專利名稱：：中性灰色玻璃的制作方法中性灰色玻璃
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及玻璃工業(yè)領(lǐng)域，尤其涉及一種中性灰色玻璃。背景4支術(shù)隨著玻璃工業(yè)的進步和人們生活水平的提高，玻璃在建筑工業(yè)上的使用越來越廣泛，而且人們對玻璃的性能要求也越來越高。對某些玻璃甚至要求兼顧采光、審美和節(jié)能等多個方面。中性灰色玻璃在具備柔和的外觀顏色的同時，相比于傳統(tǒng)的著色玻璃，要使它在透光效果和吸收紅外線等方面具有更好的綜合效果。尤其是在現(xiàn)代建筑中，往往要將玻璃原片進行鍍膜、鋼化等深加工后使用。普通玻璃原片在鍍上一些功能膜材料后，往往會使得玻璃獲得很高的表面反射，當玻璃在用作建筑物玻璃幕墻時，反射太陽光產(chǎn)生強烈的眩光，造成光污染。因此，建筑上迫切需要一種既滿足通常的采光和節(jié)能要求又能很好的減少表面反射的玻璃。中性灰色玻璃就是在基礎(chǔ)玻璃組成中，通過引入著色劑和在生產(chǎn)中的特殊控制來達到上述功能。通常用作灰色玻璃的著色劑是，鐵、鈷、硒、鎳、鈦、鉻、錳或鉺等。選擇不同的著色劑組合，生成不同性能的灰色玻璃。如專利文獻CN1108625(PPG工業(yè)公司)、CN1400956(圣戈班公司)和CN1522232(圣戈班公司)記載，釆用氧化鐵、氧化鈷、氧化鎳和/或硒作為著色劑而在玻璃產(chǎn)生灰色。但是含鎳物質(zhì)在熔化過程中有時會導(dǎo)致在玻璃中形成硫化鎳結(jié)石，玻璃由于應(yīng)力不均容易在運輸或使用中發(fā)生破裂。而且在浮法生產(chǎn)工藝中，鎳在錫槽內(nèi)發(fā)生還原而在玻璃表面形成霧狀以及對其進行加熱處理時使玻璃顏色發(fā)生變化。另外一類具有強烈吸紫外線的灰色玻璃，如專利文獻CN101258110(PPG工業(yè)公司)記載，在玻璃成分中添加了Ce02、Ti02、Cr203、V205等多種成分。其中Ce02具有較強的氧化作用，在玻璃中能將一部分FeO氧化成Fe203,從而降低玻璃4吸收紅外線的性能。而Ti02用量較大時，玻璃與錫液接觸，Ti02會使玻璃著上黃色。另外還有一些專利文獻，如CN1636908(上海耀華皮爾金頓公司)、CN1269771(福特汽車公司)和CN1361075(PPG工業(yè)公司)、CN1376137(PPG工業(yè)公司)等，介紹了用氧化鐵、氧化鈷、硒和/或氧化鎳以及其它一些吸光劑來生產(chǎn)著色玻璃，為增加產(chǎn)品的吸收紅外線或紫外線的能力，所使用的氧化鐵含量均比較大，同時還有部分其它著色劑用量也比較大，因而有些玻璃呈藍色或綠色，并且透光度很低，這類玻璃通常是作為隱私玻璃使用。通常增強玻璃的吸收紅外性能和紫外性能是在玻璃成分中加入較大量的鐵來實現(xiàn)的，但同時這也帶來玻璃顯藍色或綠色和透光度很低等問題，不適合用于建筑玻璃幕墻。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種鈉釣硅中性灰色玻璃，以克服現(xiàn)有技術(shù)中中性灰色玻璃所存在的缺陷。在玻璃成分中引入適量的^L鈷、硒使玻璃實現(xiàn)高可見光透過率、低表面反射率值，再通過引入一定量的氧化斜，來調(diào)整玻璃顏色值和增強紅外吸收性能。為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出以下的技術(shù)方案一種中性灰色玻璃，該玻璃的基礎(chǔ)玻璃組分按重量百分比計包括Si02:68~76%，CaO:6~腦，MgO:0~4%，A1203:0~6%，R20:10~23%,其中K20為05%;在上述基礎(chǔ)玻璃組分中，還加入按基礎(chǔ)玻璃重量計算的下列著色劑Fe203(總鐵)0.25~0.65%，CoO:1060ppm，Se:520ppm，5Er203:01.5o/o。本發(fā)明所提供的中性灰色玻璃中，所述著色劑占基礎(chǔ)玻璃的重量百分比為Fe203(總鐵)0.25~0.32%，CoO:50~60ppm,Se:1520ppm，Er203:0.4~1.2%。本發(fā)明所提供的中性灰色玻璃中，所述玻璃組分的氧化還原比為大于0.18，小于0.5;優(yōu)選大于0.18，小于0.3。本發(fā)明所提供的中性灰色玻璃中，其中還包括至少一種選自Ti02、Cr203、V205和Nd203的功能吸收劑，用來進一步增強玻璃的吸收紅外線和紫外線的性能。本發(fā)明所提供的中性灰色玻璃中，所述功能吸收劑的添加量按基礎(chǔ)玻璃重量計算為小于等于1%,優(yōu)選小于等于0.5%。按照上述組分配比，制成的厚度為5.86mm玻璃的可見光透過率(Tvis)在62~67%之間，更優(yōu)為6365%;紫外線透過率(Tuv)在28~35%之間，更優(yōu)小于33°/。