HK1191635B - 吸收紫外线和红外线的玻璃组合物及其应用 - Google Patents
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Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃组合物，尤其一种能强烈吸收紫外线和红外线的玻璃组合物和应用。
背景技术
由于全球气候变暖，国外相关公司以美国PPG公司为代表，在吸收紫外线和近红外线隔热玻璃方面投入了大量的研究，国际上申请了这方面的专利多达300多篇，其中日本在这一领域就申请了多达100多篇，占世界玻璃节能减排技术领域专利的三分之一，日本申请专利的主要公司有CENTRA、GLASS、CLLTD、NIPPON SHEETGLASS COLTD和ASAHIGIASS公司等。
日本板硝子株式会社（NIPPON SHEET GLASS COLTD）研究的能吸收紫外线和近红外线玻璃体系为钠钙二氧化硅碱性玻璃，着色成分Fe2O3为0.4-0.58%，其中，FeO占总铁含量的20-30%，CeO2为0.8-1.8%，而TiO2为0-0.5%，以及CoO在0.0001-0.002%，该玻璃2mm厚可见光透过率在75-79%，紫外线透射率在20-25%，总太阳能透射率在52-55%之间，具有一定的隔热和防紫外线效果，由于氧化亚铁制造工艺困难和日本稀土氧化铈稀缺，成本太高，无法实行大批量生产。
英国的皮尔金顿公司申请了玻璃组合物专利(中国专利申请号94191094.6)，这种能吸收红外线和紫外线的钠钙硅玻璃，Fe2O3含量为0.25-1.75%，但FeO含量只有0.007，所以不能吸收红外线，4mm厚玻璃可见光透过率只有32%，太阳光总能量透过率≥50%，紫外线透过率≤25%。
大部分的钠钙硅玻璃组合物专利中，其着色剂为铁、钴、铬、锰、铬、钛等，其颜色特征主波长在480-510nm之间，色纯度不超过20%，5mm厚该玻璃的紫外线透过率在25-35%之间，近红外线透过率在20-25%之间，太阳光总能量透过率在46-50%之间。由于FeO制造工艺困难，无法实行大批量生产。
美国PPG公司申请了专利US4381934，US4886539，US4792536和97113805等，发明了一种具有多个独立阶段熔化和澄清的制造超吸热浮法玻璃的方法，其特点在于可以有效地控制氧化还原反应条件，制造FeO大于50%，具有高可见光透过率，低红外线透过率的超吸热玻璃，并在中国申请了专利，发明名称为红外和紫外辐射吸收蓝色玻璃组合物（申请号98810129.7），FeO比值高达35-60%，4mm厚的绿色玻璃可见光透过率（LTA）为72.5%，红外线透过率（TSIR）为21%，太阳光总能量透过率（TSET）为47.5%，4mm厚兰色玻璃可见光透过率（LTA）为75%，红外线透过率（TSIR）为17.5%，太阳光总能量透过率（TSET）为49.5%，并能利用传统的浮法工艺生产，这是目前代表世界玻璃界最高水平的超吸热玻璃的专利技术，但还不是理想的超吸热玻璃。
美国福特汽车公司的一种制备蓝色玻璃组合物的无硝酸盐方法（专利号：98808824），这种兰色玻璃组合物着色剂的基本组成为Fe2O3：0.4%，MnO2：0.15%；CoO：0.005-0.025%；TiO2：0-1%，以及还原剂无烟煤等，这种兰色玻璃4mm厚可见光透过率（LTA）在50%-68%之间，红外线透过率（TSIR）为21-30%；紫外线透过率（TSUV）为25-40%，太阳光总能透过率（TSET）为48-50%。
日本中央硝子株式会社申请了紫外线和红外线吸收绿色系玻璃专利（200480031885.6），其中，紫外线和红外线吸收绿色玻璃主波长550-570nm，可见光透光率为70%，紫外线透过率为20%，红外线透过率为25%，其着色剂为Fe2O3：0.3-0.5%，CeO2：0.8-2%，SnO：0.1-0.7%；TiO2：0.8-2%。
法国圣戈班玻璃公司申请的用于制造吸收紫外线和红外线的玻璃窗的玻璃组合物（专利号：200680011222.7）：SiO2：65-80%、Al2O3：0-5%、B2O3：0-5%、CaO：5-15%、MgO：0-2%、Na2O：9-18%、K2O：0-10%、BaO：0-5%、Fe2O3：0.7-1.6%、CeO：0.1-1.2%、TiO2：0-1.5%。氧化还原比小于0.23。该玻璃4mm厚可见光透过率LTA≥70%，红外线透过率为28%，紫外线透过率为18%，太阳光总能量透过率TSET≥48%，由于含铁量太高，玻璃液上下温差近300度，成型工艺困难，无法实行批量生产。
国内有关吸热玻璃的专利：我国关于吸收紫外线和近红外线玻璃方面的研究极少，中国近年绝大部分专利都违背和脱离了硅酸盐钠钙玻璃光谱晶格结构和成型工艺技术，无法实施。只有上海耀华皮尔金顿玻璃公司的“强吸收紫外和红外的绿色玻璃”专利（专利号：03117080.3），这种玻璃为深绿色，紫外线透过率（TSUV）为17%，红外线透过率(TSIR)为28%，可见光透过率(LTA)低于70%，含铁量0.5-0.9%，由于总铁中Fe+2含量较低，为18-28%，COD化学氧值低，玻璃液上下温差大，成型工艺困难，无法实施，而且吸热性能欠佳。
深圳南玻集团申请了“对太阳光谱选择性吸收的绿色玻璃”（申请号：200410051479.8），这种玻璃可见光透过率（LTA）≥70%，紫外线透过率（TSUV）≤16%，吸收近红外线较差，太阳总能透过率≥50%，主波长495-520nm。
洛阳浮法玻璃集团申请了“车用绿色玻璃着色剂（申请号：200510107206.5），其中Fe2O3为0.4-1.5%用量，二价铁Fe+2只占总铁量的25-40%，不能显著吸收近红外线，可见光透过率≥70%，紫外线透过率≤15%，太阳光总能透过率≥50%，隔热效果差。
福耀玻璃集团申请了“防紫外线的钠钙硅玻璃（申请号200810072276.5），这种玻璃Fe2O3含量为0.3-1.1%，氧化还原系数只有0.22-0.36，可见光透过率≥70%，紫外线透过率≤15%，吸收近红外线差。一种红外隔绝吸热浮法玻璃专利（申请号：201110189471.8），由于含SnO2和ZnO太高，玻璃面极易产生瑕疵，无法浮法成型，而且严重影响了可见光透过率，隔热效果不理想。
综上所述，目前国内外超吸热玻璃的技术水平都局限于单独使用氧化亚铁这一种元素来降低近红外线的透过率这个误区，从目前现有的公知技术是很难办到的。在物理线性光学中，要想让某波段的光通过的同时，又具有吸收其他波段的光是十分困难的，如果单依靠向玻璃中加入大量的氧化铁来提高Fe+2铁离子的含量，则玻璃的可见光透过率将会大大降低，并且容易将玻璃着成琥珀色而影响美观，只有将玻璃中Fe+2离子占总铁量的比值提高到40-80%时，才能生产出颜色鮮艳美观，能强烈吸收近红外线的隔热玻璃。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种提高玻璃对紫外线和红外线的吸收效果的玻璃组合物，通过在玻璃组合物中加入含有一定量的稀有金属和稀土金属化合物的玻璃本体着色协调部分，以获得高隔热、高透光率的玻璃组合物。
