專利名稱：降低熔融玻璃的氧化還原比的方法和由該方法制造的超透明玻璃的制作方法
降低熔融玻璃的氧化還原比的方法和由該方法制造的超透 明玻璃
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及降低熔融玻璃的氧化還原比(FeCVFe2O3)的方法，和由該方法制造的玻璃，更具體地，涉及將氧引入具有低鐵含量的熔融玻璃中以氧化二價鐵狀態(tài)(Fe++)的鐵從而降低氧化還原比的方法。2.現(xiàn)有技術(shù)論述太陽能收集器和太陽能鏡使用太陽能來加熱流體(例如美國專利No. 4，224，927 和5，253，105中所公開的)，或者將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｒ话愣?，所述太陽能收集器具有蓋板來傳遞太陽能，減少由對流引起的熱損失，以及保護發(fā)電太陽能收集器的光伏電池，所述太陽能鏡具有玻璃基板以將太陽能傳遞到反射涂層并且通過該玻璃基板將太陽能反射回使太陽能對準指定區(qū)域。在下面的論述中特別關(guān)注的是玻璃蓋板和玻璃基板。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識到的，在優(yōu)選大于380納米(“nm”)的電磁譜中用于光伏蓋板的玻璃蓋板和用于太陽能鏡的玻璃基板，具有高的透過率，例如在可見光和紅外 (“IR”)范圍內(nèi)高于90%，和低的吸收率，例如在可見光和紅外范圍內(nèi)低于2%。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識到的，電磁譜的特定的可見光和紅外范圍以及峰值透過率取決于光伏電池的半導體材料而變化。例如且不限于該論述，對于硅光伏太陽能電池，優(yōu)選的可見光和紅外波長范圍為380-1200nm，峰值透過率在約900nm處。通常，在平板玻璃的制造中，將玻璃配合料熔化；將熔融玻璃澄清和均化，并且通過在熔融玻璃浮在熔融金屬浴上時可控地降低其溫度將所述澄清的均化熔融玻璃成形為平板玻璃帶。在熔融玻璃的澄清期間，通過向配合料加入成分和/或通過使氣體，例如一氧化碳和氧氣移動通過熔融玻璃(例如參見美國專利2，330，324和6，871，514)，從熔融玻璃中除去氣泡。用于制造在電磁譜的可見光和紅外范圍內(nèi)具有高的透過率和低的吸收率的玻璃的配合料不加著色劑。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識到的，向配合料加入著色劑一直用于特別是降低后續(xù)成形的玻璃在可見光和紅外范圍內(nèi)的透過率和提高吸收率。具有高的可見光和紅外透過率的玻璃通常稱作低鐵玻璃。美國專利No. 5，030, 593 ；5, 030, 594和6，962，887 公開了幾乎無色的低鐵玻璃的制造，其通過加工具有非常低的以Fe2O3表示的總鐵含量的生玻璃配合料，所述總鐵含量例如小于0.020重量％ (下文也稱作“wt% ”或“wt. %”)。配合料中小于0.020重量％ (百萬分之200 (下文也稱作“ppm”))的鐵含量稱作外來鐵，這是因為鐵不是加入到配合料中而是作為雜質(zhì)存在于配合料的成分中。即使低鐵玻璃中的鐵含量低，但是還優(yōu)選降低玻璃中二價鐵(Fe++)的重量％以使該玻璃在電磁譜的可見光和紅外范圍內(nèi)透過率最大化并使吸收率最小化。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識到的，三價鐵狀態(tài)的鐵與二價鐵狀態(tài)的鐵相比是不太強的著色劑，并且使玻璃的透射光譜朝向黃色位移和遠離玻璃中的二價鐵的一般綠色-藍色效應。以另一種方式表述，增加三價鐵狀態(tài)的鐵而減少二價鐵狀態(tài)的鐵，使玻璃在可見光和紅外范圍的透過率提高而吸收率降低。