КОМПОЗИЦИЯ СЕРОГО СТЕКЛА Российский патент 2011 года по МПК C03C3/95 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям стекла, в частности к композиции серого стекла, не содержащей селен.

Уровень техники

Пластины из стекла используются в различных областях, таких как автомобильная промышленность, архитектура, космические применения и т.д. В зависимости от конечного применения стеклянной пластины, желательно, чтобы пластина из стекла демонстрировала определенные (а) эстетические качества, такие как, но не ограничиваясь этим, цвет и (b) солнцезащитные свойства, такие как, но не ограничиваясь этим, общее пропускание солнечной энергии ("TSET"), пропускание в инфракрасной области и пропускание в ультрафиолетовой области.

Например, в автомобильной промышленности, пластины из стекла используются в качестве смотровых панелей (т.е. лобовых стекол, боковых окон и т.д.). Автомобильные смотровые панели должны демонстрировать желательный цвет. В настоящее время желательные цвета для автомобильных смотровых панелей включают синий, бронзовый, зеленый и серый. Кроме того, если автомобильная смотровая панель используется в качестве переднего ветрового стекла, в США она должна демонстрировать степень пропускания видимого света ("Lta"), равную или превышающую 70%. Требования к Lta передних ветровых стекол в других страна могут отличаться.

Эстетические качества и солнцезащитные свойства панели из стекла могут модифицироваться несколькими различными способами. Первый способ включает осаждение покрытия на поверхности стеклянной панели. Второй способ включает изменение химической композиции (т.е. вида материалов, составляющих композицию стекла, и/или массовых процентных долей содержания различных материалов в композиции стекла), составляющей стеклянную панель. Часто к широко известной основной композиции стекла, такой как натриево-известковая основная композиция стекла, для придания стеклянной панели способности представлять уникальные эксплуатационные характеристики добавляются пигменты и/или другие материалы, способные к изменению свойств композиции в отношении солнечного света. Действие одного пигмента или одного материала, способного к изменению свойств композиции стекла в отношении солнечного света (например, известно, что добавление FeO к основной композиции стекла увеличивает поглощение композицией стекла инфракрасных (IR) лучей) может быть известно. Сущность изобретения состоит в том, чтобы используя различные пигменты и/или материалы, способные к изменению свойств композиции стекла в отношении солнечного света, добиться совместного объединения свойств отдельных пигментов или материалов, способных придавать уникальный эффект.

Согласно настоящему изобретению определенные материалы, способные к изменению свойств композиции стекла в отношении солнечного света, добавляются в определенных количествах к основной натриево-известковой композиции стекла, для придания стеклянной пластине способности демонстрировать желательные эстетические и солнцезащитные свойства. Объединение эстетических и солнцезащитных свойств, обеспечиваемое стеклянными пластинами со стандартной толщиной 0,1535 дюймов (3,9 мм), сформованными из композиции стекла настоящего изобретения, состоит в следующем:

1) серый цвет, отличающийся доминирующей длиной волны в пределах от 475 до 541 нанометров и чистотой возбуждения, меньшей или равной 5%;

2) значение Lta, равное или большее 60%;

3) общее пропускание солнечной энергии (TSET), меньшее или равное 60%; и

4) общее пропускание в ультрафиолетовой области (SAE UV), меньшее или равное 49%.

Сущность изобретения

В одном неограничивающем воплощении настоящее изобретение представляет композицию стекла, содержащую основную композицию стекла, содержащую: SiO₂ от 65 до 75 мас.%, Na₂O от 10 до 20 мас.%, СаО от 5 до 15 мас.%, MgO от 0 до 5 мас.%, АI₂О₃ от 0 до 5 мас.%, К₂О от 0 до 5 мас.% и ВаО от 0 до 1 мас.% и пигментную и изменяющую свойства часть композиции, содержащую общее железо от 0,25 до 0,9 мас.%, Сr₂O₃ от 6 ч./млн. до 400 ч./млн., Еr₂O₃ от 0,3 до 3,0 мас.% и ТiO₂ от 0,1 до 0,8 мас.%, при которой композиция стекла имеет окислительно-восстановительное отношение в пределах от 0,15 до 0,62.

