玻璃板制造技术

技术编号:7131163 阅读:259 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及对于3.2mm厚度具有大于或等于89%的光透射的玻璃板,其化学组成包含0.05%-1%的重量含量的氧化铋,0.005%-0.05%的重量含量的以Fe2O3的铁氧化物和以质量百分比表示的以下氧化物:SiO2 60–75%,Al2O3 0–10%,B2O3 0–5%,CaO 5–15%,MgO 0–10%,Na2O 5–20%,K2O 0–10%,BaO 0–5%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃板本专利技术涉及平面或者弯曲玻璃板的领域。更具体地,本专利技术涉及玻璃组合物和获得玻璃板的方法。玻璃板用于许多应用中用于建筑物或者机动车辆的窗玻璃、能量产生,尤其光电系统或者用于集聚太阳能的镜子、显示屏等等。对于大多数这些应用,玻璃的化学均勻性是极重要的特征。因为不均勻性的存在能够产生光学缺陷。这些不均勻性可以是气态夹杂物(气泡、“puces”)或者固体夹杂物 (“结石”、不熔物)或者不同化学组成的区域(在本领域中一些被称作“cords”)。无论应用怎样,应该避免存在光学缺陷,和玻璃制备方法试图限制这种风险。玻璃板通常以下列方式进行制备为天然的(砂、石灰石、白云石、长石等等)或者源自于化学工业(碳酸钠)的粉状原料被引入到借助于至少一个通常悬空的燃烧器或者借助于浸于玻璃浴中的电阻器进行加热的炉中。在热量作用下,在原料的不同组分之间的熔融反应和化学反应将形成熔融玻璃浴。玻璃浴的均勻化这时根据多种机理进行。通常,精制剂与原料一起被引入。化合物或者化合物的混合物,例如硫酸钠或者硫酸钙(石膏)将在玻璃浴内产生气体释放。这种气体释放通过促进残余二氧化硅颗粒的消化和俘获在玻璃浴内的气体的排放有助于使玻璃局部地均勻化。由于在玻璃表面和炉底部之间的温差引起的强烈热对流运动还有助于使玻璃均勻化。有时设置机械方段,如搅拌器或者在玻璃浴内产生气泡的鼓泡器。具有高的光透射和能量传递的玻璃,通常称为“极明亮”或者“超明亮”玻璃,特别地难以均勻化。这些玻璃包含少量的氧化铁,特别地少量的亚铁离子(狗2+)。因此,由玻璃对火焰辐射的吸收是特别地低,其结果是在玻璃表面和炉底部之间的小的温差,并因此对流运动强度降低。而且,玻璃通常使用硫酸盐(硫酸钙或者钠)和还原剂(如焦炭)进行精制。由于在相对低温时还原剂对硫酸盐的影响,还原剂大大地有助于来自熔化的第一步的玻璃浴的精制和均勻化。然而,还原剂的存在对于制备极透明玻璃是不利的,因为它产生高比例的亚铁离子,其吸收光辐射(对于位于可见光和近红外线中的波长)并因此降低最终产品的透射。本专利技术人现在已经发现该具有高的光透射和能量传递的玻璃的均勻化问题的解决方案。本专利技术的一个主题是玻璃板,其光透射(对于3. 2mm厚度)大于或等于89%,其化学组成包含0. 05-1%的重量含量的氧化铋。在本专利技术的意义上,光透射,通常缩写成“IV”,在380-780nm进行计算并且换算为 3. 2mm玻璃厚度(通过考虑如在IS0/CIE标准10526中定义的D65光源和如IS0/CIE标准 10527所定义的标准比色观测仪C. I. E. 1931)。本专利技术人实际上已经证明以要求保护的含量加入氧化铋可以改善玻璃,特别地具有高的光透射的玻璃的化学均勻性。因此,获得的玻璃具有较高的光透射或者能量传递,其对于用于光电领域或者对于集聚太阳能的镜子领域中的玻璃是特别地值得重视的。铋的作用的机理是完全未知的并且未被理解的。根据本专利技术的玻璃板优选地具有硅-钠-钙类型的化学组成,这是出于对容易熔融和处理的考虑。然而,可以使用其它类型玻璃,特别地硼硅酸盐、铝硅酸盐或者铝硼硅酸盐类型玻璃。措辞“硅-钠-钙类型组成”理解为表示包含二氧化硅(SiO2)(作为结构氧化物 (oxide formateur))和氧化钠(钠碱Na2O)和氧化钙(石灰CaO)的组成。这种组合物优选地以在下面定义的重量范围内的含量包含以下组分SiO260 - 75%Al2O3 0 - 10% B2O30 - 5%,优选 0CaO5 - 15%MgO0 - 10%Na2O 5 - 20% K2O0 - 10%BaO0-5%,优选0。