專利名稱：一種防紫外線的硬料玻殼玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明用硬料玻殼玻璃及其制備方法，尤其是一種適于室外環(huán)境并 能夠有效攔截紫外線的硬料玻殼玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，硼硅酸鹽玻璃化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐水、耐酸堿性能優(yōu)良，尤其具有良好的 機械強度和耐熱急變性能，被作為電光源用玻璃加工成各種規(guī)格的玻殼、玻管、玻棒等，作 為照明光源外殼其優(yōu)異的理化性能除起保護作用外，還可防止環(huán)境對燈的影響，同時該玻 璃產(chǎn)品具有可見光高透過率，并且具有抗紫外和防暴曬性能，不含鉛等有害元素，所以廣泛 用于環(huán)境溫度為-20°C 40°C的道路、高速公路、機場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯 處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明等地方。也被國家輕工業(yè)局列為電光源硬料玻殼首選材料，并 制定了 DGW233型和DGW240型電光源玻璃主要技術(shù)數(shù)據(jù)QB/T 2451-99標(biāo)準(zhǔn)，但隨著使用范 圍的推廣，一些工礦企業(yè)或特殊環(huán)境對玻殼的耐酸堿性、耐熱急變性都提出了更高的要求， 同時隨著人們環(huán)保意識的增強，大力提倡綠色照明，對玻殼截紫外線性能也提出了要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠有效截紫外線的硬料玻殼玻 璃，本玻璃能夠有效攔截紫外線，適于室外及一些特殊環(huán)境的照明要求，滿足目前電子工業(yè) 的發(fā)展需求和人們對綠色環(huán)保、綠色照明的需求。本發(fā)明還提供了該硬料玻殼玻璃的制備方法。本發(fā)明是通過以下措施實現(xiàn)的
一種防紫外線的硬料玻殼玻璃，包括下列重量百分比的組分
SiO276 77%
Al2O33 3. 4%
B2O313. 8 14. 9%
R2O5. 5 6%
Ti2O0.09%
CeO20.07%
Fe2O3^ 0. 04%
其中，R為堿金屬元素。上述硬料玻殼玻璃中，R20優(yōu)選為Na2O或/和1(20。上述硬料玻殼玻璃的優(yōu)選配方為(重量百分比) SiO2 76. 5%
Al2O33. 3%
B2O314. 2%
Na2O5. 2%K2O0.6%
Ti2O0.09%
CeO20.07%
Fe2O30. 04%ο上述防紫外線的硬料玻殼玻璃是由下列重量比的原料經(jīng)配制、熔制、成型而得 石英砂硼砂硼酸氫氧化鋁碳酸鉀食鹽氧化鈦氧化鈰=49 102 :15. 5
32. 5 :5 9. 2 :3· 2 5. 8 :1 2 :3· 5 6. 9 0. 06 0. 12 0. 05 0. 1。上述制備方法中，原料的優(yōu)選配比為(重量比)石英砂硼砂硼酸氫氧化鋁碳 酸鉀食鹽氧化鈦氧化鈰=50. 5 16 5 3. 2 1 3. 5 0. 06 0. 05。上述所得玻璃的理化特性為熱穩(wěn)定性> 2680C，耐水性能為HGBl級，紫外光透過 濾結(jié)果為燈殼頸部波長315nm時為34. 73%，燈殼泡部波長315nm時為45. 77%。本發(fā)明中SiO2來源于石英砂，Al2O3來源于氫氧化鋁，B2O3來源于硼砂和/或硼酸， Na2O來源于硼砂，K2O來源于碳酸鉀。這樣可以降低成本，為了使制得的玻璃理化性能優(yōu)越， 各原料純度要求盡量大。因為氧化鈰(CeO2)中的Ce4+能顯著提高玻璃吸收紫外線的能力，并且可見區(qū)的 透過濾很高，四價鈰的紫外吸收帶常進入可見光區(qū)，使玻璃產(chǎn)生淡黃色，另外，含氧化鈰的 玻璃還具有在強輻射線照射下不變色的性能。