降低玻璃中二價鐵的重量％的一種技術(shù)是在玻璃配合料中包含氧化鈰，這是因為玻璃中的氧化鈰使玻璃“脫色”。更具體地，氧化鈰不是玻璃中的著色劑，而是玻璃中的強氧化劑，其在脫色玻璃中的作用是將二價鐵狀態(tài)(Fe++)的鐵氧化為三價鐵狀態(tài)(Fe+++)的鐵。雖然氧化鈰對于使殘余的痕量二價鐵脫色是有效的，例如但不限于所論述，當玻璃待用作發(fā)電太陽能收集器的蓋板和用作太陽能鏡的玻璃基板時，氧化鈰的使用具有局限性。更具體地，使具有氧化鈰的低鐵玻璃蓋板暴露于陽光對玻璃具有曝曬效應 (solarizing effect)，這由Ce+++光氧化為Ce++++和Fe+++光還原為Fe++所引起。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識到的，鈰的曝曬效應和Fe+++光還原為Fe++使玻璃在電磁譜的可見光和紅外范圍內(nèi)的透過率降低而吸收率提高，這降低了太陽能電池電能的產(chǎn)生。如目前所可認識到的，可有利地提供低鐵玻璃，該低鐵玻璃具有低水平的二價鐵狀態(tài)(Fe++)的鐵并且不具有三價鐵狀態(tài)(Fe+++)的鐵光還原為二價鐵狀態(tài)的鐵(Fe++)的局限性。發(fā)明概述本發(fā)明涉及鈉-鈣-硅玻璃，其特別具有
SiO265-75 重量％
Na2O10-20 重量％
CaO5-15 重量％
MgO0-5 重量°/
Al2O30-5 重量°/
K2O0-5 重量％
SO30-0. 30 重量％
以Fe2O3表示的總鐵 0. 005-0. 120重量％
氧化還原比小于0.550其中該玻璃具有小于0.0025重量％的&02。該玻璃在5. 5毫米厚度下測得的光譜性質(zhì)特別包括使用C. I.E.標準光源“Α”在380-770nm的波長范圍以2°觀測器測得的大于85%的可見光透過率；在775-2125nm的波長范圍測得的大于87%的總太陽紅外透過率，和在300-2500nm的波長范圍測得的大于89%的總太陽能透過率，其中所述總太陽紅外透過率和總太陽能透過率分別使用Parry Moon大氣質(zhì)量2. 0直接日射輻照度數(shù)據(jù)和ASTM 大氣質(zhì)量1. 5總?cè)丈漭椪斩葦?shù)據(jù)進行計算，并且分別使用矩形法則和梯形法則進行積分。進一步地，本發(fā)明涉及特別通過加熱具有二價鐵狀態(tài)(Fe++)的鐵和三價鐵狀態(tài) (Fe+++)的鐵的熔融鈉-鈣-硅玻璃液來降低鈉-鈣-硅玻璃的氧化還原比的方法，其中用自一個或多個燃燒器射出的助燃氣體和燃料氣體的引燃的混合物加熱所述熔融玻璃液，其中助燃氣體流量超過使所述燃料氣體引燃所需的助燃氣體的量使得助燃氣體的過量氧將二價鐵狀態(tài)的鐵氧化為三價鐵狀態(tài)的鐵以降低氧化還原比。任選地，可以使氧氣同時移動通過熔融玻璃液，其中所述氧氣的流動沿著從熔融玻璃液的底部到該熔融玻璃液的頂部的方向。
再進一步地，本發(fā)明涉及特別通過在加熱室中加熱熔融鈉-鈣-硅玻璃液來降低鈉-鈣_硅玻璃的氧化還原比的方法，其中熔融玻璃液具有二價鐵狀態(tài)(Fe++)的鐵和三價鐵狀態(tài)(Fe+++)的鐵；使玻璃配合料移動到加熱室中所容納的熔融玻璃液上，所述配合料具有二價鐵狀態(tài)(Fe++)的鐵和三價鐵狀態(tài)(Fe+++)的鐵；將所述玻璃配合料在它們漂浮于熔融玻璃液的表面上時熔化；使氧氣移動通過所述熔融玻璃液以將二價鐵氧化為三價鐵從而降低氧化還原比，以及由該熔融玻璃液形成玻璃帶。 附圖簡要描述