В другом неограничивающем воплощении настоящее изобретение представляет лист стекла, содержащий композицию стекла, которая включает: SiO₂ от 65 до 75 мас.%, Na₂O от 10 до 20 мас.%, СаО от 5 до 15 мас.%, MgO от 0 до 5 мас.%, АI₂O₃ от 0 до 5 мас.%, K₂O от 0 до 5 мас.% и ВаО от 0 до 1 мас.% и пигментную и изменяющую свойства часть композиции, содержащую общее железо от 0,25 до 0,9 мас.%, Сr₂O₃ от 6 ч./млн. до 400 ч./млн., Еr₂O₃ от 0,3 до 3,0 мас.% и TiO₂ от 0,1 до 0,8 мас.%, при которой композиция стекла имеет окислительно-восстановительное отношение в пределах от 0,15 до 0,62, и при которой лист стекла при толщине в 0,1535 дюймов (3,9 мм) демонстрирует одну или более из следующих эксплуатационных характеристик: доминирующая длина волны в пределах от 475 до 541 нанометров; чистота возбуждения, меньшая или равная 5%; значение Lta, равное или большее 60%; величина TSET, меньшая или равная 60%; показатель SAE UV, меньший или равный 49%.

Осуществление изобретения

Для целей настоящего изобретения все используемые в описании и формуле изобретения численные величины, выражающие размеры, физические характеристики, технологические параметры, количества компонентов, условия реакции и т.п., должны во всех случаях при использовании выражения «около» пониматься как изменяющиеся. Соответственно, если не указано иное, представленные в нижеследующем описании и формуле изобретения численные величины могут изменяться в зависимости от желательных, являющихся целью настоящего изобретения, свойств. По меньшей мере, без попытки ограничения применения доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения, каждая численная величина должна истолковываться, по меньшей мере, с учетом количества представленных значимых цифр и с применением обычных методов округления. Кроме того, все раскрываемые здесь диапазоны следует понимать как вмещающие начальные и конечные величины диапазона и все и любые относимые к нему поддиалазоны. Например, обозначенный диапазон «1-10» следует рассматривать как включающий все и любые поддиапазоны между (и включительно) минимальной величиной 1 и максимальной величиной 10, то есть все поддиалазоны, начинающиеся от минимальной величины 1 или выше и заканчивающийся максимальной величиной 10 или ниже, например от 1,0 до 3,8, от 6,6 до 9,7, от 5,5 до 10.

Композиция стекла настоящего изобретения содержит основную составляющую стекло часть композиции и пигменты и материалы, способные к изменению солнцезащитных свойств стекла. Как пигменты, так и материалы, способные к изменению солнцезащитных свойств стекла, упоминаются здесь как «пигменты и изменяющие свойства материалы». Согласно настоящему изобретению основная составляющая стекло часть композиции включает компоненты в количествах, показанных в нижеследующей Таблице 1.

Таблица 1 Основная составляющая стекло часть композиции. Компонент Концентрация в композиции стекла [% мас. от общей массы композиции стекла] SiO₂ 65-75% Na₂O 10-20% CaO 5-15% MgO 0-5% Аl₂О₃ 0-5% K₂O 0-5% BaO 0-1%

Описанная основная составляющая стекло часть композиции называется в данной области техники «натриево-известковой» композицией стекла.

Согласно настоящему изобретению к основной композиции стекла добавляются различные пигменты и материалы, способные к изменению эксплуатационных свойств стекла в отношении солнечного света. Включаемые в композицию стекла изобретения пигменты и изменяющие свойства материалы включают оксиды железа (как оксид трехвалентного железа (Fе₂O₃), так и оксид двухвалентного железа (FeO)), оксид хрома (Сr₂O₃), оксид эрбия (Еr₂O₃) и оксид титана (ТiO₂).

Согласно настоящему изобретению железо может присутствовать в композиции стекла одновременно и виде оксида трехвалентного железа (Fе₂O₃) и в виде оксида двухвалентного железа (FeO). Как известно в данной области техники, Fе₂O₃ является сильным поглотителем ультрафиолетового излучения и желтым пигментом, а FeO является сильным поглотителем инфракрасного излучения и синим пигментом.

