Способ образования слоя цветного стекла на стеклянной подложке путем пиролиза в пламени

Изобретение относится к получению стеклянной подложки, покрытой слоем цветного стекла. Способ нанесения слоя цветного стекла на поверхность стеклянной подложки осуществляется путём пиролиза в пламени раствора, содержащего по меньшей мере один предшественник оксида кобальта, оксида железа, оксида марганца, оксида хрома, оксида серебра, оксида меди, оксида золота или оксида селена, индивидуально или в виде смеси нескольких из них в виде металлоорганических соединений и/или соли. Раствор содержит тетраэтоксисилан и триэтоксиборан. Температура стекла составляет от комнатной температуры до 500°C, а расстояние от горелки до стеклянной подложки составляет от 2 мм до 4 мм. Толщина слоя цветного стекла составляет от 50 до 10000 нм. Технический результат изобретения – упрощение способа получения цветного стекла без изменения состава стеклянной подложки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

 

Настоящее изобретение относится к производству изделий, изготовленных из цветного стекла.

Цвет стекла определяется его составом.

Таким образом, когда оказывается желательным переход от производства бесцветного стекла к производству цветного стекла или от производства цветного стекла к производству стекла другого цвета, можно подумать, прежде всего, об изменении состава исходных материалов на одной и той же установке. Однако стекло, которое получается в переходный период, перед стабилизацией нового желательного цвета, производится в большом количестве и подлежит отбраковке.

С другой стороны, цветное стекло можно получать посредством тонких слоев, которые образуются, например, в процессе катодного напыления, в частности, магнетронного катодного напыления. Однако цвет образуется за счет интерференции и, таким образом, может быть получен только на одной стороне, при пропускании или отражении света, но не на обеих сторонах.

Другой путь представляет собой получение цветного покрытия золь-гелевым способом. Например, на стеклянной подложке можно осуществлять печать посредством золь-гелевого раствора с применением шелкотрафаретной печати или другой технологии. Золь-гелевое покрытие необходимо высушивать и отверждать, чтобы оно проявляло желательную окраску и механическую прочность. Этот способ занимает относительно много времени и может осуществляться только вне производственной линии.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы получать цветное стекло простым и практичным путем без необходимости определенного изменения состава исходных материалов стеклянной подложки, в течение относительно короткого времени при возможном осуществлении процесса на линии для производства стеклянной подложки.

Эту задачу решает настоящее изобретение, предмет которого, соответственно, представляет собой способ образования слоя цветного стекла на стеклянной подложке путем пиролиза в пламени раствора, в котором содержится, по меньшей мере, один предшественник оксида кобальта, железа, марганца, хрома, серебра, меди, золота или селена, индивидуально или в форме смеси нескольких из них.

Цвет стекла, покрытого таким способом, можно наблюдать при пропускании и отражении света. Для пиролиза в пламени требуется простая установка, которая может быть легко внедрена, например, в производственную линию полированного листового стекла.

Различные цвета можно получать следующим образом: синий цвет придает оксид кобальта или марганца, желтый цвет придает оксид хрома или серебра, красный цвет придает оксид меди, фиолетовый придает оксид марганца, розовый и рубиново-красный цвета придает оксид золота, цвет от оранжево-желтого до красного цвет придает оксид селена. Посредством изменения состава можно получать и другие цвета, такие как зеленый, серый и коричневый, причем для каждого цвета можно получать разнообразные оттенки.

Согласно другим предпочтительным характеристикам способа настоящего изобретения:

- предшественники в растворе вводятся и затем разлагаются в горелке, образуя стеклянные наночастицы, которые осаждаются на вышеупомянутой стеклянной подложке при температуре от комнатной температуры до 600°C;

- вышеупомянутые предшественники представляют собой металлоорганические соединения и/или соли;

- вышеупомянутые предшественники являются растворимыми в спиртовом растворе;

- расстояние от горелки до стеклянной подложки составляет не более чем 10 мм, предпочтительно 8 мм и особенно предпочтительно 6 мм; таким образом, получается слой цветного стекла, который является плотным, как может показать сканирующий электронный микроскоп; чем дальше располагается горелка от подложки, тем более крупными являются осаждающиеся частицы, и образующийся слой становится все более пористым, до такой степени, когда он превращается в порошкообразную форму и больше не представляет собой слой. Расстояние от горелки до стеклянной подложки составляет, по меньшей мере, 2 мм.

Другой предмет настоящего изобретение представляет собой стеклянная подложка, покрытая слоем цветного стекла, полученным способом, который описывается выше, и отличается тем, что толщина слоя цветного стекла составляет от 50 до 10000 нм.

Далее настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Изготавливали раствор 1 мас.% ацетилацетоната кобальта, имеющий следующий состав (количества приведены в граммах):

Абсолютный этанол 480 (г)

Тетраэтоксисилан (TEOS) 65

Три(втор-бутоксид) алюминия 10

Триэтоксиборан 55

Метоксиэтоксид магния 5

Метоксиэтоксид кальция 8

Трет-бутоксид калия 3

Ацетилацетонат кобальта 1.5

Хлористоводородная кислота 2

Слой синего стекла образовывался путем пиролиза в пламени на образце натриево-кальциево-силикатного стекла, имеющего размеры 10 см × 10 см. Описанный выше раствор распыляли на образец в пламени, используя горелку с отверстием щелевидной формы длиной 20 см.