本发明提供了一种吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其包括以下玻璃基础成分和吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分其中，所述玻璃基础成分为（重量比）：SiO2：60-75%；Na2O：8-20%；CaO：3-12%；Al2O3：0.1-5%；MgO：2-5%；K2O：0.02-7%；BaO：0.1-5%；SO3：0.01-0.4%；玻璃本体着色协调部分为：Fe2O3：0.22-1.35%；ZrO2+HfO2：0.001-0.8%；Cl：0-0.5%；B2O3：0-2%；TiO2：0.01-0.8%；CuO：0.001-0.06%；Br：0-2.0%；MnO：0-0.02%；F：0-2.0%；SrO：0.001-0.5%；CeO2：0.005-2.2%。优选地，所述吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分还包括如下辅助成分（重量比）：WO3：0-0.01%；P2O5：0-0.3%；ZnO：0-0.03%；Cr2O3：0-0.015%；Sb2O3：0-0.1%。
所述玻璃组合物的厚度为2.0-5.0mm时，其吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分，包括如下成分（重量比）：Fe2O3：0.5-1.2%；ZrO2+HfO2：0.002-0.5%；Cl：0-0.3%；B2O3：0-1%；TiO2：0.01-0.5%；CuO：0.002-0.01%；Br：0-1.5%；MnO：0-0.015%；F：0-1.8%；SrO：0.002-0.2%；CeO2：0.01-1.8%。
其中，在制备上述玻璃组合物时，控制所述玻璃组合物中Fe2O3的氧化还原比为0.4-0.8。
具体地，在制备不同厚度的玻璃时，玻璃本体着色协调部分除了上述主体成分外，还可进一步包括如下辅助成分：所述玻璃组合物的厚度为2.0mm时，其辅助成分包括（重量比）：WO3：0.003-0.01%；P2O5：0.01-0.1%；ZnO：0.01-0.03%；Cr2O3：0.005-0.015%；Sb2O3：0.02-0.1%；所述玻璃组合物的厚度为4.0mm时，其辅助成分包括（重量比）：WO3：0.005-0.01%；P2O5：0.01-0.05%；ZnO：0.005-0.03%；Cr2O3：0-0.015%；Sb2O3：0.01-0.05%；所述玻璃组合物的厚度为5.0mm时，其辅助成分包括（重量比）：WO3：0-0.01%；P2O5：0.01-0.05%；Sb2O3：0.01-0.05%。
所述玻璃组合物的厚度为2mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率≥78.1%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比≥73.2%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.2%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤3%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比为≤16.5%；在300-2500nm太阳光总能量透过率≤39.3%，色纯度≥10%，遮蔽系数≤0.62；
所述玻璃组合物的厚度为4mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率为≥73.2%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比≥70.8%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤3%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比≤13%；在300-2500nm太阳光总能量透过率为≤35%，色纯度≥12%，遮蔽系数≤0.54；
所述玻璃组合物的厚度为5mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率≥74.6%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比≥70.13%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤3%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比≤12%；在300-2500nm太阳光总能量透过率≤34.5%，色纯度≥15%，遮蔽系数≤0.53。
所述玻璃组合物的厚度为6-15mm时，其吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分中，Fe2O3为0.22-0.5%。
所述玻璃组合物的厚度为6mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率为≥69.2%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比为≥63.8%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤2%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比为≤14.1%；在300-2500nm太阳光总能量透过率≤37.3%，色纯度≥12%，遮蔽系数≤0.52。
所述玻璃组合物的厚度为12mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率为≥68.9%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比为≥64.5%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤2%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比为≤14.5%；在300-2500nm太阳光总能量透过率≤33.3%，色纯度≥12%，遮蔽系数≤0.52。
在本发明中，所述玻璃组合物成分中无Ni、Cd、As、Pb、Be中任意一种或多种，避免玻璃因生成亚硫酸镍结石，而造成玻璃回火过程、或长期使用过程中、由于热胀冷缩的现象，导致玻璃的自发迸裂，保障了玻璃使用的安全性。
本发明所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物用于建筑物的门窗玻璃、幕墙玻璃、天棚采光隔热防雨玻璃、车窗玻璃或防弹玻璃。其中，所述车窗玻璃，由至少一块玻璃组合物经钢化制成，或由至少一块玻璃组合物和至少一块普通浮法或格法玻璃夹胶制成。在本发明的一个实施例中，所述车窗玻璃为前挡风玻璃，可见光透过率≥70%，对约620nm红光的波长光谱透过率≥50%，对约588nm黄光的波长光谱透过率≥60%，对约510nm绿光的波长光谱透过率≥75%，以清晰分辨出交通路口红、黄、绿指示灯，降低555nm对人眼最敏感的眩光效应；以适应人眼视网膜上锥状细胞分辨出红、黄、绿信号灯清楚的颜色，减轻视觉疲劳，防止交通事故的发生。同样地，所述防弹隔热玻璃亦可由至少一块玻璃组合物和普通防弹玻璃板夹胶制成。
与现有技术相比，本发明所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，在玻璃基础组分中混入用于吸收紫外线和红外线玻璃本体着色协调部分，以Fe+2铁离子为骨架基础中心着色，采用玻璃本体着色协调部分多元互补，在玻璃组合物中采用了特有的组分，加入一定量的稀有金属和稀土金属化合物，突破了现有隔热玻璃的种种局限，并合理控制原料化学氧需求量（COD值），控制氧化还原比，发挥了各元素的特性，对紫外线、红外线和总能量进行有效阻隔，同时提高可见光的透过率，在热能阻隔和可见光透射之间获得良好的光谱平衡，以获得能强烈吸收紫外线和近红外线的隔热玻璃，在隔热性能上，比现有的隔热玻璃，有很大的突破，同时，其在理化性能、机械强度、环境稳定性和耐久性也是普通玻璃的1.3～1.5倍，成品玻璃在深加工和使用中，光学性能不会因钢化和长期光照而发生变化，不会影响其LTA、LTS、TSUV、TSIR以及TSET等光学性能的透过率，理化性能稳定，安全性能优异。应用于各种车窗玻璃、建筑幕墙玻璃等领域，隔热效果优异，能大大降低室内或车内的温度，起到显著的降温节能减排的效果，为绿色地球作出了突出的贡献。
