一种高强度本体着色浮法玻璃的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度本体着色浮法玻璃，其包括基础玻璃组分和着色剂组分；所述基础玻璃组分中以摩尔百分比为单位的基本玻璃组分如下：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；在上述基础玻璃组分中每制出100千克玻璃需加入下含量的着色剂组分（单位：千克）成为玻璃的全部组分组成NiO：0.01～0.1，Fe2O3：0.15～0.95，Co2O3：0.0002～0.03，Se：0.01～0.3，SnO：0.02～0.1。本发明具有更优良的抗外力冲击性能、抗划伤性能及更长的使用寿命；有较高的可见光透过率，较强的红外吸收率和紫外吸收率及外观上呈现出的特殊色彩。
【专利说明】
-种高强度本体着色浮法玻璃
技术领域
[0001 ]本发明属于浮法玻璃生产技术领域，设及到一种特殊的玻璃组 分，特别设及一种高强度本体着色浮法玻璃。 技术背景
[0002] 随着科学技术的不断进步，人们的生活水平、消费水平也在不断提高，汽车开始成 为人们的普通代步工具，高铁、飞机等各种方便快捷的交通工具把人们带向地球的四面八 方。普通的钢巧娃酸盐玻璃是目前汽车、列车常用的窗玻璃。当运些交通工具在高速奔驰 时，窗玻璃不可避免的要遭受环境中砂碱等硬物的摩擦、冲撞，阳光里的紫外线、红外线大 量福射进交通空间。由于空气中的灰尘、砂粒等物质硬度都比钢巧娃酸盐玻璃的硬度大，当 车辆在快速行进时，不断遭受运些硬物划伤，一方面影响车辆美观，另外也影响驾驶人员的 事业观察，给驾驶带来安全风险。
[0003] 大量含有红外线、紫外线的阳光照进车辆空间也给驾乘人员带来严重的燥热感， W及紫外线给人带来皮肤的伤害和车内材料的老化，尤其夏季为了给车内降溫将耗费大量 的能源。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种高强度本体着色浮法玻璃，其比普通浮法玻璃具有更优 良的抗外力冲击性能、抗划伤性能及更长的使用寿命，并且用该组分生产出的玻璃其色调 呈现出素雅的灰色，功能上具有较强的红外吸收率和紫外吸收率，特别适合于各种交通工 具的窗玻璃。
[0005] 本发明的目的采用如下技术方案来实现:所述的玻璃组分中按其在玻璃中的作用 分为基础玻璃组分和着色剂组份。
[0006] 所述基础玻璃组份中W摩尔百分比为单位的基本玻璃组分如下：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] 在上述玻璃基本组分中该配方中Si化与（R20+ X0)的摩尔比为2.1~3.3，Ab化与 Si〇2的摩尔比控制在0.04~0.1之间，其中R=化，K，X=Mg，Ca，Ba。
[000引在上述基础玻璃组分中每制出100千克玻璃需加入W下含量的着色剂组分(单位： 千克)成为玻璃的全部组分组成 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]本发明的高强度本体着色浮法玻璃的基础玻璃组分的优选范围W摩尔百分比表 示如下： Si化优选范围为:63~74%， Al2〇3优选范围为:3~6%， Na2〇:优选范围为10~14〇/〇， 拉0:优选范围为2.5~4%， MgO:优选范围为5~9.5〇/〇， 化0优选范围为：1~3.2〇/〇， 化〇优选范围为:0.5~3 〇/〇， Zr化优选范围为:0.3~1.3%。
[0010] 在上述基础玻璃组分中依据组分中各氧化物在玻璃结构中的作用可分为网络形 成体、网络外体、网络中间体。本发明选择Si化为网络形成体，引入Al2〇3作为网络中间体。在 玻璃组分中通过引入一价碱金属（R20)及二价碱±金属（X0)的摩尔百分含量及通过调整 Si化与(R20+ X0)的摩尔比和Al2〇3与Si化的摩尔比形成结构适宜的侣娃酸盐玻璃结构，使玻 璃具有较高的硬度和机械强度、良好的化学稳定性。