圖1是可用于實施本發(fā)明的玻璃熔爐的水平截面；圖IA是所述熔爐的熔化部，圖 IB是所述熔爐的澄清和均化部。圖2是圖IA中所示熔化部的垂直截面。圖3是可用于實施本發(fā)明的玻璃熔化和澄清設(shè)備的部分沿橫截面的立側(cè)視圖。發(fā)明詳述本文使用的例如“內(nèi)”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”、“垂直”等的空間或方
向術(shù)語涉及如附圖中所示的本發(fā)明。但是應理解本發(fā)明可采取各種替換的取向，因此這樣的術(shù)語不應被認為是限制性的。另外，說明書和權(quán)利要求書中使用的表示尺寸、物理特性等的所有數(shù)字應被理解為在所有情形下通過術(shù)語“約”來修飾。因此，除非相反地指明，在下面的說明書和權(quán)利要求書中給出的數(shù)值可以根據(jù)通過本發(fā)明獲得的所期望和/或?qū)で蟮乃栊阅芏兓?。至少，不是試圖限制將等同原則適用于權(quán)利要求的范圍，每個數(shù)值參數(shù)應至少根據(jù)所報告的有效數(shù)字的數(shù)目并且通過應用常規(guī)的舍入法來解釋。此外，本文公開的所有范圍應理解為包括包含在其中的任何及所有子范圍。例如，規(guī)定的范圍“1至10”應被認為包括在最小值1和最大值10之間(包括端值)的任何和所有子范圍；即，所有以最小值1或更大值為起點并且以最大值10或更小值為終點的所有子范圍，例如1至6. 7、或3. 2 至 8. 1、或 5. 5 至 10。在論述本發(fā)明的若干非限制性實施方案之前，應理解，本發(fā)明在其應用方面并不限于本文所示和所述的特定非限制性實施方案的細節(jié)，因為本發(fā)明可以具有其它實施方案。進一步地，前文論述或提及或者將要在下文論述或提及的所以文獻，例如但不限于發(fā)布的專利和公布的專利申請，被認為以它們的全文“通過引用并入”。仍進一步地，本文中用于論述本發(fā)明的術(shù)語是為了說明目的，而非限制目的。此外，除非另外指出，在以下的論述中， 相同的數(shù)字表示相同的要素。任何提及的組成的量，例如“重量百分數(shù)”，“wt% ”或“wt. % ”，“百萬分之”和“ppm” 是基于最終玻璃組合物的總重量或混合成分(例如但不限于玻璃配合料)的總重量計，其根據(jù)具體情況而定。本文公開的玻璃組合物的“總鐵”含量根據(jù)標準分析做法以Fe2O3表示， 而與其實際存在形式無關(guān)。同樣，二價鐵狀態(tài)(Fe++)的鐵的量以FeO進行報告，即使其實際上可能不以FeO存在于玻璃中。總的二價鐵狀態(tài)的鐵的比例用作玻璃氧化還原狀態(tài)的量度并且以FeCVFe2O3比表示，其是二價鐵狀態(tài)的鐵(以FeO表示)的重量百分數(shù)除以總鐵(以 Fe2O3表示)的重量百分數(shù)。電磁譜的可見光范圍是380-780納米(下文也稱作“nm”)，電磁譜的紅外(下文也稱作“IR”)范圍是大于780nm并且通常認為是在780-10，OOOnm的范圍。如本文所使用的， “可見光透過率”或“光透過率”或“LTA”使用C. I. E.標準光源“A”在380-770nm的波長范圍以2°觀測器測得。按照主波長和激發(fā)純度的玻璃顏色使用C. I.E.標準光源“C”以2°觀測器按照ASTM E308-90中確立的程序測得；“總太陽紅外透過率”或“TSIR”在775-2125nm 的波長范圍測得，“總太陽能透過率”或“TSET “在300-2500nm的波長范圍測得。如本領(lǐng)域所已知的，TSIR透過率數(shù)據(jù)使用Parry Moon大氣質(zhì)量2. O直接日射輻照度數(shù)據(jù)進行計算并且使用矩形法則進行積分。如本領(lǐng)域所已知的，TSET透過率數(shù)據(jù)使用ASTM大氣質(zhì)量1.5 總?cè)丈漭椪斩葦?shù)據(jù)進行計算并且使用梯形法則進行積分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應理解，上述光譜性質(zhì)例如LTA、紅外透過率、TSIR和TSET在實際玻璃厚度下進行測量并且可以在任何厚度下重新計算。