Присутствующее в композиции стекла изобретения «общее железо» выражается в виде массовых процентов от присутствующего в композиции стекла «Fе₂О₃», что является общепринятой в промышленности практикой. Это не означает, что все присутствующее в композиции стекла железо находится в форме Fе₂O₃. Согласно настоящему изобретению содержание общего железа в композиции стекла настоящего изобретения доходит включительно до 0,90 мас.% от общей массы композиции стекла, например от 0,25 до 0,9 мас.%, или от 0,3 до 0,8 мас.%.

Количество железа, присутствующего в композиции стекла настоящего изобретения в виде двухвалентного железа, выражается в виде массовых процентов от присутствующего в композиции стекла «FeO», что является в общепринятой промышленности практикой. Хотя количество железа в виде двухвалентного железа выражается как FeO, на самом деле железо в двухвалентном состоянии может не находиться в стекле именно как FeO.

Композиция стекла настоящего изобретения имеет определенное «окислительно-восстановительное отношение». Для целей настоящего изобретения «окислительно-восстановительное отношение» является количеством железа в двухвалентном состоянии (выраженное как «FeO»), деленным на количество общего железа (выраженном как «Ре₂O_з»). Композиции стекла согласно настоящему изобретению имеют окислительно-восстановительное отношение в пределах от 0,15 до 0,62, например от 0,25 до 0,55, или от 0,3 до 0,5.

Согласно настоящему изобретению композиция стекла содержит Еr₂О₃ в количестве в пределах от 0,3 мас.% до 3,0 мас.%, например от 0,4 мас.% до 2,1 мас.% или от 1,0 мас.% до 2.0 мас.%, где массовые проценты рассчитываются от общей массы композиции стекла. Еr₂О₃ известен в данной области техники как розовый пигмент.

Согласно настоящему изобретению композиция стекла содержит Сr₂O₃ в количестве в пределах от 6 ч./млн. до 400 ч./млн., например от 10 ч./млн. до 300 ч./млн., или от 25 ч./млн. до 150 ч./млн. Сr₂О₃ известен в данной области техники как зеленый пигмент.

Согласно настоящему изобретению композиция стекла содержит ТiO₂ в количестве в пределах от 0,1 мас.% до 0,8 мас.%, например от 0,15 мас.% до 0,6 мас.% или от 0,2 мас.% до 0,5 мас.%, где массовые проценты рассчитываются от общей массы композиции стекла. ТiO₂ известен в данной области техники как желтый пигмент и поглотитель ультрафиолетового излучения.

Согласно настоящему изобретению к композиции стекла необязательно могут быть добавлены следующие пигменты и изменяющие свойства материалы: оксид кобальта (СоО), оксид неодима (Nd₂О₃), оксид меди (СuО), оксид марганца (МnO₂), оксид церия (CeO₂), оксид ванадия (V₂O₅) и оксид никеля (NiO).

Согласно настоящему изобретению композиция стекла может содержать СоО в количестве в пределах от 0 ч./млн. до 15 ч./млн., например от 0 ч./млн. до 12 ч./млн. или от 0 ч./млн. до 8 ч./млн. СоО известен в данной области техники как синий пигмент.

Согласно настоящему изобретению композиция стекла может содержать Nd₂O₃ в количестве в пределах от 0 мас.% до 1,0 мас.%, например от 0 мас.% до 0,5 мас.% или от 0 мас.% до 0,25 мас.%, где массовые проценты рассчитываются от общей массы композиции стекла. Нd₂О₃ известен в данной области техники как синий пигмент.

Согласно настоящему изобретению композиция стекла может содержать СuО в количестве в пределах от 0 мас.% до 0,5 мас.%, например от 0 мас.% до 0,3 мас.% или от 0 мас.% до 0,1 мас.%, где массовые проценты рассчитываются от общей массы композиции стекла. СuО известен в данной области техники как синий пигмент.