附图说明
图1为本发明2mm厚玻璃组合物的实施例一和比较例一的红外光谱图；
图2为本发明4mm厚玻璃组合物的实施例二的红外光谱图；
图3为本发明4mm厚玻璃组合物的实施例二和比较例二的红外光谱图；
图4为本发明5mm厚玻璃组合物的实施例三和比较例三的红外光谱图
图5为本发明6mm厚玻璃组合物的实施例四和比较例四的红外光谱图；
图6为本发明12mm厚玻璃组合物的实施例四和比较例四的红外光谱图；
图7为本发明的玻璃组合物与其他现有玻璃的红外光谱对比图；
图8为本发明的4mm厚玻璃组合物与中空LOW-E玻璃红外光谱对比图；
以上光谱对比图采用美国PE公司Lambda-950型红外光谱检测仪所测波形数据。
具体实施方式
为了提高玻璃对紫外线和红外线的吸收效果，本发明提供了一种吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，组成包括玻璃基础成分和吸收紫外线和红外线玻璃本体着色协调部分，吸收紫外线和红外线玻璃本体着色协调部分混入玻璃基础成分中，以显著增强玻璃对紫外线和红外线的吸收和阻隔效果。
其中，玻璃组合物包括以下玻璃基础成分和吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分，其中所述玻璃基础成分为（重量比）：SiO2：60-75%；Na2O：8-20%；CaO：3-12%；Al2O3：0.1-5%；MgO：2-5%；K2O：0.02-7%；BaO：0.1-5%；SO3：0.01-0.4%；玻璃本体着色协调部分为：Fe2O3：0.22-1.35%；ZrO2+HfO2：0.001-0.8%；Cl：0-0.5%；B2O3：0-2%；TiO2：0.01-0.8%；CuO：0.001-0.06%；Br：0-2.0%；MnO：0-0.02%；F：0-2.0%；SrO：0.001-0.5%；CeO2：0.005-2.2%。在本发明中，控制所述玻璃组合物中Fe2O3的氧化还原比为0.4-0.8。
在本发明的优选实施例中，所述玻璃本体着色协调部分，除了上述主体成分外，还可进一步包括如下辅助成分（重量比）：WO3：0-0.01%；P2O5：0-0.3%；ZnO：0-0.03%；Cr2O3：0-0.015%；Sb2O3：0-0.1%。
在本发明的一个优选实施例中，所述玻璃组合物的厚度为2.0-5.0mm时，其吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分，其中必备成分包括（重量比）：Fe2O3：0.5-1.2%；ZrO2+HfO2：0.002-0.5%；Cl：0-0.3%；B2O3：0-1%；TiO2：0.01-0.5%；CuO：0.002-0.01%；Br：0-1.5%；MnO：0-0.015%；F：0-1.8%；SrO：0.002-0.2%；CeO2：0.01-1.8%。当所述玻璃组合物的厚度为6-15mm时，其吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分中，Fe2O3为0.22-0.5%。
其中，在本实施例中，玻璃本体着色协调部分中，代表近红外线协调吸收部分的成分（重量比）：Fe2O3：0.22-1.35%；SrO：0.002-0.1%；CeO2：0.01-1.8%；F：0-1.8%；ZrO2+Hfo2：0.002-0.5%；Cl：0.001-0.1%；B2O3：0.01-0.8%；CuO：0.003-0.01%；Br：0-1%；MnO：0-0.015%。其中，还可包含有以下可选成分（重量比）：WO3：0-0.01%；
代表紫外线吸收部分的成分（重量比）：CeO2：0.01-1.8%和TiO2：0.01-0.5%。其中，还可包含有以下可选成分（重量比）：ZnO：0-0.03%；Cr2O3：0-0.003%；Sb2O3：0-0.1%。
代表可见光区域协调部分的成分（重量比）：MnO：0-80ppm；ZrO2+Hfo2：0.002-0.5%；SrO：0.002-0.1%。其中，还可包含有以下可选成分（重量比）：P2O5：0-0.3%。
以下分别列出制备2mm、4mm和5mm厚的玻璃组合物时的玻璃本体着色协调部分中辅助成分。当玻璃组合物厚度为2mm时，其辅助成分包括（重量比）：WO3：0.003-0.01%；P2O5：0.01-0.1%；ZnO：0.01-0.03%；Cr2O3：0.005-0.015%；Sb2O3：0.02-0.1%。所述玻璃组合物的厚度为4.0mm时，辅助成分包括（重量比）：WO3：0.005-0.01%；P2O5：0.01-0.05%；ZnO：0.005-0.03%；Cr2O3：0-0.015%；Sb2O3：0.01-0.05%；所述玻璃组合物的厚度为5.0mm时，辅助成分包括（重量比）：WO3：0-0.01%；P2O5：0.01-0.05%；Sb2O3：0.01-0.05%。
以下分别列出本发明各种厚度的玻璃组合物的光谱性能参数范围。
其中，所列光谱性能参数包括：可见光透过率（LTA，Transmit tance of visiblelight）；太阳光白平衡透射比（LTS）；有害紫外线透过率（TSUVc，Transmittance of UVc）；红斑效应区（TSUVB，Transmittance of UVb）；美容健康紫外线（TSUVA，Transmittance ofUVa）；近红外线透射比（TSIR，Transmittance of infrared ray）；太阳光总能量透过率（TSET，General transmitt ance solar energy）；色纯度；遮蔽系数。在传统的光学领域，太阳光白平衡区域在380-780nm，但经现代医学证明，人眼的视敏系数如表1所示，因此，现代医学将太阳光白平衡区域定位于在400-760nm。
表1可见光谱区的V(λ)值
| λ/nm | V(λ) | λ/nm | V(λ) |
| 400 | 0.0004 | 580 | 0.870 |
| 410 | 0.0012 | 590 | 0.757 |
| 420 | 0.0040 | 600 | 0.630 |
| 430 | 0.0116 | 610 | 0.503 |
| 440 | 0.0230 | 620 | 0.381 |
| 450 | 0.0380 | 630 | 0.265 |
| 460 | 0.0600 | 640 | 0.175 |
| 470 | 0.0910 | 650 | 0.107 |
| 480 | 0.1390 | 660 | 0.061 |
| 490 | 0.208 | 670 | 0.032 |
| 500 | 0.323 | 680 | 0.017 |
| 510 | 0.503 | 690 | 0.0082 |
| 520 | 0.710 | 700 | 0.0041 |
| 530 | 0.860 | 710 | 0.0021 |
| 540 | 0.954 | 720 | 0.0010 |
| 550 | 0.995 | 730 | 0.00052 |
| 555 | 1.000 | 740 | 0.00025 |