在下面論述中，玻璃的光譜性質(zhì)就具有5. 5毫米標準厚度的玻璃給出，即使所測量的玻璃樣品的實際厚度與所述標準厚度不同。本發(fā)明提供具有沿玻璃片主要表面的法線(即垂直)方向測得的高的可見光和紅外能量透過率的鈉-鈣-硅玻璃，并且本發(fā)明的玻璃特別理想地、但不限于用作發(fā)電太陽能收集器的蓋板和太陽能鏡的玻璃基板。 “高的可見光透過率”是指在5. 5mm玻璃厚度下測得的可見光透過率等于或大于85 %，例如等于或大于87 %，例如等于或大于90 %。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識到的，在5. 5mm厚度下具有90 %可見光透過率的玻璃，在小于5. 5mm厚度下具有大于90 %的可見光透過率和在大于5. 5mm的厚度下具有小于90 %的可見光透過率。 “高的紅外能量透過率”是指在5. 5mm測得的紅外能量透過率等于或大于85%，例如等于或大于87 %，例如等于或大于90 %，例如等于或大于91 %。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識到的，在 5. 5mm厚度下具有91 %紅外能量透過率的玻璃，對于厚度小于5. 5mm的玻璃，在小于5. 5mm 的厚度下具有大于91 %的紅外能量透過率，在大于5. 5mm的厚度下具有小于91 %的紅外可見光透過率。本發(fā)明的玻璃可使用例如但不限于圖1和2中所示類型的常規(guī)非真空澄清部浮法玻璃系統(tǒng)，或者使用例如但不限于圖3中所示類型的真空澄清部浮法玻璃系統(tǒng)進行制造。 其它類型的常規(guī)非真空系統(tǒng)公開于美國專利No. 4，354，866 ；4, 466，562和4，671，155中，其它類型的真空澄清部浮法玻璃系統(tǒng)公開于美國專利No. 4，792，536和5，030, 594中。參考圖1和2，顯示了常規(guī)的連續(xù)給料、橫火焰的玻璃熔化和非真空澄清熔爐20， 該熔爐具有由耐火材料制成的底部22、頂部24和側(cè)壁26所形成的外殼。將玻璃配合料28 通過熔爐20的延長部32中稱作裝填投料口的入口 30以任何便利和通常的方式引入，以形成浮在熔融玻璃38表面36上的覆蓋物34。如圖IA和IB所示的玻璃總體行進是從所述圖中的左邊向右邊，朝向本領(lǐng)域中制造浮法平板玻璃所用類型的玻璃成形室40的進入端。熔化配合料28并且加熱熔融玻璃38的火焰(未示出)自沿著側(cè)壁26間隔開(參見圖2)的燃燒器小爐口 42噴出，并且指向且橫穿熔融玻璃38的表面36。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的，在第一半個加熱周期期間，火焰從池窯20 —側(cè)的每個小爐口中的噴嘴43噴出 (參見圖2)，同時爐廢氣移動通過該熔爐相對側(cè)的小爐口。在第二半個加熱周期期間，使所述小爐口的作用反轉(zhuǎn)，廢氣小爐口是燃燒小爐口，而燃燒小爐口是廢氣小爐口。圖1和2中所示類型的熔爐的燃燒周期在本領(lǐng)域是公知的并且認為沒有必要進一步加以論述。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所可認識到的，本發(fā)明設(shè)想使用空氣和燃料氣體的混合物、或氧氣和燃料氣體的混合物來產(chǎn)生加熱配合料和熔融玻璃的火焰。對于在圖1所示類型的熔爐中使用氧氣和燃料氣體的論述，可參考2008年2月14日提交且題為“Use of Photovoltaics for Waste Heat Recovery”的美國專利申請序列No. 12/031, 303。