Согласно настоящему изобретению композиция стекла может содержать МnO₂ в количестве в пределах от 0 мас.% до 0,75 мас.%, например от 0 мас.% до 0,6 мас.% или от 0 мас.% до 0,5 мас.%, где массовые проценты рассчитываются от общей массы композиции стекла. МnО₂ известен в данной области техники как окислитель по отношению к оксиду железа, действующий так, что окислительно-восстановительное равновесие оксида железа смещается к его окисленной форме (Fе₂О₃), а величина окислительно-восстановительного отношения композиции стекла снижается. Включение МnO₂ в композицию стекла делает возможным достижение более высокой концентрации оксида железа, добавляемого к стекольной шихте для увеличения поглощения композицией стекла излучения как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной области с одновременным поддержанием высокой степени оптического пропускания.

Согласно настоящему изобретению композиция стекла может содержать СеO₂ в количестве в пределах от 0 мас.% до 1,0 мас.%, например от 0 мас.% до 0,7 мас.% или от 0 мас.% до 0,5 мас.%, где массовые проценты рассчитываются от общей массы композиции стекла. СuО известен в данной области техники как ультрафиолетовый поглотитель.

Согласно настоящему изобретению композиция стекла может содержать V₂O₅ в количестве в пределах от 0 мас.% до 0,3 мас.%, например от 0 мас.% до 0,2 мас.% или от 0 мас.% до 0,1 мас.%, где массовые проценты рассчитываются от общей массы композиции стекла. V₂O₅ известен в данной области техники как зеленый пигмент.

Согласно настоящему изобретению композиция стекла может содержать NiO в количестве в пределах от 0 ч./млн. до 150 ч./млн., например от 0 ч./млн. до 100 ч./млн. или от 0 ч./млн. до 50 ч./млн. NiO известен в данной области техники как коричневый пигмент.

Для получения желаемого серого цвета необходимо установить баланс между содержанием Fе₂O₃, FeO, Cr₂О₃, Еr₂O₃, ТiO₂, СоО, Nd₂О₃, СuО, МnO₂, СеO₂, V₂O₅ и NiO.

В одном неограничивающем воплощении композиция стекла изобретения может содержать оксид молибдена (МоО₃) для ингибирования образования зерен сульфида никеля, которые могут присутствовать в стекле и ухудшать качество стекла. МоО₃ может добавляться к композиции изобретения в количестве в пределах от 10 до 750 ч./млн., например от 100 до 300 ч./млн.

Композиция стекла настоящего изобретения может быть получена обычными способами стекольного производства. Например, композиция стекла может быть сформована из компонентов шихты посредством плавки в стеклоплавильном сосуде способом вытягивания листового стекла, флоат-способом и т.д. Как правило, известные компоненты шихты смешиваются с другими компонентами для получения исходных материалов, которые перерабатываются в композицию стекла настоящего изобретения. В одном неограничивающем воплощении композиция стекла настоящего изобретения формовалась посредством широко известного в данной области техники способа получения флоат-стекла.

Исходя из используемых для получения композиции стекла настоящего изобретения сырья и/или оборудования, в готовой композиции стекла могут присутствовать некоторые примеси, например, SrO и ZrO₂. Такие вещества присутствуют в композиции стекла в незначительных количествах и упоминаются здесь как «посторонние вещества». Посторонние вещества на эксплуатационные характеристики стекла не влияют.

В одном неограничивающем воплощении изобретения описанная композиция стекла формовалась в стеклянные пластины и/или изделие из слоистого стекла так, как это широко известно в данной области техники. Могут формоваться стеклянные пластины с различной толщиной. Например, могут формоваться стеклянные пластины, имеющие толщину до 24 мм.

