[发明专利]具有镍以减少其熔融步骤期间的能量消耗的玻璃组合物

说明书

本发明涉及具有镍以减少其熔融步骤期间的能量消耗的玻璃组合物,一种在高温下具有低热辐射传导率的玻璃组合物。特别地，本发明涉及一种玻璃组合物，所述玻璃组合物包含以相对于所述玻璃组合物的总重量表示的重量百分比计的以下组分：SiO₂ 50％‑85％；Al₂O₃0％‑30％，B₂O₃ 0％‑20％；Na₂O 0％‑25％；CaO 0％‑25％；MgO0％‑15％；K₂O 0％‑20％；BaO 0％‑20％；总Fe₂O₃为0.002％‑0.1％，并且进一步包含总的玻璃组合物的按重量计0.0001％至0.0020％的水平的NiO。

本申请是申请日为2019年02月15日、申请号为201980015939.6并且发明名称为“具有镍以减少其熔融步骤期间的能量消耗的玻璃组合物”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种玻璃组合物，其包含镍以减少其熔融步骤期间的能量消耗。

背景技术

从经济观点和环境观点二者来看，减少玻璃工业熔融炉中的能量消耗是主要问题。已经开发了工业生产工艺步骤的改进，如进一步的炉隔热，燃烧的优化……。然而，对工艺步骤的进一步改进将需要显著更昂贵的投资。减少能量消耗的另一种途径是通过降低玻璃组合物的熔融温度对玻璃组合物本身进行加工。熔融温度定义为玻璃粘度为10PaS时的温度。因此，通过降低玻璃组合物在高温下的粘度来降低熔融温度。由此，可以减少要供应给炉的能量。

最近，“超白”或“超透明”玻璃由于其高光透射比和/或能量透射比在太阳能或建筑领域中趋于优选。这些玻璃含有低量的铁，并且由此还经常被称为“低铁玻璃”。对于工业钠钙玻璃，低铁玻璃的特征在于总铁含量(以总Fe₂O₃表示)低于大约0.1wt％，通常低于600ppm。然而，这些低铁玻璃组合物的特征在于高的辐射热传导率，并且因此难以通过玻璃炉内部发射的波长的辐射来加热。对于这些低铁玻璃组合物，就能量消耗而言，增加熔融玻璃在高温下的辐射吸收将是高度有益的。

在本领域中已经考虑了降低玻璃组合物的熔融温度：US 5,071,796披露了窗玻璃组合物，其中SiO₂已被Na₂O和Al₂O₃部分代替，导致高温粘度降低。WO 2014/128714提出用硼组分代替约一半的二氧化硅含量，以及部分或全部的氧化钙含量。然而，难以维持此类高度改性的组合物的玻璃特性如澄清温度(fining temperature)、玻璃化转变温度、玻璃耐久性或光学特性。此外，一些替代性组分可能相当昂贵，并且由此限制了其工业应用。

包含镍的玻璃组合物是本领域已知的。请参考例如US2013/0316162、US 2014/0017500、US 3,881,905，其描述了用于显示面板的玻璃或钢化玻璃；以及US 5,888,917，其披露了透明无雾有色玻璃。

因此，本发明的目的是以具成本效益的方式提供一种低铁玻璃组合物，其在高温下具有低热辐射传导率以减少生产过程的能量消耗，而不损害玻璃组合物的特性。

发明内容

本发明涉及一种玻璃组合物，其包含以相对于所述玻璃组合物的总重量表示的重量百分比计的以下组分：

其中所述玻璃组合物进一步包含按重量计0.0001％至0.0020％的水平的以NiO表示的镍。

本发明进一步涉及一种由所述玻璃组合物制成的玻璃制品，特别是呈玻璃板、中空玻璃制品或玻璃纤维形式的玻璃制品。

本发明还涉及镍用于减少根据本发明的玻璃组合物的熔融步骤期间的能量消耗的用途。

附图说明