玻璃配合料28隨著從配合料給料端或投料口端壁46向下游移動而在熔爐20的熔化部48中熔化，熔融玻璃38移動通過爐腰54到達熔爐20的澄清部56。在澄清部56 中，除去熔融玻璃38中的氣泡，并且在熔融玻璃38穿過澄清部56時將該熔融玻璃混合或均化。將熔融玻璃38以任何便利和通常的方式從澄清部56輸送到玻璃成形室40中所容納的熔融金屬液(未示出)上。隨著輸送的熔融玻璃38在熔融金屬液(未示出)上移動通過玻璃成形室40，將熔融玻璃進行尺寸調(diào)節(jié)和冷卻。尺幅穩(wěn)定的經(jīng)尺寸調(diào)節(jié)的玻璃帶(未示出)從玻璃成形室40移出進入退火窯(未示出)。圖1和2所示類型的以及前文所論述類型的玻璃制造設(shè)備是本領(lǐng)域中公知的并且認為沒有必要進一步加以論述。 圖3中所示的是用于熔化玻璃配合料和澄清熔融玻璃的連續(xù)給料玻璃熔化和真空澄清設(shè)備78。將優(yōu)選為粉狀狀態(tài)的配合料80供給到液化容器的腔體82例如轉(zhuǎn)鼓84中。 配合料80的層狀物86保持在輔以鼓的旋轉(zhuǎn)的容器84的內(nèi)壁上并且起到絕熱襯里的作用。 隨著襯里84表面上的配合料80暴露于腔體82內(nèi)的熱，其形成液化層88，該液化層88從容器84的底部92處的中心排出90流出到達熔化(dissolving)容器94以完成來自容器84 的液化材料中未熔化顆粒的熔化。閥96控制材料從熔化容器94到通常為圓柱形的垂直豎立容器98內(nèi)的流動，所述垂直豎立容器98具有隱蔽在氣密、水冷式外殼100中的內(nèi)部陶瓷耐火材料襯里(未示出)。澄清玻璃的熔融液流102從澄清容器98的底部自由落下并且可傳送到如美國專利 No. 4，792，536中所詳述的玻璃制造方法中的后續(xù)階段。對于圖3中所示設(shè)備78的操作的詳細論述，可參考美國專利No. 4，792，536。如所認識到的，本發(fā)明不限于所述玻璃制造方法和/或設(shè)備，可使用本領(lǐng)域已知的任何玻璃制造方法和/或設(shè)備實施本發(fā)明。典型地，用于圖1和2中所示玻璃制造設(shè)備的玻璃配合料包括作為熔化和澄清助劑的硫酸鈉(芒硝)，其量為每1000重量份二氧化硅原料(砂)約5-15重量份，認為對于確保充分的澄清，即從熔融玻璃除去氣泡約10重量份是期望的?？杉尤牒蛭镔|(zhì)使得保留的硫含量例如所得玻璃本體中留下的SO3的平均量小于或等于0. 2wt. %，例如小于或等于 0. 15wt. %，例如小于或等于0. Iwt. %，例如小于或等于0.05wt. %。在本發(fā)明的一個非限制性實施方案中，殘留的硫可以為0. 005wt. % -0. 13wt. %。當操作圖3中所示的玻璃制造設(shè)備78時，優(yōu)選地，但不限制本發(fā)明，將硫酸鈉限制為小于2重量份/1000重量份二氧化硅原料并且將SO3限制為小于0. 02wt. %。更具體地，圖3中所示玻璃制造設(shè)備78中熔化的玻璃配合料基本上不含硫?！盎旧喜缓颉笔侵覆幌虿Ａ浜狭嫌幸獾丶尤牒蚧衔铩?然而，由于配合料或其它來源例如但不限于碎玻璃中的雜質(zhì)，玻璃中可存在痕量的硫。“痕量的硫”是指硫大于Owt. %至0.03襯.％。本文公開的玻璃組合物的“硫”含量根據(jù)標準分析做法以SO3表示，與實際存在形式無關(guān)。用于制造發(fā)電太陽能收集器的低鐵玻璃蓋板和用于制造太陽能鏡的玻璃基板的玻璃配合料優(yōu)選提供這樣的玻璃，該玻璃具有高的測得的透過率，例如大于90%，和高的測得的I R透過率，例如大于91%。