В одном неограничивающем воплощении стеклянная пластина согласно настоящему изобретению толщиной 0,1535 дюймов (3,9 мм) демонстрирует одну или более из следующих эксплуатационных характеристик:

1) серый цвет, отличающийся доминирующей длиной волны в пределах от 475 до 541 нанометра, например от 485 до 533 нанометров, или от 490 до 530 нанометров, и чистотой возбуждения, меньшей или равной 5%, например меньшей или равной 4% или меньшей или равной 3%;

2) значение Lta, большее или равное 60%, например большее или равное 65% или большее или равное 70%;

3) значение TSET, большее или равное 60%, например большее или равное 57% или большее или равное 55%;

4) общее пропускание ультрафиолетовой составляющей солнечного света (обозначаемое термином «SAE UV»), меньшее или равное 49%, например меньшее или равное 47% или меньшее или равное 44%.

Согласно настоящему изобретению, вышеупомянутые эксплуатационные характеристики определялись так, как описано ниже. Все данные по пропусканию солнечного света вычислялись с использованием данных ASTM по интенсивности солнечного излучения в условиях показателя воздушной массы (AM), равного 1,5 (Е892Т.1). Все величины пропускания интегрировались по диапазону длины волны с использованием широко известного в данной области правила трапеции.

Значение пропускания видимого света (Lta) представляет расчетную величину, основанную на результатах измерений при помощи эталонного источника света, соответствующего стандарту C.I.E. (Международная комиссия по освещению) 1931 "А" с диапазоном длины волны 380-770 нанометров с шагом в 10 нанометров.

Общее пропускание ультрафиолетовой составляющей солнечного света (SAE UV) представляет расчетную величину, основанную на результатах измерений по диапазону длины волны 300 - 400 нанометров с шагом в 5 нанометров с использованием стандарта SAE 1796.

Общее пропускание солнечной энергии (TSET) представляет расчетную величину, основанную на измерениях величин, пропускание в диапазоне от 300 до 2500 нанометров с шагом в 50 нанометров.

Цвет описан в терминах доминирующей длины волны (DW) и чистоты возбуждения (Ре), представляющих расчетные величины, основанные на результатах измерений при наблюдении под углом 2° с использованием эталонного источника света, соответствующего стандарту C.I.E. 1931 "С".

В одном неограничивающем воплощении изобретения стеклянная пластина используется как стеклянная смотровая панель. В еще одном неограничивающем воплощении стеклянная смотровая панель является автомобильным передним ветровым стеклом, демонстрирующим значение Lta, большее или равное 70%.

Примеры

Настоящее изобретение поясняется следующими неограничивающими примерами. Примеры 1-22 были выполнены следующим способом.

Показанные в Таблице 2 компоненты шихты отвешивали в необходимых количествах и тщательно перемешивали. Половину компонентов шихты плавили в течение 30 минут в воздушной атмосфере в 4-дюймовом корундовом стеклоплавильном тигле в электрической печи сопротивления при установленной температуре 2450°F (1343°С). Температуру печи поднимали до 2500°F (1371°C) и компоненты шихты нагревали 30 минут. Температуру печи поднимали до 2550°F (1399°C). В стеклоплавильный тигль добавляли другую половину компонентов шихты и компоненты шихты нагревали 30 минут. Температуру печи поднимали до 2650°F (1454°C) и компоненты шихты нагревали 30 минут. Затем расплавленное стекло выливали в воду при комнатной температуре (операция, именуемая в данной области «фриттование стекла») для получения стеклянной фритты. Стеклянную фритту сушили в печи для отжига с установленной температурой в 1100F (593°C) в течение 20 минут. Стеклянную фритту помещали обратно в стеклоплавильный тигль и стеклоплавильный тигль помещали в печь с установленной температурой в 2650°F (1454°С). Затем стеклянную фритту нагревали в печи в течение одного часа. Содержимое стеклоплавильного тигля снова спекали так, как описано выше. Стеклянную фритту помещали в стеклоплавильный тигль и стеклоплавильный тигль помещали в печь с установленной температурой в 2650°F (1454°C). Затем стеклянную фритту нагревали в печи в течение двух часов. Стекломассу выливали на плоскую металлическую поверхность. Полученный лист стекла на один час помещали в печь для отжига стекла с установленной температурой в 1125°F (607°C). Электропитание печи для отжига стекла отключали и лист стекла оставляли в печи для отжига стекла в течение шестнадцати часов, пока он не остывал до комнатной температуры. Изготовленные из стекломассы примеры шлифовали и полировали.