根据本专利技术的玻璃板优选地使得对于3. 2mm厚度,它的光透射大于或等于90%,特别地90. 5%,甚至91%。根据本专利技术的玻璃板优选地使得对于3. 2mm厚度,它的根据ISO 9050标准(空气质量1. 5)计算的能量传递(Te)大于或等于90%,特别地90. 5%,甚至91%。根据本专利技术的玻璃板的化学组成优选地以0. 005%-0. 05%,特别地0. 007%-0. 02% 的重量含量(以!^e2O3表示)包含铁氧化物。这种含量可以获得高的光透射。然而难以获得低于0. 005%的含量,这是由于它们意味着非常加强的并因此昂贵的原料纯化。在玻璃组合物中存在铁可能作为杂质产生自原料,或者故意加入以使玻璃着色。 众所周知,铁以铁离子0 3+)和亚铁离子0 2+)形式存在于玻璃结构中。狗3+离子的存在为玻璃提供非常轻微的黄色着色并且能够吸收紫外辐射。狗2+离子的存在为玻璃提供更明显的蓝/绿着色并且引起红外辐射的吸收。在它的两种形式的铁含量的提高增强在可见光谱末端的辐射吸收,这种作用发生对光透射不利。根据本专利技术的玻璃板的组成优选地使得氧化还原值(r6dox)小于或等于0. 4,特别地0.3,并且甚至0.2或者0. 1。玻璃的氧化还原值在本专利技术的意义上被定义为亚铁离子氧化物(以FeO表示)的重量含量和总铁氧化物(以!^e2O3表示)的重量含量之间的比率。 实际上,低的氧化还原值可以提高玻璃的能量传递。为了获得这些低的氧化还原值和/或这些高的能量透射,不同的手段是可能的。 根据本专利技术的玻璃板尤其可以如在申请FR2921356中教导地以0. 1-2%的重量含量包含氧化钨W03。还可以如在申请FM921357中教导地以1. 5-10%的重量含量包含氧化钾。根据本专利技术的玻璃板的化学组成优选地以0. 1-0. 5%,特别地0. 1%-0. 3%的重量含量包含氧化铋。高于0. 5%,看起来加入氧化铋仅仅提供有限的作用,似乎它存在饱和现象。根据本专利技术的玻璃板优选地是平面或者弯曲的。当它旨在用来制备用于集聚太阳能的抛物面镜时,有利地它被弯曲为圆柱-抛物线形状。根据本专利技术的玻璃板可以是任何尺寸,通常为0. 5-6m。它的厚度通常为l-10mm。该玻璃组合物,除了特别地在原料中包含的不可避免的杂质外,还可以包含小比例(最高1%)其它组分,例如促进玻璃溶解或者精制的试剂(so3,Cl等等),或者来源于用于建造炉的耐火材料的溶解的元素(例如&02)。根据本专利技术的组合物优选地不包含氧化物,如Sb203> As2O3或CeO2O优选地,MoO3含量为零。根据本专利技术的玻璃板的组成优选地不包含任何除已经提到的那些以外的吸收可见光或者红外辐射(尤其对于380-1000nm的波长)的试剂。特别地,根据本专利技术的组合物优选地不包含选自以下试剂的试剂或者以下试剂任一种过渡元素氧化物,如CoO、CuO, Cr2O3> MnO2,稀土氧化物,如Ce02、La203> Nd2O3,或元素状态的着色剂,如Se、Ag、Cu、Au。这些试剂经常具有非常强的不希望的着色效果,其在非常低的含量时,有时大约几个ppm或者更低含量时显示出(Ippm=O. 0001%)。它们的存在因此非常强烈降低该玻璃的透射。对于某些应用,特别地在室内家具中,然而可能加入非常少量的着色氧化物,特别地低于Ippm 含量的氧化钴以在玻璃的边缘提供可见的轻微着色。根据本专利技术的玻璃板的化学组成因此优选地不包含金或者银。本专利技术的另一主题为用于获得根据本专利技术的玻璃板的方法,包括熔融步骤,在该步骤中引入氧化铋前体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.玻璃板,在3.2mm的厚度并同时考虑D65光源时,其光透射大于或等于89%,并且其化学组成包含0.05-1%的重量含量的氧化铋。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D萨绍
申请(专利权)人:法国圣戈班玻璃厂
类型:发明
国别省市:FR

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