[0011] 在上述的基础玻璃组分中，Si〇2属于构成玻璃的网络形成体，其组成占63~74 (mol%) dA12化的引入用W改善玻璃的强度，在本发明的玻璃结构中Al2〇3为侣氧四面体 [A104]结构，与娃氧四面体组成统一的网络，起到了修补娃氧四面体网络的作用，使玻璃网 络的完整性和紧密程度都有提高。W提高玻璃的热稳定性、化学稳定性和机械性能。为了使 1.0mm的玻璃维氏显微硬度达eOOMPa、抗折强度达80 Mpa，Al2〇3要大于3%mol。但是由于过 高的Al2〇3用量将导致玻璃配合料的烙制溫度过高，玻璃高溫液体粘度过大，造成玻璃的烙 化和澄清困难，W及成型溫度大幅度提高等缺点。为了达到适宜的烙化溫度和浮法成型工 艺的目的，A!203用量要小于6.2% mol。
[0012] 通过大量实验证明随着Si化与（R2(HXO)、Al2化与Si02的摩尔比的增加，玻璃的弹 性模量、剪切模量将明显上升，但是玻璃的烙化溫度、成型溫度也会大幅度上升，结合现用 玻璃烙害耐火材料配置情况W及成型锡槽的工艺条件，选取Si化与（R20+ X0)的摩尔比为 2.1~3.3,412〇3与51〇2的摩尔比为0.04~0.1。
[001引 R20为Κ20和化20,是网络外体氧化物，引入后能使娃氧四面体[Si04]所形成的网 络松弛、断裂，用于调整玻璃的结构及高溫粘度，其组成分别为船2〇:8~14%111〇1，1(2〇:2.5~ 4%mol，当Κ2〇和化2〇总量低于10.5%mol时，玻璃将难W烙化，当总量高于18%mol时，玻璃的 机械强度显著降低，运与功能上的高强度要求发生背离。
[0014] X0为Mg0Xa0、Ba0运些二价金属氧化物，引入运些氧化物能显著降低玻璃的高溫 粘度，提高玻璃的低溫粘度，使玻璃既能够在高溫便于烙融又能提高玻璃的机械强度，但 MgO的摩尔百分比如果超过9.5，Ca0的摩尔百分比如果超过3.2，Ba0的摩尔百分比如果超过 3时将发生玻璃分相及析晶失透的结果，机械强度也将显著降低。MgO的摩尔百分比如果低 于5，Ca0的摩尔百分比如果低于l，Ba0的摩尔百分比如果低于0.5时将使玻璃高溫烙化困 难，使玻璃的着色更加困难，玻璃的气泡、结石等缺陷将会大量增多。
[0015] Zr化的摩尔百分含量为0.3~1.3,它们用W调整玻璃的硬度和机械强度。
[0016] W上述组分烙制的玻璃（当厚度为1.0mm)显微硬度大于600M化、抗压强度大于 750 Mpa、抗折强度大于80 Mpa。
[0017] 为了满足玻璃功能上具有较强的红外吸收率和紫外吸收率及外观上呈现出的特 殊色彩，本发明在上述的玻璃组分中中添加适量的能使其按设计需要对不同波长的光波选 择性吸收的吸收因子砸、铁、儀、钻、的着色剂组分。本发明W上述基础玻璃组分中按照生成 100千克玻璃引入如下含量的着色剂组分(单位:千克)成为玻璃的全部组分组成： 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上述组分烙制的玻璃（当厚度为5.0mm)紫外光透过率小于25%，红外光透过率小 于20%，可见光透过率大于71.5%，主波长为510nm~550nm。
[0019] 本发明所述的一种高强度本体着色浮法玻璃，用其组分生产出的玻璃比普通浮法 玻璃具有更优良的抗外力冲击性能、抗划伤性能及更长的使用寿命。并且用该组分生产出 的玻璃其色调呈现出素雅的灰色，功能上具有较强的红外吸收率和紫外吸收率，运种玻璃 经过强化后可用于汽车、轮船、铁路机车及飞机等交通工具的风挡安全玻璃及高档住宅安 全玻璃。
【具体实施方式】
[0020] 按上述基础玻璃和着色剂组成范围设计玻璃的氧化物组成，采用含有运些氧化物 的矿物粉料或化工原料准确计算称量混合后，加入到相蜗中，根据每组玻璃的不同，设置不 同的烙化退火溫度，将退火好的玻璃切割、精细磨抛至50巧0*lmm和50巧0*5mm两种规格的 玻璃试样，分别测试弹性模量、抗压强度、抗折强度等机械性能，用紫外-可见光-近红外分 光光度计ca巧-500进行紫外-可见光-近红外光透过率及颜色指数的测试。表1是六个具体 实施例及测试结果： 表1实施例及测试结果_