Скорости потоков, используемых в горелке, составляли:

вышеупомянутый раствор 2 мл/мин,

воздух 160 л/мин и

пропан 8 л/мин.

Горелка перемешалась над стеклянным образцом на постоянном расстоянии 5 мм при скорости 3 м/мин.

Температура стеклянного образца составляла от 450 до 600°C.

Горелка осуществляла 30 проходов над образцом.

Толщина осажденного слоя составляла от 200 до 600 нм.

Покрытый образец имел синий цвет при пропускании и отражении света.

Пример 2

Изготавливали 500 мл раствора следующих предшественников оксидов в этаноле:

тетраэтоксисилан

триэтоксиборан

нитрат натрия

этоксид лития и

ацетилацетонат кобальта.

Количества были такими, чтобы синее стекло слоя, который образовался путем пиролиза в пламени, имело следующий состав (мас.%):

SiO2 56 (%)

B2O3 12

Na2O 28

Li2O 2

CoO 2

Условия в примере 1 были воспроизведены, за исключением того, что скорость потока раствора предшественников составляла 1 мл/мин.

Расстояние от горелки до стеклянного образца составляло 4 мм.

Температура образца составляла от 500 до 600°C.

Горелка осуществляла 12 проходов над образцом.

Толщина осажденного слоя составляла от 50 до 150 нм.

Покрытый образец имел синий цвет при пропускании и отражении света.

Пример 3

Был воспроизведен пример 2 с дополнительным использованием метоксиэтоксида кальция в качестве предшественника CaO.

Слой синего стекла, образовавшийся путем пиролиза в пламени, имел следующий состав (мас.%):

SiO2 74 (%)

Na2O 14

CaO 10,2

CoO 1,8

Условия работы и наблюдения в отношении получаемого продукта были такими же, как в примере 2.

В этих трех примерах образовывался плотный слой, как можно было наблюдать, используя сканирующий электронный микроскоп.

1. Способ нанесения слоя цветного стекла на поверхность стеклянной подложки путем пиролиза в пламени раствора, содержащего по меньшей мере один предшественник оксида кобальта, оксида железа, оксида марганца, оксида хрома, оксида серебра, оксида меди, оксида золота или оксида селена, индивидуально или в виде смеси нескольких из них,

причем раствор содержит тетраэтоксисилан и триэтоксиборан,

причем предшественник оксида кобальта, оксида железа, оксида марганца, оксида хрома, оксида серебра, оксида меди, оксида золота или оксида селена представляет собой металлоорганические соединения и/или соли, и

причем температура стекла составляет от комнатной температуры до 500°C, и

причем расстояние от горелки до стеклянной подложки составляет от 2 мм до 4 мм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вышеупомянутые предшественники являются растворимыми в спиртовом растворе.

3. Стеклянная подложка, покрытая слоем цветного стекла, полученным способом по любому из предшествующих пунктов, и отличающаяся тем, что толщина слоя цветного стекла составляет от 50 до 10000 нм.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к синему стеклу. Синее стекло содержит следующие компоненты, мас.

Стекло // 2663515
Изобретение относится к технологии силикатов, а именно к производству стекол, которые могут быть использованы для изготовления изделий декоративно-художественного назначения.

Изобретение относится к технологии силикатов, а именно к производству стекол, которые могут быть использованы для изготовления изделий декоративно-художественного назначения.

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам приготовления шихты для производства оптического, окрашенного в массе стекла. Технический результат - обеспечение стабильности технологического процесса при производстве окрашенного оптического стекла с заданными спектральными характеристиками.

Изобретение относится к шихте для производства стекла. Шихта для получения цветного стекла содержит, мас.

Изобретение относится к оптически прозрачным стеклокристаллическим материалам магнийалюмосиликатной системы. Предлагается прозрачный ситалл, содержащий, мас.%: SiO2 40-50; Al2O3 10-15; MgO 6-10; ZnO 20-25; Na2O 0,5-3; TiO2 3-9; ZrO2 1-6; As2O3 0,1-1.

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства стекла, которое может быть использовано для изготовления изделий хозяйственно-бытового и декоративно-художественного назначения.

Стекло // 2642585
Изобретение относится к технологии силикатов и касается составов стекол, которые могут быть использованы для изготовления изделий хозяйственно-бытового назначения.

Изобретение относится к технологии цветного стекла, которое может быть использовано, например, для изготовления посуды, художественных изделий. Зеленое стекло содержит, мас.%: SiO2 64,6-66,3; СаО 4,3-7,0; MgO 0,5-1,5; Na2O 11,0-15,0; K2O 0,5-1,0; Pr2O3 3,5-4,2; Cr2O3 0,2-0,4; В2O3 9,0-11,0.