| 560 | 0.995 | 750 | 0.00012 |
| 570 | 0.952 | 760 | 0.00006 |
V(λ)=1（λ=555nm）；V(λ)﹤1（λ≠555nm）；V(λ)=0（λ不在可见光区）
所述玻璃组合物的厚度为2mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率≥78.1%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比≥73.2%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.2%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤3%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比为≤16.5%；在300-2500nm太阳光总能量透过率≤39.3%，色纯度≥10%，遮蔽系数≤0.62；
所述玻璃组合物的厚度为4mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率为≥73.2%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比≥70.8%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤3%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比≤13%；在300-2500nm太阳光总能量透过率为≤35%，色纯度≥12%，遮蔽系数≤0.54；
所述玻璃组合物的厚度为5mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率≥74.6%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比≥70.13%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤3%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比≤12%；在300-2500nm太阳光总能量透过率≤34.5%，色纯度≥15%，遮蔽系数≤0.53。
所述玻璃组合物的厚度为6mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率为≥69.2%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比为≥63.8%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤2%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比为≤14.1%；在300-2500nm太阳光总能量透过率≤37.3%，色纯度≥12%，遮蔽系数≤0.52。
所述玻璃组合物的厚度为12mm时，其主波长为470-530nm，该玻璃在400-700nm的可见光透过率为≥68.9%；在400-760nm的太阳光白平衡透射比为≥64.5%；在200-300nm的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm的红斑效应区的透过率≤2%；在360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm的近红外线透射比为≤14.5%；在300-2500nm太阳光总能量透过率≤33.3%，色纯度≥12%，遮蔽系数≤0.52。
在物理线性光学中，要想让某波段的光通过的同时，又具有吸收其他波段的光是十分困难的，所以必须采用光化学猝灭原理来达到这一设想。本技术利用光化学和光物理学中的可逆变原理，采用猝灭剂和减活剂的化合物，把有害的紫外光能量转化成无害的热能释放出去，同样将具有很高的摩尔消光系数的猝灭剂和减活剂将稀有金属和稀土金属通过氧化还原反应制成了玻璃本体着色协调部分，能有效地吸收紫外线的同时又吸收了近红外线，并对可见光留出了大部分放行的通道，克服了物理光学中的黑体全吸收现象，阻止了自动氧化反应，使其成为稳定的分子化合价化合物结构。采用相同的材料时，玻璃的厚度越大，可见光的透过率越低，近红外线和紫外线的透过率越低，太阳光总能量透过率越低，色纯度越高，遮蔽系数越小，隔热效果越好。Fe2O3的氧化还原系数越大，太阳光总能量透过率越低，隔热效果越好。
与传统的隔热玻璃技术有所不同，本技术以Fe+2铁离子为骨架基础中心着色，二价铁着兰绿色，三价铁着黄绿色，采用玻璃本体着色协调部分多元互补，能量协调，利用了自身鼓泡、自然扩散、均化澄清技术，玻璃液均化澄清上下温差小，完全适应浮法或格法生产工艺的要求。
在本发明中，吸收紫外线和红外线玻璃本体着色协调部分在传统的硅酸盐吸热玻璃的基础成分中，根据玻璃的不同厚度来确定吸收紫外线和红外线玻璃本体着色协调部分的添加比例，使之产生不同的吸热玻璃颜色的色调。吸收紫外线和红外线玻璃本体着色协调部分以Fe2O3为基料，控制所述玻璃组合物中Fe2O3的氧化还原比为0.4-0.8，在不同厚度的玻璃中，氧化还原比有所不同，代表Fe+2铁的氧化亚铁(FeO)占总铁含量(Fe2O3)的40-80%，优选为50-80%；Fe2O3总铁浓度为0.22-1.35%，总铁浓度是铁元素Fe+2和Fe+3在玻璃组合物中的重量百分比浓度，铁氧比在Fe0.83-0.95O之间变化（重量比）。当所述玻璃组合物的厚度为2.0-5.0mm，其玻璃基础成分中的Fe2O3的总铁浓度为0.4-1.2%（重量比）。当所述玻璃组合物的厚度为6-15mm，其玻璃基础成分中的Fe2O3的总铁浓度为0.22-0.5%（重量比），氧化还原比不变，其它补助剂和协调剂部分，可选用较低的配方浓度。
本发明的吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，在上述组分的硅酸盐钠钙玻璃的基础成分中加入玻璃本体着色协调部分，可根据所制玻璃的厚度，光谱性能的要求，进行部分组合或全部组合，通过浮法玻璃工艺或格法工艺成型。在硅酸盐钠钙玻璃基础组合物中，总铁含量最高不超过1.35%，否则将严重影响可见光的透过率。其中，在玻璃组合物中，在红外区起补助协调的吸收成分有：CuO、WO3、CeO2、Cr2O3、B2O3、SrO；在可见光区域起防眩光协调吸收成分的有：ZnO、MnO2，在紫外线区起协调吸收成分的有：CeO2、TiO2、ZnO、Sb2O3、Cr2O3。
另外，在本发明中，所述玻璃组合物成分中无Ni、Cd、As、Pb、Be、SnO、SnCl中任意一种或多种。杜绝含有上述元素的原料加入，如不使用SnCl作为物理脱色剂和近红外补助吸收剂，也最好不使用硫酸盐类作为玻璃澄清剂，因为硫酸盐类澄清剂在高温时，会与Ni反应，会在玻璃中产生亚硫酸镍石块的潜在可能性。由干亚硫酸镍石块，是一种极微小的橢园球体，采用普通检测的方法，是无法发现它的存在，亚硫酸镍结石会造成玻璃在回火过程中、长期使用过程中，或钢化或太阳光照过程中，由于热胀冷缩现象，会导致玻璃的自发迸裂，所以必须正确控制用量和粒径细度，特别是正确使用澄清剂，防止亚硫酸镍结石的产生，严防玻璃潜伏自发迸裂事故的发生，所以本专利技术杜绝使用氧化镍作近红外线补助吸收剂，大大提高了玻璃组合物成品的使用安全性。
本发明还提供了用于制造所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物的方法，其采用浮法玻璃工艺或格法工艺成型。在制备所述玻璃组合物时，加入还原剂，所述还原剂包括碳粉和无烟煤粉，其用量为0.005-0.05%，还可进一步包括锌粉或铜粉中的任意一种或两种。
