[发明专利]无色透明的强吸收紫外线的功能性玻璃

说明书

技术领域：

本发明涉及一种无色透明的强吸收紫外线的功能性玻璃，此种玻璃广泛应用于汽车玻璃、建筑物玻璃以及艺术玻璃领域。

背景技术：

近年来随着我国经济的迅速发展，重工业排放的有害气体使臭氧层破坏日益严重，而且汽车以及高层建筑逐渐增多，紫外线辐射强度增加，汽车以及建筑物内的豪华装饰受紫外线照射的破坏日趋严重。

稀土是我国的重要战略资源之一，其储量、产量及出口量均列世界第一。特别是包头白云鄂博其稀土储量居世界第一，其中97％为轻稀土，50％为氧化铈，由于磁性材料的飞速发展，氧化钕过度开采，而导致氧化铈大量积压。因此，必须尽快扭转这种局面，打开轻稀土，特别是铈的应用面。

玻璃领域中已经研制出几种能够吸收紫外线的玻璃，例如，PPG公司在中国申请的ZL97104961.0专利，涉及了一种“红外和紫外辐射吸收绿色玻璃组合物”，它采用标准的钠钙硅玻璃基础组合物和作为红外和紫外吸收物质和着色剂的铁、铈、铬和任选的钛。该玻璃具有至少约65％的透光性(LAT)，不超过约38％的总太阳紫外线透过性(TSUV)。

中国上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司申请的ZL 200510112140.9专利，涉及了一种“高可见光透过率和低紫外线透过率的平板玻璃”，它是在普通浮法玻璃的基础上加入重量百分比0.7～1.2％的铁(以Fe₂O₃计)、0.8～1.5％的铈(以CeO₂计)，0～0.6的钛(以TiO₂计)和2～15ppm的钴(以Co₃O₄计)，所熔制出的厚度为4mm玻璃的可见光透过率大于70％，而紫外线透过率小于10％。

欧文斯-布洛克威玻璃容器有限公司在中国申请的ZL1236742A专利，其减少了波长在大约400纳米以下的紫外光透射，该组合物具有与钠钙硅玻璃相似的熔融和成型特性，且含有SiO₂、CaO、MgO、K₂O、SO₃和紫外线吸收量大约为0.4～0.8重量％的FeO+Fe₂O₃，和大约2～4重量％的MnO+MnO₂。

日本板硝子株式会社在中国申请的ZL 00802853.2专利，涉及一种“红外紫外辐射吸收玻璃”，它是一种具有绿色调的红外和紫外辐射吸收玻璃，含有以重量％计算的如下成分：钠钙硅碱性玻璃，和一些着色成分。着色成分包含有以Fe₂O₃计0.40％～0.58％的总氧化铁量，0.05～0.5％的CeO₂，0～0.5％的TiO₂，及0.0001％～0.002％的CoO。

洛阳玻璃股份有限公司申请的ZL 02110302.X专利，涉及一种“吸收紫外线黄色浮法玻璃着色剂”，提出的吸收紫外线黄色浮法玻璃着色剂的组分和重量％组成如下：Fe₂O₃为0.06～0.18％，MnO₂为0.3～0.7％，Co₂O₃为0～0.002％，V₂O₅为0.05～0.25，利用此发明着色剂生产的吸收紫外线黄色浮法玻璃，紫外线透过率小于15％，可见光透过率大于70％。

以上发明大多利用氧化铁、氧化铈、氧化钛之间的相互作用达到屏蔽紫外线的效果，这些氧化物含量过高必然会给玻璃着色，使玻璃可见光的透过率下降，且使玻璃带有黄色或黄绿色等，氧化铈、氧化钛的价格昂贵，使玻璃成本大大提高，从而抑制了防紫外线玻璃的推广。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种提高玻璃的紫外吸收强度且增加玻璃对可见光的透过率的无色透明的强吸收紫外线的功能性玻璃。

技术解决方案：本发明以普通钠钙硅浮法玻璃的组成作为基础，各成分的重量百分比为：

普通钠钙硅浮法玻璃的组成成分的重量百分比为：

氧化硅SiO₂：75～84％

氧化钠Na₂O：8～15％

氧化钙CaO：5～15％

氧化镁MgO：2～8％

氧化铝Al₂O₃：0～3％

氧化铁Fe₂O₃：0.05～0.3％

在上述普通钠钙硅浮法玻璃中加入功能性的稀土元素，占浮化玻璃重量比为：