在本發(fā)明的實施中，不有意地向配合料加入鐵，并且將熔融玻璃中以二價鐵(Fe++)存在的鐵氧化為三價鐵(Fe+++)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識到的和如上文所論述的，向玻璃配合料加入CeO2以將二價鐵離子(Fe++)氧化為三價鐵離子(Fe+++) 從而提高玻璃的可見光和紅外透過率。然而，認為將具有CeO2的玻璃暴露于陽光的輻照導致將Ce+++光氧化為Ce++++和將Fe+++光還原為Fe++的曝曬反應，這導致玻璃的可見光和紅外透過率降低。玻璃中小于0.0025wt. % (25ppm)或更小量的CeO2不導致有害的曝曬效應水平，例如在暴露于日光28天后測得的可見光和紅外透過率的降低小于0. 15%。等于或大于 0. 0800wt. % (800ppm)的量的CeO2導致不可接受的曝曬效應水平，例如在暴露于日光28天后測得的玻璃的可見光和紅外透過率降低1.0%。鑒于上述，在本發(fā)明的優(yōu)選實施中，將二價鐵Fe++氧化為三價鐵Fe+++并且可發(fā)生曝曬效應的成分例如CeO2不加入到配合料中，如果存在，則以外來雜質(zhì)存在，使得玻璃優(yōu)選具有等于或小于0.0025wt. % (25ppm)Ce02。雖然本發(fā)明涉及低鐵鈉-鈣-硅玻璃，例如以 Fe2O3表示的總鐵等于或小于0. Olwt. % (IOOppm)的鈉-鈣-硅玻璃，但本發(fā)明不限于此，可實施本發(fā)明以降低高鐵玻璃例如以Fe2O3表示的總鐵大于0. Olwt. % (IOOppm)的鈉-鈣-硅玻璃中二價鐵的重量百分比。進一步地，本發(fā)明不限于太陽能收集器的玻璃蓋板和太陽能鏡的玻璃基板，并且可以用作(1)任何類型的太陽能電池或太陽能收集器的玻璃蓋板或玻璃基板；(2)住宅和商業(yè)窗子；(3)任何類型的運載工具例如陸地、空中、太空、水上和水下運載工具的窗子；(4)家具桌面，以及(5)它們的組合。表1列舉了本發(fā)明的商業(yè)透明浮法玻璃的非限制性實施方案的主要組分和它們各自的重量百分比范圍，所述玻璃可用于制造太陽能收集器的蓋板、太陽能鏡的玻璃基板以及/或者商業(yè)、住宅和器具的窗子。表 權(quán)利要求
1.一種鈉-鈣-硅玻璃，其包含SiO265-75 重量％Na2O10-20 重量％CaO5-15 重量％MgO0-5 重量％Al2O30-5 重量％K2O0-5 重量。/ SO30-0. 30 重量％以Fe2O3表示的總鐵0. 005-0. 120重量％氧化還原比小于0.550其中，該玻璃具有小于0. 0025重量％的CeO2,并且在5. 5毫米厚度下測得的玻璃的光譜性質(zhì)包括使用C. I.E.標準光源“Α”在380-770nm的波長范圍以2°觀測器測得的大于85%的可見光透過率；在775-2125nm的波長范圍測得的大于87%的總太陽紅外透過率，和在300-2500nm的波長范圍測得的大于89 %的總太陽能透過率，其中所述總太陽紅外透過率和總太陽能透過率分別使用Parry Moon大氣質(zhì)量2. 0直接日射輻照度數(shù)據(jù)和ASTM 大氣質(zhì)量1. 5總?cè)丈漭椪斩葦?shù)據(jù)進行計算，并且分別使用矩形法則和梯形法則進行積分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的玻璃，其中，所述光譜性質(zhì)包括可見光透過率大于87% ；大于89%的總太陽紅外透過率，和大于90%的總太陽能透過率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的玻璃，其中，所述光譜性質(zhì)包括可見光透過率大于90%，和大于90%的總太陽紅外透過率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的玻璃，其中，所述以Fe2O3表示的總鐵為0.005-0. 025重量％并且氧化還原比小于0. 350。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的玻璃，其中，所述以Fe2O3表示的總鐵為0.005-0. 025重量％并且氧化還原比小于0. 200。