优选地，在制备所述玻璃组合物时，还进一步加入有澄清剂，所述澄清剂包含有以下成分（重量比）：Na2SO4：0.05-1%；BaSO4：0.01-1.5%；CeO2：0.01-1.8%；CaF：0.01-1.5%；Sb2O3：0-0.2%。澄清剂可在玻璃熔制过程中高温分解产生气体或降低玻璃液粘度，促使玻璃液中气泡消除。
优选地，在制备所述玻璃组合物时，还进一步加入洁净剂，所述洁净剂的含量为（重量比）：0.02-1.5%，以起到防雾、除霜、洁净玻璃的作用。
实施例一
以制备2mm厚淡兰绿色的玻璃组合物为例，在耐温2000℃的氧化锆坩埚中，加入下列原料成分：石英砂：500克，钾长石：5克，石灰石：30克，白云石：160克，纯碱：200克，三氧化二硼：4克，萤石：6克，芒硝：6克，碳粉：1克；吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分，按需配量。
将上述原料混合均匀，加入还原剂碳粉1克，以控制氧化还原比，控制熔融温度为1500-1550℃，加热30分钟，加热至1500℃，再保持30分钟后，升温至1530℃，然后，进行澄清均化，其澄清温度为从1450℃降到1300℃，时间为30分钟，最后，将熔融玻璃液倒入成型模板中成型，退火后获得玻璃组合物样品，对样品进行研磨、抛光、分析。
经检测获得所述玻璃组合物的成分如下：
表2在2mm玻璃组合物的玻璃组分
| 组分（重量比%） | 实施例一 | 比较例一 | |
| 1 | 62.76 | 62.36 | |
| 2 | 16.93 | 16.3 | |
| 3 | 0.636 | 0.246 | |
| 4 | 0.02 | 2.0 | |
| 5 | CaO | 10.68 | 9.59 |
| 6 | MgO | 3.507 | 3.27 |
| 7 | BaO | 3.0 | 2.59 |
| 8 | F | — | 0.2 |
| 9 | Br | 0.4 | 0.7562 |
| 10 | 0.96 | 0.984 | |
| 11 | 0.059 | 0.073 | |
| 12 | 0.0755 | 0.0921 | |
| 13 | Cl | 0.2 | 0.01 |
| 14 | MnO | 0.008 | 0.015 |
| 15 | CuO | 0.008 | 0.007 |
| 16 | 0.013 | 0.014 | |
| 17 | SrO | 0.0078 | 0.0091 |
| 18 | 0.8 | 1.66 | |
| 19 | 0.3 | 0.8 | |
| 20 | — | 0.032 | |
| 21 | — | 0.013 | |
| 22 | ZnO | — | 0.015 |
表3在2mm玻璃组合物的氧化还原参数
| 实施例一 | 比较例一 | |
| 总铁浓度（重量%） | 0.96% | 0.984% |
| 0.278% | 0.315% | |
| FeO（重量%） | 0.682% | 0.669% |
| 氧化还原比 | 0.71 | 0.68 |
表4在2mm玻璃组合物的光谱性能
| 实施例一 | 比较例一 | |
| (510nm)可见光透过率LTA(%) | 81.2% | 78.1% |
| (400-760nm)太阳光白平衡透射比LTS(%) | 74.1% | 73.2% |
| ≤0.1% | ≤0.1% | |
| ≤3% | ≤3% | |
| ≤30% | ≤30% | |
| (800-2500nm)近红外线透射比TSIR(%) | 16.5% | 15.7% |
| (300-2500nm)太阳光总能量透过率TSET(%) | 39.3% | 38.6% |
| 色纯度Pe(%) | 10% | 10% |
| 遮蔽系数SC | 0.62 | 0.61 |
在表2和表3中，以实施例一和比较例相比，通过不同量的玻璃本体着色协调部分，以及控制Fe2O3的氧化还原比，来改变玻璃组合物的光谱性能。表4中示出实施例一和比较例一的光谱性能参数值。参照图1，示出实施例一和比较例一的2mm厚的玻璃组合物的光谱性能参数的比较值，从图1中可以看出，比较例一的氧化还原比略高于实施例一，则太阳光总能量透过率TSET越小，隔热效果越好。
实施例二
以4mm厚兰绿色的玻璃组合物为例，在耐温2000℃的氧化锆坩埚中，加入下列原料成分：石英砂：530克，钾长石：8克，石灰石：20克，白云石：155克，纯碱：190克，三氧化二硼：3克，萤石：5克，芒硝：6克，碳粉：1克；吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分：按需配量。制备所述玻璃组合物的方法同上，故不再赘述。
获得所述玻璃组合物的成分如下：
表5在4mm玻璃组合物的玻璃组分
| 组分（重量比%） | 实施例二 | 比较例二 | |
| 1 | 67.73 | 69.3 | |
| 2 | 10.06 | 10.9 | |
| 3 | 2.6 | 1.88 | |
| 4 | 3.972 | 3.539 | |
| 5 | CaO | 8.485 | 8.109 |
| 6 | MgO | 3.819 | 3.695 |
| 7 | BaO | 1.13 | 1.3 |
| 8 | F | 0.45 | 0.3 |
| 9 | Br | — | 0.4914 |
| 10 | 0.736 | 0.8342 | |
| 11 | 0.019 | 0.023 | |
| 12 | 0.019 | 0.0993 | |
| 13 | CL | 0.021 | 0.034 |
| 14 | MnO | 0.009 | 0.008 |
| 15 | CuO | 0.007 | 0.006 |
| 16 | 0.1202 | 0.15 |
| 17 | SrO | 0.0085 | 0.009 |
| 18 | 0.295 | 0.4 | |
| 19 | 0.25 | 0.2 | |
| 20 | — | 0.003 | |
| 21 | — | 5ppm |
表6在4mm玻璃组合物的氧化还原参数
| 实施例二 | 比较例二 | |
| 总铁浓度（重量%） | 0.736% | 0.834% |
| 0.294% | 0.35% | |
| FeO（重量%） | 0.442% | 0.484% |
| 氧化还原比 | 0.601 | 0.58 |
表7在4mm玻璃组合物的光谱性能
| 实施例二 | 比较例二 | |
| (510nm)可见光透过率LTA(%) | 75.6% | 73.2% |
| (400-760nm)太阳光白平衡透射比LTS(%) | 71.2% | 70.8% |
| ≤0.1% | ≤0.1% | |
| ≤2% | ≤2% | |
| ≤30% | ≤30% | |
| (800-2500nm)近红外线透射比TSIR(%) | 13% | 12.5% |
| (300-2500nm)太阳光总能量透过率TSET(%) | 35% | 34.5% |
| 色纯度Pe(%) | 12% | 12% |
| 遮蔽系数SC | 0.54 | 0.53 |
在表5和表6中，以实施例二和比较例二相比，通过不同量的玻璃本体着色协调部分，以及控制Fe2O3的氧化还原比，来改变玻璃组合物的光谱性能。表7中示出实施例二和比较例二的光谱性能参数值。参照图3，示出实施例二和比较例二的4mm厚的玻璃组合物的光谱性能参数的比较值，从图3中可以看出，比较例二的氧化还原比略高于实施例二，则太阳光总能量透过率TSET越小，隔热效果越好。