' 从上述实施例可出，按上述玻璃基础组分和着色剂组分制成的玻璃完全达到本发' 明所述的目的，其比普通浮法玻璃具有更优良的抗外力冲击性能、抗划伤性能及更长的使 用寿命。并且用该组分生产出的玻璃其色调呈现出素雅的灰色，功能上具有较强的红外吸 收率和紫外吸收率。
【主权项】
1. 一种高强度本体着色浮法玻璃，其特征是:所述的玻璃组分中按其在玻璃中的作用 包括基础玻璃组分和着色剂组分； 所述基础玻璃组分中以摩尔百分比为单位的基本玻璃组分如下：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; 在上述基础玻璃组分中每制出100千克玻璃需加入以下含量的着色剂组分（单位:千 克)成为玻璃的全部组分组成： Ni0:0.01~0· 1，Fe2〇3 :0· 15~0·95，C〇2〇3 :0·0002~0·03 Se:0.01~0.3，Sn0:0.02~0.1。2. 根据权利要求1所述的高强度本体着色浮法玻璃，其特征是:所述基础玻璃组分的优 选范围以摩尔百分比表示如下： 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. 根据权利要求1或2所述的高强度本体着色浮法玻璃，其特征是:所述玻璃基本组分 中的Si02与(R 20+ XO)的摩尔比为2.1~3.3，Al2〇3与Si02的摩尔比控制在0.04~0.1之间，其 中R= Na，K，X=Mg，Ca，Ba。4. 根据权利要求1或2所述的高强度本体着色浮法玻璃，其特征是:所述基础玻璃组分 以摩尔百分比表示如下： 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%； 在上述基础玻璃组分中每制出100千克玻璃加入以下含量的着色剂组分(单位:千克） 成为玻璃的全部组分组成： NiO:0.028，Fe2〇3 :0.45，C〇2〇3 :0.0096 Se:0.19， Sn0：0.08〇5. 根据权利要求1或2所述的高强度本体着色浮法玻璃，其特征是:所述基础玻璃组分 以摩尔百分比表示如下： 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%； 在上述基础玻璃组分中每制出100千克玻璃加入以下含量的着色剂组分(单位:千克） 成为玻璃的全部组分组成： NiO:0.04,Fe2〇3 :0.76，C〇2〇3 :0.0012 ，Se:0.085， Sn0：0.052〇6. 根据权利要求1或2所述的高强度本体着色浮法玻璃，其特征是:所述基础玻璃组分 以摩尔百分比表示如下： 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%; 在上述基础玻璃组分中每制出100千克玻璃加入以下含量的着色剂组分(单位:千克） 成为玻璃的全部组分组成： NiO:0.076，Fe2〇3 :0.65，C〇2〇3 :0.0036 ，Se:0.25，
【文档编号】C03C1/04GK106082645SQ201610413158
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月13日 公开号201610413158.0, CN 106082645 A, CN 106082645A, CN 201610413158, CN-A-106082645, CN106082645 A, CN106082645A, CN201610413158, CN201610413158.0
【发明人】王自强, 陈静, 李红霞, 王海顺, 郭卫, 刘学理, 陈琰, 李廷
【申请人】中国洛阳浮法玻璃集团有限责任公司