；太陽能直接透過率(Tsol)低于54%，更優(yōu)不超過52%;表面反射率低于6.5%;在D65光源下，5.86mm厚度玻璃測得色度坐標為，L*7590更優(yōu)78~85a*-4~2更優(yōu)-3~2b*-3~2更優(yōu)-2.5~1.5。其主波長范圍在460560nm之間，更優(yōu)在470~540nm之間，并且色純度不高于5%，更優(yōu)為不超過3%。此外，組合物中不含有意加入的著色劑氧化鎳。本發(fā)明所提供的中性灰色玻璃，適用于浮法生產(chǎn)工藝，并且生產(chǎn)成本和普通浮法玻璃接近。該玻璃外觀顏色呈中性灰色，可見光透過率較高、表面反射低、太陽能透過低，用作建筑玻璃幕墻，具備減少眩光，采光好、吸收紅外線和紫外線等優(yōu)點，很好的滿足了對顏色和太陽能控制的要求。該灰色玻璃可以用作單片、鋼化、夾層和中空，并在隔熱玻璃中作為外層或內(nèi)層使用。具體實施方式本發(fā)明所涉及的鈉鈣硅中性灰色玻璃，一方面外觀顏色美麗舒適，并且可見光透過率較高，能夠滿足建筑物或汽車前擋風(fēng)玻璃的審美要求和采光要求。另一方面吸收紫外線和紅外線，減少了太陽光中的紫外線和紅外線對室內(nèi)的輻射，起到節(jié)能環(huán)保的作用。本發(fā)明的中性灰色玻璃的組分的基礎(chǔ)玻璃組分中，二氧化硅的含量保持在較窄的范圍，如果含量低于68%,玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性能降低，如果高于76%，將會大大增加玻璃的粘度使玻璃難以熔化并難以難以成型。石威金屬氧化物Na20和K20是助熔劑，降低玻璃熔化溫度，Na20和K20的總量優(yōu)選范圍為13~15%。堿土金屬MgO和CaO，降低玻璃粘度，改善玻璃性能，總量優(yōu)選范圍為14%以下，MgO的含量優(yōu)選應(yīng)少于2。/。，這樣能將FeO的最大吸收帶遷移到較長玻璃區(qū)，就可以在不影響透過率的前提下提高對紅外線的吸收率。Al2Cb用來提高玻璃化學(xué)穩(wěn)定性，但會增加玻璃粘度，因此用量較少。根據(jù)本發(fā)明，鐵在玻璃中以三價鐵(Fe203)和二價鐵(FeO)的形式存在，用Fe203表示玻璃中的總鐵，是本專業(yè)領(lǐng)域比較通用的方法。Fe203具有吸收紫外線的能力，它使玻璃著色呈黃綠色，F(xiàn)eO具有吸收紅外線的能力，它使玻璃著色呈藍綠色。本發(fā)明中總鐵優(yōu)選范圍為0.25~0.65%，F(xiàn)eO含量低于0.15%。一般用二價鐵的量(FeO)除以總鐵量(Fe203)表示氧化還原比，本發(fā)明的玻璃組合物的氧化還原比低于0.5，優(yōu)選低于0.3,但高于0.18。Se存在多種不同的價態(tài)，當以單質(zhì)硒存在時使玻璃著粉紅色，當它與鐵絡(luò)合形成硒化鐵(FeSe)時使玻璃著棕色；并且硒在熔化過程中容易揮發(fā)，因此生產(chǎn)中對熔制溫度、熔制氣氛控制很重要，在本發(fā)明的實施例中，Se的加入量在520ppm。Co使玻璃著藍色，而且著色穩(wěn)定，在本發(fā)明的實施例中，玻璃組合物中CoO的加入量在1060ppm。Er2O3通常用于特種發(fā)光玻璃和吸收紅外線的玻璃，在作為著色劑添加時，使玻璃呈玫瑰紅色，在本發(fā)明的實施例中，Er203的添加量為0-1.5%。二價鐵和三價鐵使玻璃組合物具備吸收紫外線和紅外線的功能，增加二價7鐵的含量提高紅外線吸收能力，增加三價鐵含量提高紫外線吸收能力。在總鐵量一定，以及氧化還原比一定的情況下，通過引入其它功能離子來增強玻璃的吸收能力。本發(fā)明在玻璃成分加入氧化斜，氧化斜能使玻璃著紅色，可以調(diào)整玻璃由鐵離子著的藍、綠色，另外，氧化何有較強的紅外線吸收功能，能有效降低玻璃的太陽能透過率。本發(fā)明中還加入了一種或多種吸收紫外線或紅外線的成分。在玻璃組合物中添加Cr203、Ti02可以作為紫外吸收劑，而且Cr203還可以作為綠色著色劑；添加Nd203可以作為紅色著色劑和紅外吸收劑；添加V20s既可以作為紫外又可以作為紅外吸收劑。添加劑在總量小于或等于1%，更優(yōu)小于或等于0.5%。本發(fā)明中所給出的透過率數(shù)據(jù)均是以厚度為5.86mm的玻璃為基礎(chǔ)的。采用C丄E.1931標準照明劑"A"在380-780nm波長范圍內(nèi)以10nm的間隔測量可見光透過率(Tvis);在300-400nm波長范圍以內(nèi)以5nm的間隔測量紫外線透過率(Tuv);總太陽能透射率(Tsol)在300-2500nm波長范圍內(nèi)測定透光性數(shù)值為1^出，所用的太陽能透射率數(shù)據(jù)均采用氣體質(zhì)量2.0,依據(jù)ISO9050標準計算得到。采用C.I.E.1931標準照明D65光源，10。觀察器測量依據(jù)主波長和色純度的玻璃顏色值。本發(fā)明所涉及的中性灰色玻璃可以使用浮法工藝進行生產(chǎn)。按照玻璃成分百分比選擇各種礦物或化工原料，混合成配合料，投入到熔窯內(nèi)，在低于1600。