实施例三
以5mm厚兰绿色的玻璃组合物为例，在耐温2000℃的氧化锆坩埚中，加入下列原料成分：石英砂：550克，钾长石：6克，石灰石：15克，白云石：160克，纯碱：195克，三氧化二硼：3克，萤石：5克，芒硝：6克，碳粉：1克；吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分：按需配量。制备所述玻璃组合物的方法同上，故不再赘述。
获得所述玻璃组合物的成分如下：
表8在5mm玻璃组合物的玻璃组分
| 组分（重量比%） | 实施例三 | |
| 1 | 68.5 | |
| 2 | 11.5 | |
| 3 | 2.1 | |
| 4 | 4.5 | |
| 5 | CaO | 9.35 |
| 6 | MgO | 4.5 |
| 7 | BaO | 2.2 |
| 8 | Br | 0.87 |
| 9 | 0.716 | |
| 10 | 0.02 | |
| 11 | 0.2 | |
| 12 | Cl | 0.032 |
| 13 | MnO | 0.009 |
| 14 | CuO | 0.007 |
| 15 | 0.015 | |
| 16 | SrO | 0.0085 |
| 17 | 0.49 | |
| 18 | 0.15 | |
| 19 | 0.001% | |
| 20 | 0.03% | |
| 21 | 0.05% |
表9在5mm玻璃组合物的氧化还原参数
| 实施例三 | |
| 总铁浓度（重量%） | 0.716% |
| 0.301% | |
| FeO（重量%） | 0.415% |
| 氧化还原比 | 0.58 |
表10在5mm玻璃组合物的光谱性能
| 实施例三 | |
| (510nm)可见光透过率LTA(%) | 74.6% |
| (400-760nm)太阳光白平衡透射比LTS(%) | 70.13% |
| ≤0.1% | |
| ≤2% | |
| ≤30% | |
| (800-2500nm)近红外线透射比TSIR(%) | 12% |
| (300-2500nm)太阳光总能量透过率TSET(%) | 34.5% |
| 色纯度Pe(%) | 15% |
| 遮蔽系数SC | 0.53 |
结合图4所示，可以看出5mm的玻璃组合物的上述光谱性能参数。
实施例四
以6mm厚兰绿色的玻璃组合物为例，在耐温2000℃的氧化锆坩埚中，加入下列原料成分：石英砂：555克，钾长石：5克，石灰石：20克，白云石：160克，纯碱：190克，三氧化二硼：5克，萤石：6克，芒硝：6克，碳粉：1克，吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分：按需配量。制备所述玻璃组合物的方法同上，故不再赘述。
经检测获得所述玻璃组合物的成分如下：
表11在6mm玻璃组合物的玻璃组分
| 组分（重量比%） | 实施例四 | 比较例四 | |
| 1 | 67.01 | 65.83 | |
| 2 | 12.4 | 10.01 | |
| 3 | 1.63 | 2.1 | |
| 4 | 3.0 | 3.998 | |
| 5 | CaO | 8.687 | 8.364 |
| 6 | MgO | 3.777 | 3.962 |
| 7 | BaO | 0.181 | 2.26 |
| 8 | F | 1.2 | 0.8 |
| 9 | Br | 0.6035 | 0.572 |
| 10 | 0.43 | 0.466 | |
| 11 | 0.0901 | 0.0913 | |
| 12 | 0.265 | 0.021 |
| 13 | Cl | 0.0959 | 0.027 |
| 14 | MnO | 0.008 | 0.008 |
| 15 | CuO | 0.007 | 0.007 |
| 16 | 0.0225 | 0.1865 | |
| 17 | SrO | 0.007 | 0.01 |
| 18 | 0.261 | 0.286 | |
| 19 | 0.1 | 0.15 | |
| 20 | 0.01 | 0.015 | |
| 21 | ZnO | — | 0.005 |
| 22 | — | 0.008 |
表12在6mm玻璃组合物的氧化还原参数
| 实施例四 | 比较例四 | |
| 总铁浓度（重量%） | 0.43% | 0.466% |
| 0.189% | 0.196% | |
| FeO（重量%） | 0.241% | 0.27% |
| 氧化还原比 | 0.56 | 0.58 |
表13在6mm玻璃组合物的光谱性能
| 实施例四 | 比较例四 | |
| (510nm)可见光透过率LTA(%) | 71.2% | 69.5% |
| (400-760nm)太阳光白平衡透射比LTS(%) | 64.5% | 63.8% |
| ≤0.1% | ≤0.1% | |
| ≤2% | ≤2% | |
| ≤30% | ≤30% | |
| (800-2500nm)近红外线透射比TSIR(%) | 14.5% | 14.1% |
| (300-2500nm)太阳光总能量透过率TSET(%) | 37.3% | 37.1% |
| 色纯度Pe(%) | 12% | 12% |
| 遮蔽系数SC | 0.525 | 0.52 |
在表11和表12中，以实施例四和比较例四相比，通过不同量的玻璃本体着色协调部分，以及控制Fe2O3的氧化还原比，来改变玻璃组合物的光谱性能。表13中示出实施例四和比较例四的光谱性能参数值。参照图5，示出实施例四和比较例四的6mm厚的玻璃组合物的光谱性能参数的比较值，从图5中可以看出，比较例四的氧化还原比略高于实施例四，则太阳光总能量透过率TSET越小，隔热效果越好。
实施例五
以12mm厚兰绿色的玻璃组合物为例，在耐温2000℃的氧化锆坩埚中，加入下列原料成分：石英砂：590克，钾长石：5克，石灰石：15克，白云石：160克，纯碱：190克，硼砂：40克，萤石：6克，芒硝：6克，碳粉：1克；吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分：按需配量。制备所述玻璃组合物的方法同上，故不再赘述。
经检测获得所述玻璃组合物的成分如下：
表14在12mm玻璃组合物的玻璃组分
| 组分（重量比%） | 实施例五 | 比较例五 | |
| 1 | 70.29 | 70.13 | |
| 2 | 14.01 | 13.05 | |
| 3 | 0.419 | 0.45 | |
| 4 | 0.291 | 0.6 | |
| 5 | CaO | 9.28 | 10.2 |
| 6 | MgO | 2.967 | 3.9 |
| 7 | BaO | 0.25 | 0.5 |
| 8 | F | 0.5 | 0.45 |
| 9 | Br | 0.3 | 0.35 |
| 10 | 0.38 | 0.368 | |
| 11 | 0.137 | 0.15 | |
| 12 | 0.295 | 0.31 | |
| 13 | Cl | 0.036 | 0.04 |
| 14 | MnO | 0.011 | 0.013 |
| 15 | CuO | 0.01 | 0.012 |
| 16 | 0.0016 | 0.002 | |
| 17 | SrO | 0.1189 | 0.23 |
| 18 | 0.976 | 0.974 | |
| 19 | 0.513 | 0.45 | |
| 20 | 0.0534 | 0.05 | |
| 21 | 0.036 | 0.03 |
表15在12mm玻璃组合物的氧化还原参数
| 实施例五 | 比较例五 |
| 总铁浓度（重量%） | 0.38% | 0.368% |