在硅酸鹽玻璃中，部分二氧化鈦(TiO2)以 [TiO4]形式進入結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，部分以八面體形式處于結(jié)構(gòu)網(wǎng)外，TiO2可以提高玻璃的折射 率和化學(xué)穩(wěn)定性，增加玻璃吸收X-射線的能力，同時還具有強烈吸收紫外線的性能。紫外 吸收帶常進入可見區(qū)的紫蘭色部分，使玻璃產(chǎn)生棕黃色。一般情況下，鈰和鈦在玻璃中常按 一定比例配合使用，鈰和鈦一般會產(chǎn)生金黃色，但在不同基礎(chǔ)玻璃成分下，變動鈰和鈦比例 還可以呈其它不同的顏色。鈰和鈦是一種重要的混合著色物質(zhì)，二者配合使用可以達到最 佳的使用效果。本發(fā)明精選了最佳組分配方及最簡制備工藝，生產(chǎn)出的硼硅電光源玻璃各項指標(biāo) 均達到或超過了 QB/T 2451-99標(biāo)準(zhǔn)，其中熱穩(wěn)定性> 268°C，耐水性能為HGBl級，紫外光 透過濾結(jié)果為燈殼頸部波長315nm時為34. 73%，燈殼泡部波長315nm時為45. 77%，因此 能有效攔截紫外線，減少紫外線對人體的傷害。同時，本發(fā)明具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱 急變性、耐水性和耐酸堿性。所以它不但能完全滿足道路、高速公路、工礦企業(yè)或特殊環(huán)境 對玻殼的耐酸堿性、耐熱急變性能要求苛刻的環(huán)境，而且也符合當(dāng)前國際上提倡的“綠色照 明”的理念，滿足人們對照明質(zhì)量、照明環(huán)境和減少污染的迫切要求。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明進行進一步闡述，應(yīng)該明白的是，下述說明僅是示 例性的，并不對本發(fā)明進行闡述。本發(fā)明中各原料成分盡量選擇純度高的，本實施例中選用的各原料的純度、粒度、 雜質(zhì)含量如下
石英砂:Si02>99. 3%，F(xiàn)e203 <0. 02%;顆粒度全部通過40目，40 60目彡0. 1%，60 140 目彡80. 0%，200目以下彡5. 0% ；水分彡0. 5% ；
硼砂:Na2B407. 5H20 彡 99. 0% (B2O3 彡 47. 0% Na2O 彡 21. 0%), Fe2O3 彡 0. 005% ；硼酸=H3BO3 彡 99. 8% (B2O3 彡 56. 21%)，F(xiàn)e2O3 彡 0. 01% ；
氫氧化鋁A1 (OH) 3 彡 96. 4% (Al2O3 彡 63. 0%)，F(xiàn)e2O3 彡 0. 01% ；水分彡 10. 0% ； 食鹽=NaCl 彡 98. 0%, Fe2O3 ( 0. 05% ；粒度 20 目以上彡 5. 0% ； 碳酸鉀:K2C03 彡 99. 0%( k20 ^ 67. 43% ), KCl ( 0. 1%，F(xiàn)e2O3 ( 0. 005% ； 氧化鈦=TiO2 彡 97. 5%, Fe2O3 ( 0. 01% ； 氧化鋪:Ce02 彡 99. 0%, Fe2O3 彡 0. 01%。實施例1
所需原料為石英砂49kg、硼砂15. 5kg、硼酸6. 6kg、氫氧化鋁3. 3kg、食鹽3. 5kg、碳 酸鉀1kg、氧化鈦0. 06kg、氧化鈰0. 05kg。將上述原料混合均勻，再經(jīng)熔制、成型等常規(guī)玻璃 制備步驟得到下列組分的玻璃
SiO2 76%、Al2O3 3.4%、B2O3 14. 9%, Na2O 5. 5%、Ti2O 0. 09%、CeO2 0. 07%、Fe2O3 0.04%。本玻璃在280-320nm紫外透過率為30 % 46 %。實施例2
所需原料為石英砂102kg、硼砂32. 5kg、硼酸9. 2kg、氫氧化鋁5. 8kg、食鹽6. 9kg、碳 酸鉀2kg、氧化鈦0. 12kg、氧化鈰0. Ikgo將上述原料混合均勻，再經(jīng)熔制、成型等常規(guī)玻璃 制備步驟得到下列組分的玻璃