Компоненты стекольной шихты Таблица 2 Пример 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Песок [г] 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 Кальцинированная сода [г] 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 Доломит [г] 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 Известняк [г] 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 Сульфат натрия [г] 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 Уголь [г] 0,70 0,55 0,65 0,55 0,60 0,65 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 Оксид железа [г] 2,45 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 Сr₂O₃ [г]             0,070 0,140 0,210 0,070 0,070 Еr₂O₃ [г] 11,90 10,50 10,50 11,90 11,90 11,90 11,90 11,90 11,90 14,00 14,00 ТiO₂ [г] 2,10 2,45 2,45 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 2,80 Пример 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Песок [г] 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 Кальцинированная сода [г] 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 163,00 16300 163,00 163,00 Доломит [г] 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 102,00 Известняк [г] 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 64,00 Сульфат натрия [г] 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 3,50 3,50 Уголь [г] 0,55 0,55 0,55 0,55 0,50 0,45 0,40 0,45 0,35 0,35 0,35 Оксид железа [г] 2,80 3,15 3,15 3,15 3,15 3,15 3,15 3,15 3,15 4,90 4,90 Сr₂O₃ [г] 0,070 0,070 0,070 0,070               Еr₂О₃ [г] 14,00 14,00 14,00 14,00 14,00 14,00 14,00 14,00 14,00 13,30 13,30 TiO₂ [г] 3,50 3,50 4,20 4,90 4,90 4,90 4,90 5,95 5,95 3,15 3,85

Примеры композиций стекла, приготовленных согласно настоящему изобретению, представлены в нижеследующей Таблице 3. Концентрация Еr₂О₃ в стекле рассчитывалась по рецептуре шихты. Концентрация других компонентов была определена рентгенофлуоресцентным химическим анализом. Величина окислительно-восстановительного отношения вычислялась исходя из найденной концентрации присутствующих в композиции стекла оксидов железа.

ВаО был найден в композициях примеров в следовых количествах, но в Таблицу 3 включен не был. В таблицу ВаО не включался, поскольку при приготовлении примеров специально не добавлялся.

Композиции примеров содержали следующие посторонние вещества, не включенные в таблицу: SO₃, SrO, ZrO₂ и С1.

Таблица 3 Композиции стекла примеров Пример 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 FeO [мас.%] 0,2132 0,1722 0,2264 0,1862 0,1958 0,2215 0,1619 0,1821 0,1655 0,1466 0,1749 Редокс 0,618 0,437 0,582 0,480 0,502 0,565 0,414 0,468 0,421 0,376 0,452 Общее железо 0,345 0,394 0,389 0,388 0,390 0,392 0,391 0,389 0,393 0,390 0,387 Сr₂O_з [ч./млн.] 6 8 10 6 7 8 110 209 303 106 111 Еr₂O₃ [мас.%] 1,70 1,50 1,50 1,70 1,70 1,70 1,70 1,70 1,70 2,00 2,00 ТiO₂ [мас.%] 0,256 0,300 0,299 0,259 0,260 0,260 0,262 0,263 0,260 0,258 0,337 Пример 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 FeO [мас.%] 0,1676 0,2037 0,2069 0,2209 0,2222 0,2010 0,1787 0,1804 0,1629 0,1835 0,1962 Редокс 0,433 0,476 0,480 0,515 0,505 0,459 0,407 0,411 0,367 0,276 0,296 Общее железо 0,387 0,428 0,431 0,429 0,440 0,438 0,439 0,439 0,444 0,665 0,663 Сr₂O₃ [ч./млн.] 110 107 104 106 8 8 8 9 8 9 9 Еr₂O₃ [мас.%] 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 1,90 1,90 TiO₂ [мас.%] 0,421 0,445 0,501 0,547 0,575 0,577 0,581 0,703 0,703 0,385 0,459

Таблица 4 представляет различные эксплуатационные характеристики стеклянных пластин, имеющих толщину 0,1535 дюймов (3,9 мм), сформованных из композиций стекла согласно настоящему изобретению. Спектральные свойства примеров измерялись с помощью спектрофотометра Perkin Elmer Lambda 9.

