一種高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃，其包括基礎(chǔ)玻璃組分和著色劑組分；所述基礎(chǔ)玻璃組分中以摩爾百分比為單位的基本玻璃組分如下：SiO2：63～74，Al2O3：3～6，Na2O：8～14，K2O：2.5～4，MgO：5～9.5，CaO：1～3.2，BaO：0.5~3，ZrO2 0.3～1.3；在上述基礎(chǔ)玻璃組分中每制出100千克玻璃需加入下含量的著色劑組分（單位：千克）成為玻璃的全部組分組成NiO：0.01～0.1，F(xiàn)e2O3：0.15～0.95，Co2O3：0.0002～0.03，Se：0.01～0.3，SnO：0.02～0.1。本發(fā)明具有更優(yōu)良的抗外力沖擊性能、抗劃傷性能及更長的使用壽命；有較高的可見光透過率，較強(qiáng)的紅外吸收率和紫外吸收率及外觀上呈現(xiàn)出的特殊色彩。
【專利說明】
-種高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于浮法玻璃生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及到一種特殊的玻璃組 分，特別設(shè)及一種高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃。 技術(shù)背景
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們的生活水平、消費(fèi)水平也在不斷提高，汽車開始成 為人們的普通代步工具，高鐵、飛機(jī)等各種方便快捷的交通工具把人們帶向地球的四面八 方。普通的鋼巧娃酸鹽玻璃是目前汽車、列車常用的窗玻璃。當(dāng)運(yùn)些交通工具在高速奔馳 時(shí)，窗玻璃不可避免的要遭受環(huán)境中砂堿等硬物的摩擦、沖撞，陽光里的紫外線、紅外線大 量福射進(jìn)交通空間。由于空氣中的灰塵、砂粒等物質(zhì)硬度都比鋼巧娃酸鹽玻璃的硬度大，當(dāng) 車輛在快速行進(jìn)時(shí)，不斷遭受運(yùn)些硬物劃傷，一方面影響車輛美觀，另外也影響駕駛?cè)藛T的 事業(yè)觀察，給駕駛帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0003] 大量含有紅外線、紫外線的陽光照進(jìn)車輛空間也給駕乘人員帶來嚴(yán)重的燥熱感， W及紫外線給人帶來皮膚的傷害和車內(nèi)材料的老化，尤其夏季為了給車內(nèi)降溫將耗費(fèi)大量 的能源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃，其比普通浮法玻璃具有更優(yōu) 良的抗外力沖擊性能、抗劃傷性能及更長的使用壽命，并且用該組分生產(chǎn)出的玻璃其色調(diào) 呈現(xiàn)出素雅的灰色，功能上具有較強(qiáng)的紅外吸收率和紫外吸收率，特別適合于各種交通工 具的窗玻璃。
[0005] 本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):所述的玻璃組分中按其在玻璃中的作用 分為基礎(chǔ)玻璃組分和著色劑組份。
[0006] 所述基礎(chǔ)玻璃組份中W摩爾百分比為單位的基本玻璃組分如下：Si化：63~74， Al2〇3:3~6，化2〇:8~14，K20:2.5~4，Mg0:5~9.5，Ca0:l~3.2，Ba0:0.5~3，Z;r〇2 :0.3~ 1.3。
[0007] 在上述玻璃基本組分中該配方中Si化與（R20+ X0)的摩爾比為2.1~3.3，Ab化與 Si〇2的摩爾比控制在0.04~0.1之間，其中R=化，K，X=Mg，Ca，Ba。
[000引在上述基礎(chǔ)玻璃組分中每制出100千克玻璃需加入W下含量的著色劑組分(單位： 千克)成為玻璃的全部組分組成 Ni0:0.01~0.1， Ρθ203 :0.15~0.95， C0203 :0.0002~0.03，Se :0.01~0.3，Sn0: 0.02 ~0.1。
