選用Ce(C03)2而不直接選用Ce02，是因?yàn)镃e2(C03)3高溫分解釋放出C02氣體能夠加速玻璃中氣泡的逸出，替代了部分芒硝，降低了環(huán)境污染。Ce02在高溫下還可以繼續(xù)分解，化學(xué)式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>&02在高溫反應(yīng)中做氧化劑，即可以還原氧化鐵減弱鐵的著色能力，又可以起到澄清和吸收紫外線的功能。但Ce02含量不能過(guò)高，過(guò)高容易使高價(jià)鐵含量增加，使玻璃顯淡黃色。Nd2(C03)3在高溫下可分解出Nd203，同時(shí)釋放出C02氣體，加速了玻璃液的澄清過(guò)程，Nd203能將玻璃著成淡紫色，可與鐵的淺藍(lán)綠色中和，強(qiáng)烈吸收568590nm黃色光部分，同時(shí)Nd203對(duì)紫外線有一定的吸收作用，Nd203與Mn02同時(shí)加入可獲得較好的著色效果。本發(fā)明強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃具有較高的可見(jiàn)光透過(guò)率和紫外線吸收率，強(qiáng)烈地吸收可見(jiàn)光的黃光部分，且可以直接將紫外線吸收劑加入到普通浮法玻璃配料中進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，成本較低且經(jīng)濟(jì)環(huán)保，是汽車以及建筑用玻璃的最佳選擇。具體實(shí)施例方式本發(fā)明將通過(guò)下面的實(shí)例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，但是本發(fā)明不受限于以下實(shí)施例。以下實(shí)施例中均使用普通浮法玻璃的基礎(chǔ)配料，各成分含量如表1:表1實(shí)施例基礎(chǔ)配料成分表/%(按重量百分比計(jì))<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通過(guò)砂巖、白云石、石灰石、純堿和芒硝引入以上各種成分，加入要求的Ce2(C0》3、Nd2(C03)3和Mn02，將基礎(chǔ)配合料充分混合，總質(zhì)量共100g，放入剛玉坩堝中，見(jiàn)表2，混勻后放入到電阻爐中加熱到145(TC，保溫2小時(shí)后將熔化的玻璃液澆鑄到涂有鋯粉的鋼板上后，放入到55(TC的保溫爐中進(jìn)行退火。制出的樣品厚度約為6mm，經(jīng)粗磨拋光后厚度為4mm。表2實(shí)施例玻璃配料中添加劑的含量/%<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>將每塊拋光好的4mm厚的玻璃用BTF_1可見(jiàn)光透過(guò)率測(cè)試儀、TV-19011雙光束紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)和可見(jiàn)光分光光度計(jì)分別測(cè)量可見(jiàn)光透過(guò)率(LT)、總太陽(yáng)紫外線透過(guò)率(TSUV)和568590nm黃光的透過(guò)率，見(jiàn)表3。表3實(shí)施例玻璃的測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>通過(guò)上表可以看出，本發(fā)明的厚度為4mm的玻璃具有大于80X的可見(jiàn)光透過(guò)率(LT)，優(yōu)選的具有85X以上的可見(jiàn)光透過(guò)率；總太陽(yáng)紫外線透過(guò)率(TSUV)小于15%，優(yōu)選的總太陽(yáng)紫外線透過(guò)率小于7%;568590nm波長(zhǎng)的透過(guò)率小于15%，優(yōu)選可以小于3%，效果十分理想。工業(yè)實(shí)用性如上詳細(xì)描述，本發(fā)明生產(chǎn)的玻璃具有高可見(jiàn)光透過(guò)率和強(qiáng)紫外線吸收率，568590nm波長(zhǎng)的黃光透過(guò)率極低，使光譜中的黃光被強(qiáng)烈吸收而不飽和，且降低對(duì)比度，無(wú)論在日光下還是在黑夜，對(duì)于車輛駕駛員都能很好的看清前方的情景，有效的防止眩目的發(fā)生。而且不改變浮法玻璃的生產(chǎn)工藝，直接加入要求的添加劑即可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，可廣泛的應(yīng)用在汽車以及建筑窗用和眼鏡玻璃等。