6.一種降低鈉-鈣-硅玻璃的氧化還原比的方法，該方法包括加熱具有二價鐵狀態(tài)(Fe++)的鐵和三價鐵狀態(tài)(Fe+++)的鐵的熔融鈉-鈣-硅玻璃液， 其中用來自一個或多個燃燒器的助燃氣體和燃料氣體的引燃的混合物加熱所述熔融玻璃液，其中助燃氣體流量超過使所述燃料氣體引燃所需的助燃氣體的量，使得助燃氣體的過量氧氣將二價鐵狀態(tài)的鐵氧化為三價鐵狀態(tài)的鐵以降低氧化還原比。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述引燃的混合物的氧氣燃料比大于2.31，并且氧氣燃料比按如下確定至所有燃燒器的助燃氣體總流量乘以該助燃氣體中氧氣的百分數(shù)再除以至所有燃燒器的燃料氣體總流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，所述氧氣燃料比為2.31-2. 71。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，所述氧氣燃料比大于2.63。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，所述氧氣燃料比大于2.71。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述熔融玻璃還包含大于0且小于0.0800重量％的 CeO2O
12.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述CeO2小于0.0025重量％。
13.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述CeO2大于0且等于或小于0.0025重量％以及氧化還原比等于或小于0. 350。
14.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，該方法還包括可控地冷卻熔融玻璃液的一部分以提供玻璃，其中該玻璃具有0. 005-0. 120重量％ 以Fe2O3表示的總鐵，小于0. 550的氧化還原比，其中，所述玻璃具有小于0. 0025重量％的 CeO2,并且在5. 5毫米厚度下測得的玻璃的光譜性質(zhì)包括使用C. I.E.標準光源“Α”在380-770nm的波長范圍以2°觀測器測得的大于85%的可見光透過率；在775-2125nm的波長范圍測得的大于87%的總太陽紅外透過率， 禾口在300-2500nm的波長范圍測得的大于89%的總太陽能透過率，其中，所述總太陽紅外透過率和總太陽能透過率分別使用Parry Moon大氣質(zhì)量2. 0直接日射輻照度數(shù)據(jù)和ASTM 大氣質(zhì)量1. 5總?cè)丈漭椪斩葦?shù)據(jù)進行計算，并且分別使用矩形法則和梯形法則進行積分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，所述光譜性質(zhì)包括 可見光透過率大于87% ；大于89%的總太陽紅外透過率，和大于90%的總太陽能透過率。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中，所述光譜性質(zhì)包括 可見光透過率大于90%，和大于90%的總太陽紅外透過率。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中，所述以Fe2O3表示的總鐵為0.005-0. 025重量％并且氧化還原比小于0. 350。