[0009]本發(fā)明的高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃的基礎(chǔ)玻璃組分的優(yōu)選范圍W摩爾百分比表 示如下： Si化優(yōu)選范圍為:63~74%， Al2〇3優(yōu)選范圍為:3~6%， Na2〇:優(yōu)選范圍為10~14〇/〇， 拉0:優(yōu)選范圍為2.5~4%， MgO:優(yōu)選范圍為5~9.5〇/〇， 化0優(yōu)選范圍為：1~3.2〇/〇， 化〇優(yōu)選范圍為:0.5~3 〇/〇， Zr化優(yōu)選范圍為:0.3~1.3%。
[0010] 在上述基礎(chǔ)玻璃組分中依據(jù)組分中各氧化物在玻璃結(jié)構(gòu)中的作用可分為網(wǎng)絡(luò)形 成體、網(wǎng)絡(luò)外體、網(wǎng)絡(luò)中間體。本發(fā)明選擇Si化為網(wǎng)絡(luò)形成體，引入Al2〇3作為網(wǎng)絡(luò)中間體。在 玻璃組分中通過引入一價(jià)堿金屬（R20)及二價(jià)堿±金屬（X0)的摩爾百分含量及通過調(diào)整 Si化與(R20+ X0)的摩爾比和Al2〇3與Si化的摩爾比形成結(jié)構(gòu)適宜的侶娃酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)，使玻 璃具有較高的硬度和機(jī)械強(qiáng)度、良好的化學(xué)穩(wěn)定性。
[0011] 在上述的基礎(chǔ)玻璃組分中，Si〇2屬于構(gòu)成玻璃的網(wǎng)絡(luò)形成體，其組成占63~74 (mol%) dA12化的引入用W改善玻璃的強(qiáng)度，在本發(fā)明的玻璃結(jié)構(gòu)中Al2〇3為侶氧四面體 [A104]結(jié)構(gòu)，與娃氧四面體組成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，起到了修補(bǔ)娃氧四面體網(wǎng)絡(luò)的作用，使玻璃網(wǎng) 絡(luò)的完整性和緊密程度都有提高。W提高玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能。為了使 1.0mm的玻璃維氏顯微硬度達(dá)eOOMPa、抗折強(qiáng)度達(dá)80 Mpa，Al2〇3要大于3%mol。但是由于過 高的Al2〇3用量將導(dǎo)致玻璃配合料的烙制溫度過高，玻璃高溫液體粘度過大，造成玻璃的烙 化和澄清困難，W及成型溫度大幅度提高等缺點(diǎn)。為了達(dá)到適宜的烙化溫度和浮法成型工 藝的目的，A!203用量要小于6.2% mol。
[0012] 通過大量實(shí)驗(yàn)證明隨著Si化與（R2(HXO)、Al2化與Si02的摩爾比的增加，玻璃的彈 性模量、剪切模量將明顯上升，但是玻璃的烙化溫度、成型溫度也會大幅度上升，結(jié)合現(xiàn)用 玻璃烙害耐火材料配置情況W及成型錫槽的工藝條件，選取Si化與（R20+ X0)的摩爾比為 2.1~3.3,412〇3與51〇2的摩爾比為0.04~0.1。
[001引 R20為Κ20和化20,是網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，引入后能使娃氧四面體[Si04]所形成的網(wǎng) 絡(luò)松弛、斷裂，用于調(diào)整玻璃的結(jié)構(gòu)及高溫粘度，其組成分別為船2〇:8~14%111〇1，1(2〇:2.5~ 4%mol，當(dāng)Κ2〇和化2〇總量低于10.5%mol時(shí)，玻璃將難W烙化，當(dāng)總量高于18%mol時(shí)，玻璃的 機(jī)械強(qiáng)度顯著降低，運(yùn)與功能上的高強(qiáng)度要求發(fā)生背離。