| 0.084% | 0.077% | |
| FeO（重量%） | 0.297% | 0.291% |
| 氧化还原比 | 0.78 | 0.79 |
表16在12mm玻璃组合物的光谱性能
| 实施例五 | 比较例五 | |
| (510nm)可见光透过率LTA(%) | 68.9% | 66.2% |
| (400-760nm)太阳光白平衡透射比LTS(%) | 63.1% | 62.5% |
| ≤0.1% | ≤0.05% | |
| ≤2% | ≤2% | |
| ≤30% | ≤30% | |
| (800-2500nm)近红外线透射比TSIR(%) | 12.5% | 12% |
| (300-2500nm)太阳光总能量透过率TSET(%) | 33.3% | 33.2% |
| 色纯度Pe(%) | 15% | 15% |
| 遮蔽系数SC | 0.52 | 0.52 |
在表14和表15中，以实施例五和比较例五相比，通过不同量的玻璃本体着色协调部分，以及控制Fe2O3的氧化还原比，来改变玻璃组合物的光谱性能。表16中示出实施例五和比较例五的光谱性能参数值。参照图6，示出实施例五和比较例五的12mm厚的玻璃组合物的光谱性能参数的比较值，从图6中可以看出，比较例五的氧化还原比略高于实施例五，则太阳光总能量透过率TSET越小，隔热效果越好。
其中，玻璃组合物的组成采用德国布鲁克BruKe-S4X射线荧光光谱仪检测，光谱性能参数采用美囯PE公司Lambda-950型红外光谱仪对玻璃组合物检测。
本发明所述玻璃组合物可通过浮法玻璃工艺或格法工艺成型，通过单独使用或与普通浮法/格法玻璃夹胶合成安全玻璃，用于各种建筑物的门窗玻璃、幕墙玻璃、天棚采光隔热防雨玻璃、建筑隔热玻璃、玻璃板，或是与普通防弹玻璃板夹胶制成防弹隔热玻璃，应用广泛，不限于此。
其中，本发明吸收紫外线和红外线的玻璃组合物还可用于制备车窗玻璃，其由至少一块所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物经钢化制成，或由至少一块所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物和至少一块普通浮法或格法玻璃夹胶制成。所述车窗玻璃可用于前挡风玻璃，在必须满足可见光透过率≥70%的基础上，还必须满足红光：620nm，波长光谱透过率≥50%；黄光：588nm，波长光谱透过率≥60%；绿光：510nm波长光谱透过率≥75%的要求，以便清晰分辨出交通路口红、黄、绿指示灯，加入适量的(0-0.008%)协调剂来降低555nm对人眼最敏感的眩光效应，以适应人眼视网膜上锥状细胞分辨出红，黄，绿信号灯清楚的颜色，减轻视觉疲劳，防止交通事故的发生。所述玻璃组合物的厚度可在1.5mm-15mm之间。本发明吸收紫外线和红外线的玻璃组合物还可用于制备防弹隔热玻璃，其由至少一块吸收紫外线和红外线的玻璃组合物和普通防弹玻璃板夹胶制成。
以汽车车窗玻璃为例，其为近白色略带兰绿色的硅酸盐钠钙系超吸热玻璃，能防雨露雾化和冰雪附着，太阳光中的蓝光通过率≥65%，绿光通过率≥75%，可刺激视网膜神经节细胞，从而达到提神醒脑的效果。4mm厚的玻璃，在400-700nm可见光透过率（LTA）：70-75%，在400-760nm太阳光白平衡透射比（LTS）：62-75%，其颜色特征主波长DW(nm)在470-530nm之间，在200-300nm有害紫外区（TSUVc）吸收率达99.9%以上，在300-360nm红斑效应区（TSUVB）吸收率达98%以上，并控制360-400nm的美容健康紫外线（TSUVA）透过率≤30%，以利杀菌消毒。在800-2500nm近红线区（TSIR）吸收率达90%以上,在300-2500nm太阳光总热能透过率（TSET）：30-40%。色纯度Pe(%)在8-15%之间。遮蔽系数Sc在0.52-0.62之间。通过改变玻璃本体着色协调部分的添加量和Fe2O3的氧化还原比，获得以下不同玻璃的光谱性能：
表17遮蔽系数(Sc)、太阳光总能量透过率(TSET)和可见光透过率(LTA)之间的关系表
| Sc | 0.53 | 0.54 | 0.58 | 0.6 | 0.62 |
| TSET | 34.5% | 35% | 35.3% | 37.4% | 39.3% |
| LTA | ≥73.2% | ≥75.6% | ≥76.5% | ≥77.3% | ≥78.1% |
参照表17所示，玻璃组合物的遮蔽系数越大，太阳光总能量透过率越大，可见光透过率越高。
参照图7所示，示出本发明玻璃组合物与其他玻璃的光谱性能比较图，其中，A区域为200-400nm的紫外光区，B区域为400-700nm的可见光区，C区域为700-800nm的可见光-近红外光的过渡区，D区域为800-1200nm的赤热近红外区，E区域为1200-2000nm的近红外光区。大部分的太阳光热量集中在D区域。曲线71为普通玻璃，曲线72为吸热玻璃，曲线73为镀反射膜玻璃，曲线74为本发明玻璃；曲线75为在线镀膜LOW-E玻璃；曲线76为离线磁控溅射镀膜LOW-E玻璃。通过图7所示，本发明玻璃与其他各种玻璃相比较，其在赤热近红外区中，太阳光总能量的透过率最低，隔热效果明显优异；在可见光区，可见光的透过率低于普通玻璃，但优于各种隔热玻璃，可完全取代各种高成本的LOW-E玻璃，在隔热玻璃领域，具有显著的科技进步。
参照图8所示，在红外光谱图中，曲线A为本申请的4mm玻璃的红外光谱曲线，曲线B为现有中空LOW-E玻璃的红外光谱曲线。通过比对，本发明玻璃的光谱性能明显优于中空LOW-E玻璃。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (14)
1.一种吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其包括如下重量百分比的玻璃基础成分：
SiO2：60-75%；Na2O：8-20%；CaO：3-12%；Al2O3：0.1-5%；MgO：2-5%；K2O：0.02-7%；BaO：0.1-5%；SO3：0.01-0.4%；
以及如下重量百分比吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分：
Fe2O3：0.22-1.35%；ZrO2+HfO2：0.001-0.8%；Cl：0-0.5%；B2O3：大于0小于或等于2%；
TiO2：0.01-0.8%；CuO：0.001-0.06%；Br：0-2.0%；MnO：0-0.02%；F：0-2.0%；SrO：0.001-0.5%；CeO2：0.005-2.2%；
所述吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分还包括以下重量百分比的辅助成分：所述的辅助成分至少包含WO3和/或Sb2O3；选择性包含P2O5、ZnO、Cr2O3中的至少一种；
所述的WO3不大于0.01%；Sb2O3：不大于0.1%；
P2O5：不大于0.3%；ZnO：不大于0.03%；Cr2O3：不大于0.015%。
2.如权利要求 1 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：所述玻璃组合物的厚度为 2.0-5.0mm，其吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分，包括如下重量百分比的成分：
Fe2O3：0.5-1.2%；ZrO2+HfO2：0.002-0.5%；Cl：0-0.3%；B2O3：大于0小于或等于1%；TiO2：0.01-0.5%；CuO：0.002-0.01%；Br：0-1.5%；MnO：大于0小于或等于0.015%；F：0-1.8%；SrO：0.002-0.2%；CeO2：0.01-1.8%。
