專利名稱：著紅色玻璃及其制備方法
著紅色玻璃及其制備方法本發(fā)明涉及著紅色玻璃，所述著紅色玻璃包含基礎(chǔ)玻璃成分、著色添加劑、還原齊 、穩(wěn)定劑，其中所述著色添加劑具有銅氧化物和釹氧化物，并且其中所述還原劑具有錫氧化物，并且其中所述穩(wěn)定劑具有銻氧化物?，F(xiàn)有技術(shù)中已知多種使對于可見光譜的光透明的玻璃著色的方法。除了通過給玻璃配置有色涂層從而使玻璃著色之外，對于著色玻璃的制備來說常見的是向玻璃熔體或玻璃熔體成分中加入一定的著色劑，從而通過不同的方法步驟賦予玻璃所需的顏色。在無光玻璃(Anlaufglasern)的情況下向基礎(chǔ)玻璃中加入著色氧化物，其中為了產(chǎn)生著色效果，在熔化與著色氧化物混合的基礎(chǔ)玻璃成分之后需要另一加熱步驟，在所述加熱步驟中使玻璃退火。在此，產(chǎn)生的顏色的種類取決于化學(xué)基礎(chǔ)成分以及過程參數(shù)，例如溫度和退火的維持時間。DE 42 31 794 Al顯示了著紅色無光玻璃，其中將著色氧化物嵌入由鋁硅酸鹽玻 璃形成的主晶格(Wirtgitter)中，其中該離子著色的目的是吸收阻礙紅色形成的一定光譜范圍。除了如NiO和CoO的其它著色氧化物之外,為此也可額外使用CuO或氧化釹(Nd2O3)15通過吸收大部分可見光譜波長，DE 42 31 794的著紅色玻璃具有較小的透射度，使得所述著色玻璃的紅色產(chǎn)生少許的光澤效果。另一種可能性是通過如下實現(xiàn)玻璃的著色，其中在玻璃中使金屬以膠體形式析出，所述金屬微細分布在玻璃介質(zhì)中。溶解的金屬在玻璃的制備過程中通過擴散和聚集而產(chǎn)生的膠體不需要主晶體(Wirtkristalle)進行著色。這種著紅色玻璃例如為金紅玉玻璃，但是金紅玉玻璃的制備非常昂貴。至今還有可能的是，通過金屬膠體著色的具有著色物質(zhì)鎘(Cd)和硒(Se)的玻璃雖然具有出色的光學(xué)性能，例如高的透射率和光澤度，但是出于環(huán)境技術(shù)的原因，由于其毒性作用而是不受歡迎的。US 7，612，003顯示了一種著紅色的散光玻璃，其中通過由氧化亞銅(I)形成的金屬膠體產(chǎn)生紅色。在此，銅氧化物的含量為至少O. I重量％，使得玻璃中的銅物質(zhì)吸收大量的紅色并且使得著紅色玻璃具有較低的透射率，所述著紅色玻璃在其光學(xué)品質(zhì)方面無法匹敵由具有鎘和/或硒的著紅色劑(Rotfarbung )所產(chǎn)生的著紅色玻璃。本發(fā)明的目的是避免上述缺點并提供一種著紅色玻璃，所述著紅色玻璃同時具有高透射率和高色調(diào)光澤度，并且避免使用毒害環(huán)境的物質(zhì)，例如鎘。該目的通過具有權(quán)利要求I的特征的著紅色玻璃得以解決。其中向基礎(chǔ)玻璃成分中加入著色添加劑，所述著色添加劑具有銅氧化物和釹氧化物，可以避免使用鎘或硒作為著色劑。在此，基礎(chǔ)玻璃可以不含鉛。在玻璃的制備過程中，首先通過從著色添加劑析出金屬膠體進行著色，其中形成金屬納米粒子(特別是銅納米粒子)，所述金屬納米粒子融合成膠體。為了達到該目的，必須將銅氧化物還原成金屬銅，因此著紅色玻璃包含還原劑，所述還原劑具有錫氧化物。通過還原劑將銅氧化物轉(zhuǎn)化成金屬銅并隨后轉(zhuǎn)化成銅納米粒子。為了穩(wěn)定玻璃中的銅納米粒子，玻璃具有穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑具有銻氧化物，特別是Sb203。著色添加劑釹氧化物，特別是Nd2O3升高銅納米粒子在非紅色區(qū)域中的吸收率，由此使得紅色更有光澤，同時可以升高整體透射率或者保持盡可能高的整體透射率。根據(jù)本發(fā)明，銅氧化物在著紅色玻璃中的含量在全部玻璃成分的0. 02和0. 08重量％之間。通過所述低值保證著紅色玻璃的高透射率，盡管銅氧化物的含量較低，仍可連同所使用的釹氧化物來保證紅色的顏色光澤度。 本發(fā)明的其它優(yōu)選的實施方案定義在從屬權(quán)利要求中。其中當(dāng)設(shè)計為，著色添加劑和還原劑和穩(wěn)定劑在著紅色玻璃中的含量總共在2和8重量％之間時，將進ー步改善高的整體透射率同時進ー步改善紅色的光澤度。