发明名称 灯泡反射器基质与玻璃与玻璃陶瓷材料及其制造处理过程
摘要 本发明系关于灯泡反射器,玻璃以及玻璃-陶瓷材料以及制造该产品之处理过程。玻璃材料组成份以重量百分比表示包含:56-67% SiO2,19-22% Al2O3,3.4-3.8% Li2O,1.8-2.6% ZnO,1.5-2.5% MgO,3.3-5% TiO2,0-2.5% ZrO,1.5-3% B2O3,0-6% P2O5,0-0.6% F, <500ppm Fe2O3,以及产生至少一种有效数量澄清剂之成份。本发明玻璃-陶瓷材料含有β-石英固态溶体为主要晶相,以及能够藉由适当热处理玻璃-陶瓷材料而得到。玻璃-陶瓷材料特别地适合作为抗热灯泡反射器,其要求小于75nm高度光滑之表面粗糙度,在25与300℃间之热膨胀系数小于10x10-7/K,以及厚度为3mm之1050nm光线透射度>80%。
申请公布号 TWI271389 申请公布日期 2007.01.21
申请号 TW093109014 申请日期 2004.03.31
申请人 康宁公司 发明人 威廉依耳郝思佛;罗蓝赖立史督华
分类号 C03C10/14(2006.01) 主分类号 C03C10/14(2006.01)
代理机构 代理人 吴洛杰 台中市北区太原路2段215巷1弄8号
主权项 1.一种并不需要抛光能够形成表面粗糙度Ra<75nm玻 璃-陶瓷物体之玻璃-陶瓷材料,该材料包含-石英 固态溶体为主要晶相,其在25℃至300℃温度范围内 线性热膨胀系数为≦10x10-7/K,厚度为3mm之1050nm光线 透射度>80%,以及组成份以重量百分比表示包含:56- 67% SiO2,19-22% Al2O3,3.4-3.8% Li2O,1.8-2.6 % ZnO,1.5-2.5% MgO,3 .3-5% TiO2,0-2.5% ZrO2,1.5-3% B2O3,0-6% P2O5,0-0.6% F,<500ppm Fe 2O3,以及产生至少一种有效数量澄清剂之成份。 2.依据申请专利范围第1项之玻璃-陶瓷材料,其中 包含2-4%重量比P2O5。 3.依据申请专利范围第1项之玻璃-陶瓷材料,其中 包含0.3-0.5%重量比F。 4.依据申请专利范围第1项之玻璃-陶瓷材料,其中 -石英固态溶体至少构成玻璃-陶瓷材料之95%体 积比。 5.一种玻璃材料,其组成份其以重量比表示包含56- 67% SiO2,19-22% Al2O3,3.4-3.8% Li2O,1.8-2.6% ZnO,1.5-2.5% MgO,3. 3-5% TiO2,0-2.5% ZrO2,1.5-3% B2O3,0-6% P2O5,0-0.6% F,<500ppm Fe2 O3,以及产生至少一种有效数量澄清剂之成份。 6.依据申请专利范围第5项之玻璃材料,其中包含2-4 %重量比P2O5。 7.依据申请专利范围第5项之玻璃材料,其中包含0.3 -0.5%重量比F。 8.依据申请专利范围第1项之玻璃-陶瓷材料,其中 玻璃-陶瓷材料构成玻璃-陶瓷灯泡反射器基质。 9.依据申请专利范围第8项之玻璃-陶瓷材料,其中 不含表面微细裂缝。 10.依据申请专利范围第8项之玻璃-陶瓷材料,其中 表面玻璃层厚度为小于100nm。 11.依据申请专利范围第5项之玻璃材料,其中玻璃 材料构成玻璃灯泡反射器基质。 12.一种制造抗热玻璃-陶瓷灯泡反射器基质之处理 过程,该处理过程包含下列步骤: (i)混合适当比例之原料,使得熔融后制造出玻璃组 成份以重量百分比表示包含56-67% SiO2,19-22% Al2O3,3.4 -3.8% Li2O,1.8-2.6% ZnO,1.5-2.5% MgO,3.3-5% TiO2,0-2.5% ZrO2,1.5 -3% B2O3,0-6% P2O5,0-0.6% F,<500ppm Fe2O3,以及有效数量之 澄清剂; (ii)将步骤(i)原料混合物在1550℃温度下熔融为熔 融玻璃,接着将其澄清及均匀化; (iii)将步骤(ii)之熔融玻璃形成为灯泡反射器基质 形成为具有反射性表面之灯泡反射器基质的玻璃 铸造体,其中平均表面粗糙度Ra为小于75nm; (iv)将该玻璃反射器铸造体退火及冷却; (v)提高玻璃反射器基质铸造体之温度在600及750℃ 间之晶核形成温度Tn以及保持铸造体该温度范围 内至少15分钟; (vi)提高玻璃反射器基质铸造体温度在700至850℃间 之陶瓷化温度Tc; (vii)保持玻璃反射器基质温度在陶瓷化温度历时 超过30分钟将晶体形成为-石英固态溶体;以及 (viii)冷却反射器基质至室温; 因而制造出具有-石英固态溶体为主要晶相之抗 热玻璃-陶瓷灯泡反射器基质以及反射性表面平均 粗糙度为小于75nm。 13.依据申请专利范围第12项之处理过程,其中: 在步骤(V)中,Tn为650℃以及使玻璃铸造体以300℃每 小时之速率历时2小时达到该温度; 在步骤(vi)中,Tc为750℃以及使铸造体以50℃每小时 之速率历时2小时使温度由Fe2O3达到Tc; 在步骤(vii)中,铸造体保持于Tc(750℃)历时1至2小时 以完成结晶;以及 在步骤(vii)中,将基质以1小时时间冷却至室温。 14.依据申请专利范围第12项之处理过程,其中当熔 融玻璃时使用硝酸盐作为澄清剂。 图式简单说明: 第一图为本发明玻璃一陶瓷灯泡反射器基质之X- 光绕射图。尖峰表示灯泡反射器基质之主要晶相 为-石英固态溶体。 第二图为先前技术玻璃-陶瓷灯泡反射器基质之X- 光绕射图。尖峰表示灯泡反射器基质之主要晶相 为-粴辉石固态溶体。 第三图为本发明玻璃-陶瓷灯泡反射器基质之光线 透射曲线,其具有3mm壁板厚度及并不涂覆冷式反射 镜涂膜。 第四图至第六图为本发明玻璃-陶瓷材料灯泡反射 器基质试样之断面TEM显微相片图。 第七图至第八图为商业化玻璃-陶瓷材料灯泡反射 器基质试样之断面TEM显微相片图。 第九图至第十二图为其他商业化玻璃-陶瓷材料灯 泡反射器基质试样之断面TEM显微相片图。
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