Изобретение относится к технологии силикатов, а именно к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы при декорировании керамических изделий бытового назначения, плиток.

Настоящее изобретение относится к двойному посеребренному стеклу с низкоэмиссионным покрытием, устойчивому к термическим процессам, обеспечивающему эффективную степень защиты от солнца при низком солнечном факторе, а также пропускающему дневной свет в середину и сводящему к минимуму потерю тепловой энергии.
Изобретение относится к производству крупногабаритных керамических изделий радиотехнического назначения. Технический результат - повышение производительности при кристаллизации исходного литийалюмосиликатного стекла и повышение качества материала.

Изобретение относится к стеклянной фармацевтической упаковке. Упаковка представляет собой стеклянный контейнер, имеющий обращенную внутрь поверхность, наружную поверхность и стенку, простирающуюся между ними, причем стеклянный контейнер сформирован из одного из композиции боросиликатного стекла, соответствующего критериям Type 1 согласно USP <660>, или щелочного алюмосиликатного стекла, имеющего гидролитическую стойкость класса HGA1 при исследовании в соответствии со стандартом исследования ISO 720; и скользкое покрытие, имеющее толщину меньше чем или равную 100 мкм и расположенное по меньшей мере на части наружной поверхности.

Изобретение относится к стеклянным контейнерам. Стеклянный корпус имеет внутреннюю область, проходящую от приблизительно 10 нм ниже внутренней поверхности и имеющую устойчивую однородность слоя такую, что экстремальное значение концентрации в слое каждого из составляющих компонентов стекольной композиции во внутренней области превышает или равно приблизительно 80% или составляет приблизительно 120% или менее от концентрации того же самого составляющего компонента в средней точке толщины стеклянного корпуса.

Изобретение относится к химической очистке природного кварцевого сырья кислотным травлением и может быть использовано в составе технологии получения высокочистых кварцевых концентратов для светотехнической, оптической отрасли промышленности, включая фотовольтаику.
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности пеносиликатного теплоизоляционного материала на основе кремнеземсодержащих техногенных отходов.

Настоящее изобретение относится к беспористой керамике, которую можно использовать как стабильные по размерам подложки в областях, которые подвергаются градиентам температуры, например при производстве полупроводников.
Изобретение относится к области производства неорганических и теплоизоляционных материалов и раскрывает способ получения пеностекла. Способ включает получение измельченного стеклобоя следующего состава в мас.%: SiO2 - 72,0 ± 7,0; Na2O - 13,0 ± 2,0; CaO - 10,0 ± 2,0; MgO - 4,0 ± 2,0; Al2O3 - 1,0 ± 0,5; SO3 - 0,2 ± 0,1; K2O - 0,3 ± 0,1; Fe2O3 ≤0,2, содержащего частицы размером менее 40 мкм, добавление к измельченному стеклобою водного раствора кальцинированнной соды и глицерина, перемешивание, выдержку полученной смеси, последующую сушку при температуре менее 200°С до получения смеси с влажностью не более 1%, дезагломерацию, включающую перемешивание смеси с серой, с получением шихты с размером частиц менее 40 мкм, последующее дозирование, помещение в форму, вспенивание, фиксацию, извлечение, отжиг и охлаждение полученного пеностекла.

Изобретение относится к составам защитных покрытий для малоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей и может быть использовано для защиты внутренней поверхности трубопроводного транспорта, работающего в условиях химически агрессивных и абразивно-активных сред.
Изобретение относится к материалам для инфракрасной оптики, а именно к способу получения особо чистых халькогенидных стекол, легированных редкоземельными элементами.

Изобретение относится к стеклянной фармацевтической упаковке. Упаковка представляет собой стеклянный контейнер, имеющий обращенную внутрь поверхность, наружную поверхность и стенку, простирающуюся между ними, причем стеклянный контейнер сформирован из одного из композиции боросиликатного стекла, соответствующего критериям Type 1 согласно USP <660>, или щелочного алюмосиликатного стекла, имеющего гидролитическую стойкость класса HGA1 при исследовании в соответствии со стандартом исследования ISO 720; и скользкое покрытие, имеющее толщину меньше чем или равную 100 мкм и расположенное по меньшей мере на части наружной поверхности.

Изобретение относится к получению стеклянной подложки, покрытой слоем цветного стекла. Способ нанесения слоя цветного стекла на поверхность стеклянной подложки осуществляется путём пиролиза в пламени раствора, содержащего по меньшей мере один предшественник оксида кобальта, оксида железа, оксида марганца, оксида хрома, оксида серебра, оксида меди, оксида золота или оксида селена, индивидуально или в виде смеси нескольких из них в виде металлоорганических соединений иили соли. Раствор содержит тетраэтоксисилан и триэтоксиборан. Температура стекла составляет от комнатной температуры до 500°C, а расстояние от горелки до стеклянной подложки составляет от 2 мм до 4 мм. Толщина слоя цветного стекла составляет от 50 до 10000 нм. Технический результат изобретения – упрощение способа получения цветного стекла без изменения состава стеклянной подложки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

Наверх