Таблица 4 Эксплуатационные характеристики стеклянных пластин, изготовленных из композиций стекла согласно настоящему изобретению Пример 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Lta [%] 73,80 75,76 73,25 75,25 74,86 73,52 74,45 71,74 70,91 74,85 73,14 SAEUV [%] 48,75 46,44 47,73 47,27 47,62 48,06 45,23 45,14 44,07 44,95 44,44 TSET [%] 48,27 52,79 47,17 51,42 50,41 47,77 52,85 49,31 50,04 54,62 50,79 DW [нм] 483,90 481,00 484,00 479,28 480,00 481,62 487,10 497,51 529,52 482,61 486,14 Ре [%] 3,28 3,28 4,57 3,86 4,09 4,75 1,82 1,77 1,68 1,54 2,07   Пример 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Lta [%] 73,38 71,01 71,05 70,46 71,37 72,85 73,91 73,07 74,03 71,94 71,15 SAE UV [%] 43,00 38,99 39,64 40,84 38,44 38,93 38,40 35,85 35,62 31,11 30,46 TSET [%] 51,47 46,73 46,67 45,39 45,79 48,14 50,52 49,54 51,65 48,59 46,98 DW [нм] 488,63 497,29 493,27 490,46 485,42 483,75 480,63 487,68 481,24 492,31 496,61 Ре [%] 1,41 1,26 1,66 2,43 2,51 1,97 1,33 0,74 0,29 0,76 0,78

Исходя из данных Таблицы 4, неограничивающие примеры композиции стекла настоящего изобретения могут использоваться для формования стеклянных пластин толщиной 0,1535 дюймов (3,9 мм), демонстрирующих одну или более из следующих эксплуатационных характеристик: значение Lta, превышающее 68%, например от 70% до 76%; TSET, меньшее, чем 56%, например от 45% до 55%; SAB UV, меньшее, чем 50%, например от 30% до 49%; DW в пределах от 477 до 530 нм и Ре, меньшее или равное 5%, например от 1% до 5%.

Специалистам в данной области очевидно, что в изобретение возможно вносить изменения без отступления от принципов, раскрытых в предшествующем описании. Такие изменения следует рассматривать как включенные в объем изобретения. Соответственно, подробно описанные здесь предпочтительные воплощения являются лишь иллюстративными и не ограничивающими объем изобретения, объем которого определяется прилагаемой формулой изобретения и всеми и любыми ее эквивалентами.

Изобретение относится к серым стеклам, используемым в автомобилестроении, архитектуре, космической промышленности. Композиция стекла содержит основную композицию стекла, включающую: SiO₂ от 65 до 75 мас.%, Na₂O от 10 до 20 мас.%, СаО от 5 до 15 мас.%, MgO от 0 до 5 мас.%, Аl₂О₃ от 0 до 5 мас.%, К₂О от 0 до 5 мас.% и ВаО от 0 до 1 мас.% и пигментную и изменяющую свойства часть композиции, включающую общее железо от 0,25 до 0,9 мас.%, Сr₂О₃ от 6 ч./млн. до 400 ч./млн., Еr₂О₃ от 0,3 до 3,0 мас.% и Tio₂ от 0,1 до 0,8 мас.%, причем композиция стекла имеет величину окислительно-восстановительного отношения в пределах от 0,15 до 0,62. Технический результат изобретения - обеспечение следующих свойств стекла: значение Lta, равное или большее 65%; TSET, меньшее или равное 57%; и SAE UV, меньшее или равное 47%. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Композиция серого стекла, содержащая основную композицию стекла, содержащую:
SiO₂ от 65 до 75 мас.%,
Na₂O от 10 до 20 мас.%,
СаО от 5 до 15 мас.%,
MgO от 0 до 5 мас.%,
Аl₂О₃ от 0 до 5 мас.%,
К₂О от 0 до 5 мас.% и
ВаО от 0 до 1 мас.%,
и пигмент и изменяющую свойства часть композиции, содержащую:
общее железо от 0,25 до 0,9 мас.%,
Сr₂О₃ от 6 до 400 ч./млн,
Еr₂О₃ от 0,3 до 3,0 мас.%,
TiO₂ от 0,1 до 0,8 мас.%,
причем композиция стекла имеет величину окислительно-восстановительного отношения от 0,15 до 0,62 и обеспечивает возможность изготовления стекла, имеющего степень пропускания видимого света Lta, равную или превышающую 60% процентов при толщине 0,1535 дюймов (3,9 мм).