SiO2 77%、Al2O3 3%, B2O3 13. 8%, Na2O 6%, Ti2O 0. 09%、CeO2 0. 07%、Fe2O3 0.04%。本玻璃在280-320nm紫外透過率為30 % 46 %。實施例3
所需原料為石英砂50. 5kg、硼砂17. 9kg、硼酸3. 4kg、氫氧化鋁3. 2kg、食鹽3. 5kg、 氧化鈦0. 06kg、氧化鈰0. 05kg。將上述原料混合均勻，再經(jīng)熔制、成型等常規(guī)玻璃制備步驟 得到下列組分的玻璃
SiO2 76. 5%,Al2O3 3. 3%,B2O3 14. 2%,Na2O 5. 8%, Ti2O 0.09%、CeO2 0. 07%, Fe2O3 0.04%。
本玻璃在280-320nm紫外透過率為30 % 46 %。實施例4
所需原料為石英砂50. 5kg、硼砂16kg、硼酸5kg、氫氧化鋁3. 2kg、食鹽3. 5kg、碳酸 鉀1kg、氧化鈦0. 06kg、氧化鈰0. 05kg。將上述原料混合均勻，再經(jīng)熔制、成型等常規(guī)玻璃制 備步驟得到下列組分的玻璃
SiO2 76. 5%、Al2O3 3. 3%、B2O3 14. 2%、Na2O 5. 2%、K2O 0. 6%、Ti2O 0. 09%、CeO2 0. 07%、 Fe2O3 0.04%。本玻璃在280_320nm紫外透過率為30 % 46 %。
權(quán)利要求
一種防紫外線的硬料玻殼玻璃，其特征是包括下列重量百分比的組分SiO2 76~77% Al2O33~3.4% B2O313.8~14.9% R2O5.5~6% Ti2O0.09% CeO2 0.07% Fe2O3 ≤0.04%其中，R為堿金屬元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬料玻殼玻璃，其特征是所述R2O為Na2O或/和K20。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬料玻殼玻璃，其特征是包括下列重量百分比的組分 SiO976. 5%3. 3% 14. 2% 5. 2% 0. 6% 0. 09% 0. 07% 0. 04%οAl2O3B2O3Na2OK2OTi2OCeO9Fe2O3
4.一種權(quán)利要求2或3所述的防紫外線的硬料玻殼玻璃的制備方法，其特征是由下列 重量比的原料經(jīng)配制、熔制、成型而得石英砂硼砂硼酸氫氧化鋁碳酸鉀食鹽氧化鈦氧化鈰=49 102 15. 5 32. 5 :5 9. 2 :3· 2 5. 8 :1 2 :3· 5 6. 9 0. 06 0. 12 0. 05 0. 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是由下列重量比的原料經(jīng)配制、熔制、成型 而得石英砂硼砂硼酸氫氧化鋁碳酸鉀食鹽氧化鈦氧化鈰=50. 5 16 53.21 3. 5 0. 06 0. 05。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防紫外線的硬料玻殼玻璃，包括下列重量百分比的組分SiO276~77%、Al2O33~3.4%、B2O313.8~14.9%、R2O5.5~6%、Ti2O0.09%、CeO20.07%、Fe2O3 ≤0.04%，其中，R為堿金屬元素。本發(fā)明還公開了該玻璃的制備方法。本發(fā)明的玻璃除理化性能穩(wěn)定，耐水、耐酸堿，耐熱急變性能優(yōu)良外，還能夠有效攔截紫外線，適于室外及一些特殊環(huán)境的照明要求，滿足目前電子工業(yè)的發(fā)展需求和人們對綠色環(huán)保、綠色照明的需求。
文檔編號C03C3/095GK101885581SQ20101023914
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者史生宏, 孫慶偉, 張建忠, 朱琪, 李曄, 楊中辰, 薛俊田 申請人:濟南力諾玻璃制品有限公司