在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方案中，充當(dāng)金屬膠體生成劑的著色銅氧化物以一價銅氧化物(即氧化亞銅(I) (Cu2O))的形式形成或者以所述形式引入玻璃。將銅氧化物還原成金屬銅，從而有效用于著紅色。通常也有可能使用ニ價銅，即銅氧化物(II) (CuO)。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，充當(dāng)還原劑的錫氧化物以SnO的形式形成或者以所述形式引入玻璃。在此，銅氧化物根據(jù)還原公式(Cu2++Sn2+=Cu°+Sn4+)還原成金屬銅(Cu°)，其中所述金屬銅組合成銅納米粒子井隨后組合成膠體，所述膠體最終產(chǎn)生紅色。在本發(fā)明的一個實施方案中，釹氧化物在著紅色玻璃中的含量在0. 5和5重量％之間，額外地或者可選擇地，鋪氧化物在著紅色玻璃中的含量在0. 3和3. 5重量％之間,額外地或者可選擇地，錫氧化物在著紅色玻璃中的含量在0. 5和4重量％之間。在本發(fā)明的另ー個實施方案中，向玻璃中加入其它添加劑，所述其它添加劑使得著紅色劑更有光澤并進一歩穩(wěn)定顏色或著色劑。在此可設(shè)計如下，所述其它添加劑包含在玻璃中含量最高為0. 5重量％的AgCl2，額外地或者可選擇地，在玻璃中含量最高為0. 5重量％的Fe2O3,額外地或者可選擇地,在玻璃中含量最高為4重量％的SnCl2,額外地或者可選擇地，在玻璃中含量最高為4重量％的Sn02。在本發(fā)明的另ー個實施方案中，所述著紅色玻璃根據(jù)DIN 5033的色坐標(biāo)分布在根據(jù)DIN 5033的標(biāo)準(zhǔn)比色圖的角坐標(biāo)為x=0. 45、y=0. 39和x=0. 6Uy=O. 39和x=0. 7、y=0. 3和x=0. 62、y=0. 3的平行四邊形內(nèi)，其中所述x值和y值涉及標(biāo)準(zhǔn)光D65和2。觀測器。在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方案中，在標(biāo)準(zhǔn)光D65和2。觀測器下，所述著紅色玻璃在可見光波長范圍內(nèi)的綜合透射率超過25%的最低值。但是也可考慮至少30或至少35%的透射率。在本發(fā)明的一個實施方案中，基礎(chǔ)玻璃包含質(zhì)量含量如下的下述成分
權(quán)利要求
1.一種著紅色玻璃,所述著紅色玻璃包含基礎(chǔ)玻璃成分、著色添加劑、還原劑、穩(wěn)定劑，其中所述著色添加劑具有銅氧化物和釹氧化物，并且其中所述還原劑具有錫氧化物，并且其中所述穩(wěn)定劑具有銻氧化物，其特征在于，所述銅氧化物在所述著紅色玻璃中的含量在O.02和O. 08重量％之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃，其特征在于，所述銅氧化物在所述著紅色玻璃中的含量在O. 02和O. 06重量%之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的玻璃，其特征在于，所述著色用添加劑和所述還原劑和所述穩(wěn)定劑在所述著紅色玻璃中的含量總共在2和8重量％之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項所述的玻璃，其特征在于，所述銅氧化物以氧化亞銅(I)的形式引入玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項所述的玻璃，其特征在于，所述錫氧化物以SnO的形式引入玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的玻璃，其特征在于，所述釹氧化物在所述著紅色玻璃中的含量在O. 5和5重量％之間，和/或所述銻氧化物的含量在O. 3和3. 5重量％之間，和/或所述錫氧化物的含量在O. 5和4重量％之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項所述的玻璃，其特征在于，在所述著紅色玻璃中包含含量最高為O. 5重量％的AgCl2形式的和/或含量最高為O. 