[0014] X0為Mg0Xa0、Ba0運(yùn)些二價(jià)金屬氧化物，引入運(yùn)些氧化物能顯著降低玻璃的高溫 粘度，提高玻璃的低溫粘度，使玻璃既能夠在高溫便于烙融又能提高玻璃的機(jī)械強(qiáng)度，但 MgO的摩爾百分比如果超過9.5，Ca0的摩爾百分比如果超過3.2，Ba0的摩爾百分比如果超過 3時(shí)將發(fā)生玻璃分相及析晶失透的結(jié)果，機(jī)械強(qiáng)度也將顯著降低。MgO的摩爾百分比如果低 于5，Ca0的摩爾百分比如果低于l，Ba0的摩爾百分比如果低于0.5時(shí)將使玻璃高溫烙化困 難，使玻璃的著色更加困難，玻璃的氣泡、結(jié)石等缺陷將會大量增多。
[0015] Zr化的摩爾百分含量為0.3~1.3,它們用W調(diào)整玻璃的硬度和機(jī)械強(qiáng)度。
[0016] W上述組分烙制的玻璃（當(dāng)厚度為1.0mm)顯微硬度大于600M化、抗壓強(qiáng)度大于 750 Mpa、抗折強(qiáng)度大于80 Mpa。
[0017] 為了滿足玻璃功能上具有較強(qiáng)的紅外吸收率和紫外吸收率及外觀上呈現(xiàn)出的特 殊色彩，本發(fā)明在上述的玻璃組分中中添加適量的能使其按設(shè)計(jì)需要對不同波長的光波選 擇性吸收的吸收因子砸、鐵、儀、鉆、的著色劑組分。本發(fā)明W上述基礎(chǔ)玻璃組分中按照生成 100千克玻璃引入如下含量的著色劑組分(單位:千克)成為玻璃的全部組分組成： NiO: 0.01~0.1，化2〇3:0.15 ~0.95，C〇2〇3:0.0002 ~0.03， Se:0.01~0.3，Sn0:0.02~0.1。
[001引 W上述組分烙制的玻璃（當(dāng)厚度為5.0mm)紫外光透過率小于25%，紅外光透過率小 于20%，可見光透過率大于71.5%，主波長為510nm~550nm。
[0019] 本發(fā)明所述的一種高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃，用其組分生產(chǎn)出的玻璃比普通浮法 玻璃具有更優(yōu)良的抗外力沖擊性能、抗劃傷性能及更長的使用壽命。并且用該組分生產(chǎn)出 的玻璃其色調(diào)呈現(xiàn)出素雅的灰色，功能上具有較強(qiáng)的紅外吸收率和紫外吸收率，運(yùn)種玻璃 經(jīng)過強(qiáng)化后可用于汽車、輪船、鐵路機(jī)車及飛機(jī)等交通工具的風(fēng)擋安全玻璃及高檔住宅安 全玻璃。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 按上述基礎(chǔ)玻璃和著色劑組成范圍設(shè)計(jì)玻璃的氧化物組成，采用含有運(yùn)些氧化物 的礦物粉料或化工原料準(zhǔn)確計(jì)算稱量混合后，加入到相蝸中，根據(jù)每組玻璃的不同，設(shè)置不 同的烙化退火溫度，將退火好的玻璃切割、精細(xì)磨拋至50巧0*lmm和50巧0*5mm兩種規(guī)格的 玻璃試樣，分別測試彈性模量、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度等機(jī)械性能，用紫外-可見光-近紅外分 光光度計(jì)ca巧-500進(jìn)行紫外-可見光-近紅外光透過率及顏色指數(shù)的測試。表1是六個(gè)具體 實(shí)施例及測試結(jié)果： 表1實(shí)施例及測試結(jié)果_
' 從上述實(shí)施例可出，按上述玻璃基礎(chǔ)組分和著色劑組分制成的玻璃完全達(dá)到本發(fā)' 明所述的目的，其比普通浮法玻璃具有更優(yōu)良的抗外力沖擊性能、抗劃傷性能及更長的使 用壽命。