權(quán)利要求強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，其配方如下包括下列原料的重量百分比組分；氧化硅SiO272～82％氧化鈉Na2O6～15％氧化鈣CaO4～13％氧化鎂MgO2～8％氧化鋁Al2O30～3％氧化鐵Fe2O30.05～0.3％碳酸鈰Ce2(CO3)30.1～3％碳酸釹Nd2(CO3)30.4～1.2％二氧化錳MnO20.5～3％。2.強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，其特征在于包括下列原料的重量百分比組分；氧化硅Si02:7282%氧化鈉Na20:615%氧化鈣CaO:413%氧化鎂MgO:28%氧化鋁A1^:03%氧化鐵Fe203:0.050.3%碳酸鈰Ce2(C03)3:0.22.6%碳酸釹Nd2(C03)3:0.51%二氧化錳Mn02:0.72.6%。3.按權(quán)利要求1或2所述的玻璃組合物，其特征在于該種4mm厚玻璃具有大于80%的可見(jiàn)光透過(guò)率，小于15%的紫外線透過(guò)率。4.按權(quán)利要求3所述強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，其特征在于在568590nm波長(zhǎng)的透過(guò)率小于15%。5.強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，其特征在于包括下列原料的重量百分比組分；氧化硅Si02:7282%氧化鈉Na20:615%氧化鈣CaO:413%氧化鎂MgO:28%氧化鋁A1^:03%氧化鐵Fe203:0.050.3%碳酸鈰Ce2(C03)3:0.52%碳酸釹Nd2(C03)3:0.60.9%二氧化錳Mn02:0.92%。6.按權(quán)利要求5所述的強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，其特征在于該種4mm厚玻璃具有大于85%的可見(jiàn)光透過(guò)率，小于10%的紫外線透過(guò)率。7.按權(quán)利要求6強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，其特征在于在568590nm波長(zhǎng)的透過(guò)率小于8%。8.強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，其特征在于包括下列原料的重量百分比組分；氧化硅Si02:7282%氧化鈉Na20:615%氧化鈣CaO:413%氧化鎂MgO:28%氧化鋁A1^:03%氧化鐵Fe203:0.050.3%碳酸鈰Ce2(C03)3:12%碳酸釹配2(0)3)3:0.70.9%二氧化錳Mn02:1.22%。9.按權(quán)利要求8所述的強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，其特征在于該種4mm厚玻璃具有大于85%的可見(jiàn)光透過(guò)率，小于7%的紫外線透過(guò)率。10.按權(quán)利要求9所述的強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃，其特征在于在568590nm波長(zhǎng)的透過(guò)率小于3%。全文摘要本發(fā)明提供了一種強(qiáng)吸收紫外線的防眩目紫色玻璃。它在普通浮法玻璃的基礎(chǔ)上加入重量百分比為0.1～3％的碳酸鈰(Ce2(CO3)3)、0.4～1.2％的碳酸釹(Nd2(CO3)3)以及0.5～3％的二氧化錳(MnO2)，作為玻璃的紫外線和黃色光的吸收劑以及著色劑，使熔制出的玻璃厚度為4mm，其可見(jiàn)光透過(guò)率大于80％，紫外線透過(guò)率小于15％，568～590nm波長(zhǎng)的透過(guò)率小于15％，優(yōu)選配方可見(jiàn)光透過(guò)率大于85％，紫外線透過(guò)率小于7％，568～590nm波長(zhǎng)的透過(guò)率小于3％。此種玻璃可有效地降低紫外線的透過(guò)和黃色光的透過(guò)，廣泛的應(yīng)用于汽車玻璃、建筑玻璃以及眼鏡玻璃等。文檔編號(hào)C03C3/095GK101717192SQ20091025872公開(kāi)日2010年6月2日申請(qǐng)日期2009年12月11日優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日發(fā)明者張曉偉,張永強(qiáng),李梅,柳召剛,王覓堂,胡艷宏申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)