2. Композиция серого стекла по п.1, в которой содержание общего железа находится в диапазоне от 0,3 до 0,8 мас.%.

3. Композиция серого стекла по п.1, в которой содержание Сr₂О₃ находится в диапазоне от 10 до 300 ч./млн.

4. Композиция серого стекла по п.1, в которой содержание Еr₂О₃ находится в диапазоне от 0,4 до 2,1 мас.%.

5. Композиция серого стекла по п.1, в которой содержание TiO₂ находится в диапазоне от 0,15 до 0,6 мас.%.

6. Композиция серого стекла по п.1, в которой содержание Еr₂О₃ находится в диапазоне от 1,0 до 2,0 мас.%.

7. Композиция серого стекла по п.1, в которой величина окислительно-восстановительного отношения находится в диапазоне от 0,25 до 0,55.

8. Композиция серого стекла по п.1, кроме того, содержащая:
СоО в количестве большем, чем 0 ч./млн. до 15 ч./млн.;
Nd₂O₃ в количестве, большем, чем 0 до 1,0 мас.%;
СuО в количестве, большем, чем 0 до 0,5 мас.%;
МnО₂ в количестве, большем, чем 0 до 0,75 мас.%;
СеО₂ в количестве, большем, чем 0 до 1,0 мас.%;
V₂O₅ в количестве, большем, чем 0 до 0,3 мас.%;
NiO в количестве, большем, чем 0 до 150 ч./млн.

9. Лист стекла, изготовленный из композиции по п.1.

10. Лист серого стекла по п.9, который при толщине 0,1535 дюймов (3,9 мм) имеет одну или более из следующих эксплуатационных характеристик:
доминирующая длина волны в пределах от 475 до 541 нм;
чистота возбуждения, меньшая или равная 5%;
значение Lta, равное или превышающее 60%;
TSET, меньшее или равное 60%; и
SAE UV, меньшее или равное 49%.

11. Лист серого стекла по п.10, который при толщине 0,1535 дюймов (3,9 мм) имеет одну или более из следующих эксплуатационных характеристик:
доминирующая длина волны в пределах от 485 до 533 нм;
чистота возбуждения, меньшая или равная 4%;
значение Lta, равное или большее 65%;
TSET, меньшее или равное 57%; и
SAE UV, меньшее или равное 47%.

12. Слоистое изделие, изготовленное по меньшей мере из одного листа серого стекла по п.9.

13. Лист серого стекла, содержащий композицию стекла, включающую:
SiO₂ от 65 до 75 мас.%,
Na₂O от 10 до 20 мас.%,
СаО от 5 до 15 мас.%,
MgO от 0 до 5 мас.%,
Аl₂О₃ от 0 до 5 мас.%,
К₂О от 0 до 5 мас.% и
ВаО от 0 до 1 мас.%,
и пигмент и изменяющую свойства часть композиции, содержащую: общее железо от 0,25 до 0,9 мас.%,
Сr₂О₃ от 6 до 400 ч./млн,
Еr₂О₃ от 0,3 до 3,0 мас.%,
ТiO₂ от 0,1 до 0,8 мас.%,
причем композиция стекла имеет величину окислительно-восстановительного отношения в пределах от 0,15 до 0,62, и лист стекла при толщине 0,1535 дюймов (3,9 мм) имеет одну или более из следующих эксплуатационных характеристик:
доминирующая длина волны в пределах от 475 до 541 нм;
чистота возбуждения, меньшая или равная 5%;
значение Lta, равное или большее 60%;
TSET, меньшее или равное 60%; и
SAE UV, меньшее или равное 49%.