3.如权利要求2 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：所述玻璃组合物的厚度为 2.0mm 时，其吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分中辅助成分重量百分比为：WO3：0.003-0.01%；P2O5：0.01-0.1%；ZnO：0.01-0.03%；Cr2O3：0.005-0.015%；Sb2O3：0.02-0.1%；
所述玻璃组合物的厚度为 4.0mm 时，其吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分中辅助成分重量百分比为：
WO3：0.005-0.01%；P2O5：0.01-0.05%；ZnO：0.005-0.03%；Cr2O3：0-0.015%；Sb2O3：0.01-0.05%；
所述玻璃组合物的厚度为 5.0mm 时，其吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分中辅助成分重量百分比为：WO3：0-0.01%；P2O5：0.01-0.05%；Sb2O3：0.01-0.05%。
4.如权利要求 1 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：所述玻璃组合物中 Fe2O3 的氧化还原比为 0.4-0.8。
5.如权利要求 3 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：所述玻璃组合物的厚度为 2mm 时，其主波长为 470-530nm，该玻璃在 400-700nm 的可见光透过率≥78.1%；在 400-760nm 的太阳光白平衡透射比≥73.2%；在 200-300nm 的有害紫外线透过率≤0.2%；在300-360nm 的红斑效应区的透过率≤3%；在 360-400nm 的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对 800-2500nm 的近红外线透射比为≤16.5%；在 300-2500nm太阳光总能量透过率≤39.3%，色纯度≥10%，遮蔽系数≤0.62；
所述玻璃组合物的厚度为 4mm 时，其主波长为 470-530nm，该玻璃在 400-700nm 的可见光透过率为≥73.2%；在 400-760nm 的太阳光白平衡透射比≥70.8%；在 200-300nm的有害紫外线透过率≤0.1%；在 300-360nm 的红斑效应区的透过率≤3%；在 360-400nm的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对800-2500nm 的近红外线透射比≤13%；在300-2500nm太阳光总能量透过率为≤35%，色纯度≥12%，遮蔽系数≤0.54；
所述玻璃组合物的厚度为 5mm 时，其主波长为 470-530nm，该玻璃在 400-700nm 的可见光透过率≥74.6%；在 400-760nm 的太阳光白平衡透射比≥70.13%；在 200-300nm 的有害紫外线透过率≤0.1%；在 300-360nm 的红斑效应区的透过率≤3%；在 360-400nm 的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对 800-2500nm 的近红外线透射比≤12%；在 300-2500nm太阳光总能量透过率≤34.5%，色纯度≥15%，遮蔽系数≤0.53。
6.如权利要求5所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：对 800-1200nm的近红外线透射比≤4%，对 800-1500nm 的近红外线透射比≤10%。
7.如权利要求 1 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：所述玻璃组合物的厚度为 6-15mm 时，其吸收紫外线和红外线的玻璃本体着色协调部分中，Fe2O3 为0.22-0.5%。
8.如权利要求 7所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：所述玻璃组合物的厚度为 6mm 时，其主波长为 470-530nm，该玻璃在 400-700nm 的可见光透过率为≥69.2%；在400-760nm 的太阳光白平衡透射比为≥63.8%；在 200-300nm 的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm 的红斑效应区的透过率≤2%；在 360-400nm 的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对 800-2500nm 的近红外线透射比为≤14.1%；在 300-2500nm太阳光总能量透过率≤37.3%，色纯度≥12%，遮蔽系数≤0.52。
9.如权利要求 8所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：所述玻璃组合物的厚度为 12mm 时，其主波长为 470-530nm，该玻璃在 400-700nm 的可见光透过率为≥68.9%；在400-760nm 的太阳光白平衡透射比为≥64.5%；在 200-300nm 的有害紫外线透过率≤0.1%；在300-360nm 的红斑效应区的透过率≤2%；在 360-400nm 的美容健康紫外线的透过率≤30%以利杀菌消毒；对 800-2500nm 的近红外线透射比为≤14.5%；在 300-2500nm太阳光总能量透过率≤33.3%，色纯度≥12%，遮蔽系数≤0.52。
10.如权利要求 1-9 中任一项所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：所述玻璃组合物成分中无 Ni、Cd、As、Pb、Be 中任意一种或多种。
11.如权利要求 1 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物，其特征在于：所述玻璃组合物通过浮法玻璃工艺或格法工艺成型。
12.一种如权利要求 1 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物的应用，其特征在于：用于制备建筑物的门窗玻璃、幕墙玻璃、天棚采光隔热防雨玻璃、车窗玻璃或防弹玻璃。
13.如权利要求 12 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物的应用，其特征在于：所述车窗玻璃由至少一块如权利要求 1 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物经钢化制成，或由至少一块如权利要求 1 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物和至少一块普通浮法或格法玻璃夹胶制成。
14.如权利要求 13 所述吸收紫外线和红外线的玻璃组合物的应用，其特征在于：所述车窗玻璃为前挡风玻璃，可见光透过率≥70%，对 620nm 红光的波长光谱透过率≥50%，对588nm黄光的波长光谱透过率≥60%，对 510nm 绿光的波长光谱透过率≥75%，以清晰分辨出交通路口红、黄、绿指示灯。
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