[发明专利]碱土铝硅酸盐玻璃及其应用

说明书

本申请是申请日为2003年1月29日、发明名称为“碱土铝硅酸盐玻璃及其应用”的PCT/EP03/00883的发明专利申请的分案申请，原申请的中国专利申请号为03802986.3。

技术领域

本发明涉及铝硅酸盐玻璃，它特别适合作为卤灯玻璃，并涉及其应用。

背景技术

强加给卤灯玻璃的某些要求，不仅关于其经受热载荷的性能，用其转换温度Tg(≥650℃的灯泡温度要求≥700℃的Tg)表示，以及其被熔合至电极和传输导体材料的性能，用与该材料相一致的热膨胀表示，即相等或类似的热膨胀系数(例如为匹配钼组件要求α_20/300在4.3×10^-6/K和4.95×10^-6/K之间)，而且也有关于其透光特性。

例如，可见波长区(VIS)要求最大可能的光透射，以便从该灯获得高的光产额。在红外区(IR)也希望高的透光度，由于这可使更多的热辐射散失，以及使灯内的温度保持更低。因此卤灯经受热载荷的能力便提高。在紫外区(UV)，透光度应尽可能低，并且自不透光UV区(即对1mm层厚度透射比＜0.01)至透光VIS区的过渡应尽可能短，即透光曲线在这个区内应尽可能陡峭。这因此称为UV前沿，将它定在透光度58％。此UV前沿应可定在280和400mm的波长范围内。

对于作灯泡材料的玻璃，在可见区以及，如果提供有改进的耐热载荷性能之灯，也在红外区，即在500nm和1500nm间的波长范围，强加给透光度的最低要求是光谱透射比至少为0.9(对于1.0mm的样品厚度)。

如果玻璃用作卤灯灯泡的灯泡玻璃，那么它必须基本上不含碱金属氧化物，因为碱金属离子对该灯的再生卤素循环有有害的影响，结果使得钨不是淀积在灯丝上，而是作为破坏性黑涂层淀积在该玻璃泡内侧。

在白炽的钨丝上生长的淀积引起另外的问题。这些淀积对该灯的使用寿命有害的影响。

在卤灯内壁上形成白色淀积带来又一个问题。这些是该灯装填物中的卤素与玻璃表面反应结果所形成的卤化物淀积。这类淀积降低光的产额。

以前用于卤灯的玻璃有各种缺点，而尤其是不满足强加给IR透光度的高的要求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有可调UV前沿之UV不可透过玻璃，并在可见区和IR区有高透光度，以及具有与钼的膨胀特性相一致的热膨胀，它适合于用作卤灯灯泡的泡材料。

本发明的特定目的是发现一种玻璃，当用作卤灯灯泡玻璃时，它减少上述在灯丝上生长的淀积的形成以及淀积在灯泡内壁的形成。

这些目的借助按照主权利要求的碱土铝硅酸盐玻璃来达到。

此玻璃包括基本玻璃体系(按重量％，基于氧化物)：

SiO₂                  ＞58-62

B₂O₃                  0-5.5

Al₂O₃                 13.5-17.5

MgO                   0-7

CaO                   5.5-14

SrO                   0-8

BaO                   6-14

ZrO₂                  0-2

从DE 197 47 355 C1、DE 197 47 354 C1、DE 197 58 481 C1、WO 99/14 794、DE 100 06 305 A1和DE 100 22 769 A1已知道属于这一种或类似基本玻璃体系的玻璃。

对本发明不可缺少的是，CeO₂和TiO₂这两种成分在玻璃中以特定的比例存在，具体为按重量CeO₂ 0.001至0.5％，而TiO₂ 0.01至2％。这两种成分以该量的同时存在，使UV前沿保持在所希望的在280nm和400nm之间的波长范围内，而最好使它能固定在310nm和350nm之间，使在IR区的吸收减至最小。此CeO₂和TiO₂的同时存在引致叠加的UV阻断，即UV阻断作用超过各别作用的总和。连同TiO₂加入CeO₂增加该玻璃曝光作用的稳定性。CeO₂还起提纯剂作用。