CN113149431A - 一种深太阳绿色玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深太阳绿色玻璃，包括玻璃基础成分和玻璃着色成分；所制成的深太阳绿色玻璃的厚度为1.6mm～2.1mm，其太阳能透射率小于或等于65％、红外线透过率小于或等于45％、紫外线透过率小于或等于35％。本发明实现在减薄玻璃厚度的同时还能够降低玻璃的太阳能透射率、红外线透过率和紫外线透过率。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃原片领域，尤其是提供一种红外线透过率和紫外线透过率更低的深太阳绿色玻璃。
背景技术
玻璃制品被广泛应用于建筑、汽车、日用、医疗、化学、家居、电子、仪表等行业。随着生产技术的进步，玻璃制品在性能和色泽上需求不断的提高和得到满足，不同颜色的玻璃被逐渐应用到更多中高端和特殊性能的汽车上。玻璃的光学变化赋予玻璃不同的颜色及性能，在汽车玻璃的应用中，深色的玻璃制品可用作汽车的边窗玻璃、后档玻璃、全景天窗等，以保护车内空间的私密性以及达到降低红外线、紫外线入射的目的等，使车内更加舒适。
现有汽车上采用的绿色玻璃也能够在一定程度上实现降低红外线和紫外线透过的目的，但通常厚度较大，例如大于2.1mm，无法满足因汽车轻量化需求而减薄后具有更低的红外线透过率和紫外线透过率的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种深太阳绿色玻璃，在减薄玻璃厚度的同时还能够降低玻璃的太阳能透射率、红外线透过率和紫外线透过率。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种深太阳绿色玻璃，包括玻璃基础成分和玻璃着色成分，所述玻璃着色成分按重量百分比计包括:
0.8％～2.0％的总铁Fe2O3、0.01％～0.6％的TiO2、0.001％～2.0％的CeO2、5ppm～150ppm的Cr2O3、15ppm～60ppm的ZrO2、2ppm～1000ppm的CuO、5ppm～50ppm的SrO、80ppm～200ppm的BaO和5ppm～120ppm的Co2O3；
其中，总铁Fe2O3与TiO2的总含量为1.0％～2.0％，TiO2和CeO2的总含量为0.2％～2.0％；
所述深太阳绿色玻璃的厚度为1.6mm～2.1mm，其太阳能透射率小于或等于65％、红外线透过率小于或等于45％、紫外线透过率小于或等于35％。
进一步的，CuO的含量为100ppm～800ppm。
进一步的，所述玻璃基础成分按重量百分比计包括63％～73％的SiO2、10％～18％的Na2O、4％～14％的CaO、2％～6％的MgO、0.1％～2％的Al2O3和0.01％～1％的K2O。
进一步的，所述深太阳绿色玻璃的太阳能透射率小于或等于50％，其红外线透过率小于或等于30％。
进一步的，所述深太阳绿色玻璃的可见光透过率大于或等于70％。
进一步的，所述深太阳绿色玻璃的氧化还原比为0.1～0.5。
进一步的，当TiO2的含量大于或等于0.2％时，TiO2的含量与氧化铈CeO2的含量之比大于或等于20。
进一步的，当TiO2的含量小于0.1％时，CeO2的含量与TiO2的含量之比为5～40。
进一步的，CuO的含量与Cr2O3的含量之比为5～60。
进一步的，BaO的含量与SrO的含量之比为5～40。
进一步的，BaO的含量与ZrO2的含量之比为2～8。
进一步的，所述深太阳绿色玻璃不含NiO。
本发明的有益效果在于：本发明通过控制严格比例的玻璃着色成分，能够便利地、经济地获得厚度为1.6mm～2.1mm的深太阳绿色玻璃，其太阳能透射率小于或等于65％、红外线透过率小于或等于45％、紫外线透过率小于或等于35％，实现在减薄玻璃厚度的同时还能够降低玻璃的太阳能透射率、红外线透过率和紫外线透过率。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式以说明。
本发明提供一种深太阳绿色玻璃，包括玻璃基础成分和玻璃着色成分：
所述玻璃基础成分按重量百分比计包括63％～73％的SiO2、10％～18％的Na2O、4％～14％的CaO、2％～6％的MgO、0.1％～2％的Al2O3和0.01％～1％的K2O；
其中，Na2O在玻璃中可以降低玻璃的高温粘度，降低着色成分的结构变化阈值，提升玻璃的热膨胀系数；K2O与Na2O属于碱金属氧化物，其作用也与Na2O类似，若Na2O和K2O含量过高，则玻璃的化学稳定性下降；CaO可以提升玻璃的稳定性和抗析晶性能，降低玻璃的高温粘度；MgO可以改善玻璃的化学稳定性，若含量过高，则玻璃的抗析晶性能下降；Al2O3在玻璃中也可以提升玻璃的化学稳定性；
所述玻璃着色成分按重量百分比计包括:
0.8％～2.0％的总铁Fe2O3、0.01％～0.6％的TiO2、0.001％～2.0％的CeO2、5ppm～150ppm的Cr2O3、15ppm～60ppm的ZrO2、2ppm～1000ppm的CuO、5ppm～50ppm的SrO、80ppm～200ppm的BaO和5ppm～120ppm的Co2O3；