18.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，該方法還包括使氧氣移動通過熔融玻璃液，其中所述氧氣的流動是沿著從熔融玻璃液的底部到該液的頂部的方向。
19.一種降低鈉-鈣-硅玻璃的氧化還原比的方法，該方法包括在加熱室中加熱熔融鈉-鈣-硅玻璃液，熔融玻璃液具有二價鐵狀態(tài)(Fe++)的鐵和三價鐵狀態(tài)(Fe+++)的鐵；使玻璃配合料移動到加熱室內(nèi)所含的熔融玻璃液上，所述配合料具有二價鐵狀態(tài) (Fe++)的鐵和三價鐵狀態(tài)(Fe+++)的鐵；將所述玻璃配合料在它們漂浮于熔融玻璃液的表面上時熔化；使氧氣移動通過所述熔融玻璃液以將二價鐵氧化為三價鐵從而降低氧化還原比，以及由該熔融玻璃液形成玻璃帶。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，該方法還包括可控地冷卻熔融玻璃液的一部分以提供玻璃，其中，該玻璃具有0. 005-0. 120重量％ 以Fe2O3表示的總鐵，小于0. 550的氧化還原比，其中，所述玻璃具有小于0. 0025重量％的 CeO2,并且在5. 5毫米厚度下測得的玻璃的光譜性質(zhì)包括使用C. I.E.標準光源“Α”在380-770nm的波長范圍以2°觀測器測得的大于85%的可見光透過率；在775-2125nm的波長范圍測得的大于87%的總太陽紅外透過率，禾口在300-2500nm的波長范圍測得的大于89%的總太陽能透過率，其中所述總太陽紅外透過率和總太陽能透過率分別使用Parry Moon大氣質(zhì)量2. 0直接日射輻照度數(shù)據(jù)和ASTM 大氣質(zhì)量1. 5總?cè)丈漭椪斩葦?shù)據(jù)進行計算，并且分別使用矩形法則和梯形法則進行積分。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中，所述光譜性質(zhì)包含可見光透過率大于90% ；大于90%的總太陽紅外透過率，和大于90%的總太陽能透過率，以及以Fe2O3表示的總鐵為0. 005-0. 025重量％和氧化還原比小于0. 350。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，將配合料在該配合料漂浮于熔融玻璃液表面上時熔化，并且通過使多個間隔開的氧氣泡流從低于熔融玻璃液表面且在熔化配合料的下游的位置，向上通過熔融玻璃液朝向熔融玻璃液表面移動來實現(xiàn)氧氣泡的移動，其中所述氣泡流沿著與熔融玻璃的流動方向垂直的直線方向。
全文摘要
用于太陽能收集器蓋板和太陽能鏡的鈉-鈣-硅玻璃具有小于0.010重量％以Fe2O3表示的總鐵，小于0.350的氧化還原比，小于0.0025重量％CeO2，以及包括在5.5毫米的厚度下大于90％的可見光透過率和總太陽紅外透過率的光譜性質(zhì)與降低的曝曬效應。在本發(fā)明的一個非限制性實施方案中，該玻璃通過用助燃空氣和燃料氣體的混合物加熱熔融鈉-鈣-硅液進行制造，所述混合物具有大于11的空氣燃料比，或大于2.31的氧氣燃料比。在本發(fā)明的另一個非限制性實施方案中，使氧氣泡流移動通過熔融玻璃液。在兩個實施方案中，氧將二價鐵氧化為三價鐵以降低氧化還原比。
文檔編號C03B5/235GK102272062SQ200980154072
公開日2011年12月7日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者L·J·舍勒斯塔克, R·L·施溫寧格 申請人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司