5重量％的Fe2O3形式的和/或含量最高為4重量％的SnCl2形式的和/或含量最高為4重量％的SnO2形式的其它添加劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項所述的著紅色的玻璃，其特征在于，所述玻璃根據(jù)DIN5033 的色坐標(biāo)分布在角點為 x=0. 45、y=0. 39 和 x=0· 6 Uy=O. 39 和 x=0· 7、y=0. 3 和 x=0· 62、y=0. 3的平行四邊形內(nèi)，其中所述X值和I值涉及標(biāo)準(zhǔn)光D65和2°觀測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8任一項所述的玻璃，其特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)光D65和2°觀測器下，所述玻璃在可見光譜范圍內(nèi)的綜合透射率為至少25%。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9任一項所述的玻璃，其特征在于，所述基礎(chǔ)玻璃包含質(zhì)量含量如下的下述成分
11.用于制備特別是根據(jù)權(quán)利要求I至10任一項所述的著紅色玻璃的方法，所述方法包括如下步驟 a)混合基礎(chǔ)玻璃成分和著色添加劑和還原劑和穩(wěn)定劑，所述著色添加劑包含銅氧化物和釹氧化物，所述還原劑包含錫氧化物，所述穩(wěn)定劑包含銻氧化物，其中所述銅氧化物的含量在O. 02和O. 08重量％之間，b)熔化所述經(jīng)混合的物質(zhì)，c)冷卻所述經(jīng)熔化的物質(zhì)，d)使所述經(jīng)冷卻的經(jīng)熔化的物質(zhì)退火。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述銅氧化物的含量在O.02和O. 06重量％之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的玻璃，其特征在于，所述釹氧化物的含量在O.5和5重量％之間，和/或所述錫氧化物的含量在O. 5和4重量％之間，和/或所述銻氧化物的含量在O. 3和3. 5重量％之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13任一項所述的方法，其特征在于，所述著色添加劑和所述還原劑和所述穩(wěn)定劑的含量總共在2和8重量％之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14任一項所述的方法，其特征在于，所述銅氧化物以氧化亞銅(I)的形式引入玻璃，和/或所述錫氧化物以SnO的形式引入玻璃。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15任一項所述的方法，其特征在于，使其它添加劑與所述基礎(chǔ)玻璃成分和所述著色添加劑和所述還原劑和所述穩(wěn)定劑混合，其中所述其它添加劑包含含量最高為O. 5重量％的AgCl2和/或含量最高為O. 5重量％的Fe2O3和/或含量最高為4重量％的SnCl2和/或含量最高為4重量％的SnO2。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至16任一項所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)混合的物質(zhì)的熔化在1350和1500°C之間的溫度下在還原條件下進行。
18.根據(jù)權(quán)利要求11至17任一項所述的方法，其特征在于，所述退火在400和550°C之間，優(yōu)選在440和520°C之間 的溫度 下進行I至40小時的時間段。
全文摘要
一種著紅色玻璃，所述著紅色玻璃包含基礎(chǔ)玻璃成分、著色添加劑、還原劑、穩(wěn)定劑，其中所述著色添加劑具有銅氧化物和釹氧化物，并且其中所述還原劑具有錫氧化物，并且其中所述穩(wěn)定劑具有銻氧化物，其中所述銅氧化物在所述著紅色玻璃中的含量在0.02和0.08重量%之間。
文檔編號C03C4/02GK102858703SQ201180020746
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者S·普洛瓦特克, J·邁爾 申請人:D.施華洛世奇兩合公司