C的高溫下熔化，經(jīng)澄清、均化后將玻璃液冷卻至1200。C以下，在浮法錫槽中成型為所需寬度和厚度的玻璃帶，然后退火、冷卻至常溫，切割成所需尺寸的玻璃板。該工藝生產(chǎn)的中性灰色玻璃可進行鋼化、夾層或中空等深加工。表1所示是本發(fā)明所提供的中性灰色玻璃的實施例1~14中的玻璃組分。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2所示是本發(fā)明具體實施例1-14的玻璃成品的性能測試結(jié)果。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>以上所述實施例l又表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下所做出的若干變形和改進都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍以所附權(quán)利要求為準。權(quán)利要求1.一種中性灰色玻璃，該玻璃的基礎(chǔ)玻璃組分按重量百分比計包括SiO268～76％，CaO6～16％，MgO0～4％，Al2O30～6％，R2O10～23％，其中K2O為0～5％；其特征在于，在上述基礎(chǔ)玻璃組分中，還加入按基礎(chǔ)玻璃重量計算的下列著色劑Fe2O3(總鐵)0.25～0.65％，CoO10～60ppm，Se5～20ppm，Er2O30～1.5％。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的中性灰色玻璃，其特征在于，所述著色劑占基礎(chǔ)玻璃的重量百分比為0.25~0.32%，50~60ppm，15~20ppm,0.4~1.2%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中性灰色玻璃，其特征在于，所述玻璃的光學(xué)特征為，在厚度為5.86mm時，其可見光透過率在62~67%之間，表面反射率低于6.5%，太陽能透過率低于54%。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中性灰色玻璃，其特征在于，所述玻璃的顏色特征為，在厚度為5.86mm時，在D65光源下，玻璃的色度坐標為，L*=75-90,a*=-4~2,b*=-32。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中性灰色玻璃，其特征在于，所述玻璃的顏色特征為，在厚度為5.86mm時，其主波長在460~560nm范圍內(nèi)，色純度為不高于5%。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中性灰色玻璃，其特征在于，所述玻璃的顏色特征為，在厚度為5.86mm時，其主波長在470~540nm范圍內(nèi)，色純度為不高于3%。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中性灰色玻璃，其特征在于，所述玻璃組分的氧化還原比為大于0.18,小于0.5。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中性灰色玻璃，其特征在于，所述玻璃組分的氧化還原比為大于0.18，小于0.3。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中性灰色玻璃，其特征在于，其中還包括至少一種選自Ti02、Cr203、V205和Nd203的功能吸收劑。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的中性灰色玻璃，其特征在于，所述功能吸收劑的添加量按基礎(chǔ)玻璃重量計算為小于或等于1%，優(yōu)選小于或等于0.5%。全文摘要本發(fā)明涉及一種中性灰色玻璃，其基礎(chǔ)玻璃為鈉-鈣-硅玻璃組合物，并且加入鐵、鈷、硒、鉺作為著色劑。在本發(fā)明的一個基礎(chǔ)方案中，著色劑的添加量為0.25-0.65％重量的Fe₂O₃、10-60ppm的CoO、5-20ppm的Se和0-1.5％的Er₂O₃。本發(fā)明所提供的中性灰色玻璃在厚度為5.86mm時，可見光透過率在62～67％之間，表面反射率低于6.5％，太陽能透過率低于54％。在D65光源下，玻璃的色度坐標為，L^*＝75～90，a^*＝-4～2，b^*＝-3～2。這種玻璃用于建筑工業(yè)，能很好滿足建筑物的采光、審美和節(jié)能需求。文檔編號C03C4/02GK101462826SQ200810241779公開日2009年6月24日申請日期2008年12月31日優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日發(fā)明者李彥濤,勇杜,楊立君,王杏娟申請人:中國南玻集團股份有限公司