总铁Fe2O3作为主着色剂，用于玻璃的绿色着色和调节透射率，以二价铁(Fe2+)和三价铁(Fe3+)等形式存在，二价铁(Fe2+)能够作为红外线吸收成分，三价铁(Fe3+)能够作为紫外线吸收成分。本发明所述的总铁Fe2O3表示存在于玻璃中的所有铁氧化物，既包含二价铁(FeO)，也包含三价铁(Fe2O3)，这是本领域的通用表示方法，并不表示玻璃中的铁氧化物都是总铁Fe2O3。
本发明定义以FeO形式表示的二价铁重量含量和以Fe2O3形式表示的总铁重量含量之间的比率为氧化还原比，用于调节紫外线透过率和红外线透过率，优选所述深太阳绿色玻璃的氧化还原比为0.1～0.5，具体可举例0.17、0.19、0.23、0.24、0.25、0.31、0.37、0.46、0.49等。
氧化钛TiO2能够使玻璃具备阻隔紫外线的性能和作为黄色着色剂，本发明优选总铁Fe2O3与TiO2的总含量为1.0％～2.0％。氧化铈CeO2能够使玻璃具备阻隔紫外线的性能和作为黄色着色剂，本发明优选氧化钛TiO2与氧化铈CeO2的总含量为0.2％～2.1％。优选地，当氧化钛TiO2的含量大于或等于0.2％时，从制造便利性和经济性考虑，氧化钛TiO2的含量与氧化铈CeO2的含量之比大于或等于20，例如20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、40等，更优选为20～28。优选地，当氧化钛TiO2的含量小于0.1％时，从制造便利性和经济性考虑，氧化铈CeO2的含量与氧化钛TiO2的含量之比为5～40，例如5、6、7、8、10、15、20、25、30、35、40等。
氧化铬Cr2O3能够使玻璃具备阻隔紫外线的性能以及作为黄绿色、翠绿色着色剂；氧化铜CuO能够作为蓝绿色着色剂，优选含量为100ppm～800ppm。从制造便利性和经济性考虑，优选氧化铜CuO的含量与氧化铬Cr2O3的含量之比为5～60，例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60等。三氧化二钴Co2O3用于玻璃的浅蓝着色剂，优选含量为8ppm～110ppm。
合适量的氧化锆ZrO2、氧化钡BaO和氧化锶SrO在玻璃中可以改善玻璃的化学稳定性，提高玻璃的硬度，若含量过高，则玻璃固定着色成分的能力降低，从制造便利性和经济性考虑，优选氧化钡BaO的含量与氧化锶SrO的含量之比为5～40，例如5.4、6、7、8、8.2、8.3、8.7、9、9.1、9.6、9.9、10、11、12、13、14.9等；优选氧化钡BaO的含量与氧化锆ZrO2的含量之比为2～8，例如2、2.9、3、3.4、3.5、3.8、3.9、4.0、4.2、5、6、7、8等；更优选氧化锆ZrO2的含量为30ppm～40ppm。
从制造便利性和经济性考虑，本发明所述的深太阳绿色玻璃不含氧化镍NiO，通常氧化镍NiO会降低玻璃的可见光透过率，但不会降低红外线透过率和紫外线透过率，而且容易使玻璃偏棕色，还可能在浮槽中与熔融锡反应，导致无法获得所需色调的玻璃。
本发明通过控制严格比例的玻璃着色成分，能够获得厚度为1.6mm～2.1mm的深太阳绿色玻璃，其太阳能透射率小于或等于65％、红外线透过率小于或等于45％、紫外线透过率小于或等于35％，实现在减薄玻璃厚度的同时还能够降低玻璃的太阳能透射率、红外线透过率和紫外线透过率。
实施例
本发明将硅砂、纯碱、白云石、石灰石等基本成分原料和铁粉、钛白粉等着色成分原料，以及还原剂、澄清剂等混合以制备玻璃原料；将玻璃原料输送到熔化炉内，熔化炉加热至约1400℃～约1600℃(例如约1500℃)使其熔融而制成熔融玻璃液，然后通过浮法等玻璃板成形法成形为规定厚度的玻璃板，在玻璃板退火冷却后进行切割，得到实施例1-11的玻璃板并进行成分分析，各实施例的成分分析结果见表1和表2。
表1：实施例1-11的玻璃板的着色成分分析结果
表2：实施例1-11的玻璃板的着色成分分析结果
将实施例1-11的玻璃板按下述方法进行测试，并将结果计入表3中。
在本发明中，采用CIEA标准照明在380-780nm范围内以10nm的间隔测量可见光透过率(Lta)、在300-380nm波长范围内以5nm的间隔测量紫外线透过率(Tuv)，在780-2500nm范围以50nm的间隔测量红外线透过率(Tnir)，总太阳能透射率(Te)代表一个计算值，该计算值以300-2500nm波长范围内以50nm的间隔测得的透光率值为基础，颜色指数L*,a*，b*是依据1976CIE，D65照明体的标准进行计算的。
表3实施例1～11的玻璃板的光学性能
| Lta | Tuv | Te | Tnir | L* | a* | b* | |
| 实施例1 | 77.78 | 27.70 | 56.75 | 39.40 | 91.14 | -5.36 | 2.53 |
| 实施例2 | 74.74 | 26.43 | 54.29 | 37.39 | 89.77 | -5.49 | 2.33 |