并且用該組分生產(chǎn)出的玻璃其色調(diào)呈現(xiàn)出素雅的灰色，功能上具有較強(qiáng)的紅外吸 收率和紫外吸收率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述的玻璃組分中按其在玻璃中的作用 包括基礎(chǔ)玻璃組分和著色劑組分； 所述基礎(chǔ)玻璃組分中以摩爾百分比為單位的基本玻璃組分如下：Si〇2 :63~74，Al2〇3: 3~6，Na2〇:8~14，Κ2〇:2·5~4，MgO:5~9.5，CaO: 1~3.2，Ba0:0.5~3，Zr〇2 :0.3~1.3; 在上述基礎(chǔ)玻璃組分中每制出100千克玻璃需加入以下含量的著色劑組分（單位:千 克)成為玻璃的全部組分組成： Ni0:0.01~0· 1，F(xiàn)e2〇3 :0· 15~0·95，C〇2〇3 :0·0002~0·03 Se:0.01~0.3，Sn0:0.02~0.1。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述基礎(chǔ)玻璃組分的優(yōu) 選范圍以摩爾百分比表示如下： Si〇2:63~74%，Al2〇3:3~6%，Na20:10~14%， K20: 2.5~4%，MgO: 5~9.5%，CaO:l~3.2%， BaO:0.5~3%，Zr〇2:0.3~1.3%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述玻璃基本組分 中的Si02與(R 20+ XO)的摩爾比為2.1~3.3，Al2〇3與Si02的摩爾比控制在0.04~0.1之間，其 中R= Na，K，X=Mg，Ca，Ba。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述基礎(chǔ)玻璃組分 以摩爾百分比表示如下： Si02：70.0 %,Al2〇3：3.5%,Na20：11.0%, K20：1.7°/〇 ,Mg0：8.8%,Ca0：3.0%, Ba0：0.7 %, Zr〇2： 1.3%； 在上述基礎(chǔ)玻璃組分中每制出100千克玻璃加入以下含量的著色劑組分(單位:千克） 成為玻璃的全部組分組成： NiO:0.028，F(xiàn)e2〇3 :0.45，C〇2〇3 :0.0096 Se:0.19， Sn0：0.08〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述基礎(chǔ)玻璃組分 以摩爾百分比表示如下： Si02：63.1 %,Al2〇3：5.5%,Na2〇：11.3%, K20：3.9% ,Mg0：9. l%,Ca0：3.0%, Ba0：2.8 %, Zr〇2： 1.3%； 在上述基礎(chǔ)玻璃組分中每制出100千克玻璃加入以下含量的著色劑組分(單位:千克） 成為玻璃的全部組分組成： NiO:0.04,Fe2〇3 :0.76，C〇2〇3 :0.0012 ，Se:0.085， Sn0：0.052〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度本體著色浮法玻璃，其特征是:所述基礎(chǔ)玻璃組分 以摩爾百分比表示如下： Si02：72.0 %,Al2〇3：4.5%,Na2〇：14%, K20：2.6% , MgO:6·9%，CaO:3·1%，BaO:1·8 %，Zr〇2:0·6%; 在上述基礎(chǔ)玻璃組分中每制出100千克玻璃加入以下含量的著色劑組分(單位:千克） 成為玻璃的全部組分組成： NiO:0.076，F(xiàn)e2〇3 :0.65，C〇2〇3 :0.0036 ，Se:0.25，
【文檔編號】C03C1/04GK106082645SQ201610413158
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月13日 公開號201610413158.0, CN 106082645 A, CN 106082645A, CN 201610413158, CN-A-106082645, CN106082645 A, CN106082645A, CN201610413158, CN201610413158.0
【發(fā)明人】王自強(qiáng), 陳靜, 李紅霞, 王海順, 郭衛(wèi), 劉學(xué)理, 陳琰, 李廷
【申請人】中國洛陽浮法玻璃集團(tuán)有限責(zé)任公司