| 实施例3 | 70.69 | 32.21 | 42.89 | 18.24 | 88.44 | -8.83 | 0.00 |
| 实施例4 | 81.02 | 28.98 | 63.29 | 19.36 | 92.39 | -4.09 | 3.19 |
| 实施例5 | 79.29 | 28.17 | 59.47 | 43.32 | 91.71 | -4.67 | 2.91 |
| 实施例6 | 68.69 | 30.99 | 40.39 | 15.79 | 87.51 | -9.62 | 0.43 |
| 实施例7 | 75.57 | 28.67 | 51.33 | 30.64 | 90.26 | -6.35 | 2.32 |
| 实施例8 | 69.69 | 24.1 | 42.84 | 20.16 | 87.74 | -8.53 | 2.03 |
| 实施例9 | 73.52 | 24.87 | 48.63 | 27.73 | 89.34 | -6.97 | 2.74 |
| 实施例10 | 81.89 | 34.08 | 64.26 | 52.01 | 92.82 | -3.93 | 2.98 |
| 实施例11 | 80.82 | 33.19 | 63.21 | 49.03 | 92.38 | -4.25 | 2.49 |
由上表可得，通过本发明所制成的深太阳绿色玻璃，其太阳能透射率基本小于或等于65％，甚至小于或等于50％；其红外线透过率小于或等于45％，甚至小于或等于30％，更甚至于小于或等于20％；其紫外线透过率小于或等于35％，甚至小于或等于30％，更甚至于小于或等于25％；其可见光透过率大于或等于70％，甚至大于或等于80％。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种深太阳绿色玻璃，包括玻璃基础成分和玻璃着色成分，其特征在于，所述玻璃着色成分按重量百分比计包括:
0.8％～2.0％的总铁Fe2O3、0.01％～0.6％的TiO2、0.001％～2.0％的CeO2、5ppm～150ppm的Cr2O3、15ppm～60ppm的ZrO2、2ppm～1000ppm的CuO、5ppm～50ppm的SrO、80ppm～200ppm的BaO和5ppm～120ppm的Co2O3；
其中，总铁Fe2O3与TiO2的总含量为1.0％～2.0％，TiO2和CeO2的总含量为0.2％～2.0％；
所述深太阳绿色玻璃的厚度为1.6mm～2.1mm，其太阳能透射率小于或等于65％、红外线透过率小于或等于45％、紫外线透过率小于或等于35％。
2.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，CuO的含量为100ppm～800ppm。
3.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，所述玻璃基础成分按重量百分比计包括63％～73％的SiO2、10％～18％的Na2O、4％～14％的CaO、2％～6％的MgO、0.1％～2％的Al2O3和0.01％～1％的K2O。
4.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，所述深太阳绿色玻璃的太阳能透射率小于或等于50％，其红外线透过率小于或等于30％。
5.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，所述深太阳绿色玻璃的可见光透过率大于或等于70％。
6.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，所述深太阳绿色玻璃的氧化还原比为0.1～0.5。
7.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，当TiO2的含量大于或等于0.2％时，TiO2的含量与氧化铈CeO2的含量之比大于或等于20。
8.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，当TiO2的含量小于0.1％时，CeO2的含量与TiO2的含量之比为5～40。
9.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，CuO的含量与Cr2O3的含量之比为5～60。
10.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，BaO的含量与SrO的含量之比为5～40。
11.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，BaO的含量与ZrO2的含量之比为2～8。
12.根据权利要求1所述的一种深太阳绿色玻璃，其特征在于，所述深太阳绿色玻璃不含NiO。
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