專利名稱：薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
專利說明薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備 溢流融合法是使熔融的玻璃沿著一個(gè)具有楔形截面的、并向下收斂的成形體兩表面向下流動，并在成形體的下端邊緣部的正下方合流成一體，然后使其逐漸冷卻的同時(shí)，向下牽引形成薄板玻璃。在這種成形方法中，玻璃在楔形截面的成形體下端邊緣部的正下方一旦合流，就立即結(jié)束成型過程，為此以后就不能再讓其變形。楔形截面的成形體下端邊緣部附近的玻璃的粘度過高或過低，都很難得到高質(zhì)量的薄板玻璃。為此，用傳統(tǒng)的溢流融合法成型時(shí)，將使成形體的下端邊緣部熔融玻璃的粘度控制在30000-1000000泊范圍內(nèi)來進(jìn)行制造。在采用溢流融合法成型時(shí)，由于楔形截面的成形體下端邊緣部附近的玻璃液的粘度受到限制，相應(yīng)的玻璃析晶的粘度受到制約(即對應(yīng)于玻璃析晶溫度的粘度)。換句話說，如果玻璃析晶的起始粘度較低(即析晶溫度高)，那么如同對應(yīng)于析晶溫度的粘度為30000泊或更低時(shí)的玻璃那樣，基本上不析晶就無法成型。從而，用于平板顯示器或信息記錄媒體的基體材料是屬于具有較高析晶溫度的特種玻璃，因而使用原有溢流融合法的生產(chǎn)設(shè)備就會無法成型。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了一種具有如下結(jié)構(gòu)的薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備，成形體由本體和側(cè)端構(gòu)件組成，本體具有向下方收斂的截面形狀，在收斂體的下端邊緣部，將使沿著兩表面流下的熔融玻璃合流成一體，并形成玻璃板，在該本體的兩側(cè)配置控制玻璃板的寬度的側(cè)端構(gòu)件，其特點(diǎn)是在所說本體的下端邊緣部設(shè)置熱源，以使與下端邊緣部接觸而向下流動的熔融玻璃的內(nèi)表面溫度保持在高于該玻璃的析晶溫度；同時(shí)，去冷卻向下流動的熔融玻璃外表面，使向下流動的玻璃外表面溫度保持在與該玻璃粘度為30000-1000000泊所對應(yīng)的溫度上。當(dāng)玻璃的溫度高于由玻璃配方所決定的液相溫度時(shí)，基本上不會產(chǎn)生析晶。析晶很少立即形成，通常需要幾分鐘或幾天的時(shí)間產(chǎn)生。此外，相對于玻璃的內(nèi)部，析晶很容易在與外界物質(zhì)相接觸的界面形成。因此，在使用溢流融合法生產(chǎn)設(shè)備中，在具有楔形截面的成形體相接觸的表面，由于熔融玻璃在此處的流速最慢導(dǎo)致滯留時(shí)間過長會很容易產(chǎn)生析晶。換句話說，當(dāng)使用溢流融合法生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)高析晶溫度玻璃時(shí)，要求具有楔形截面的成形體的表面溫度在其全部的區(qū)域必須高于其析晶溫度。另一方面，為使玻璃在具有楔形截面的成形體的下端邊緣部正下方合流而立即成型，同時(shí)不會產(chǎn)生后續(xù)的變形，在成形體的下端邊緣部的熔融玻璃的粘度要求保持在適當(dāng)?shù)臄?shù)值，一般而言合適的玻璃粘度為30000-1000000泊。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)盡管當(dāng)楔形截面的成形體的表面溫度在其全部區(qū)域內(nèi)所對應(yīng)的粘度在30000泊或更低時(shí)，如果具有楔形截面本體的下端邊緣部附近的外表面溫度能控制在對應(yīng)于粘度在30000-1000000泊的低溫，那么玻璃會在楔形成形體下端邊緣部的正下方而立即完成成型，同時(shí)也會防止產(chǎn)生后續(xù)變形。此外，還發(fā)現(xiàn)如果該溫度場只要在具有楔形本體的下端邊緣部位50mm長的區(qū)域內(nèi)形成就已足矣?；谶@些發(fā)現(xiàn)，按照權(quán)利要求1，本發(fā)明的特點(diǎn)是成形體下端邊緣部設(shè)置熱源，使與下端邊緣部相接觸的流動玻璃液的內(nèi)層溫度要保持在高于玻璃析晶溫度，同時(shí)通過流動玻璃外表面的冷卻，使流動玻璃外表面的溫度保持在對應(yīng)于玻璃的粘度30000-1000000泊的溫度。據(jù)此就需要考慮到熱平衡的問題，由于玻璃的外層溫度經(jīng)冷卻要達(dá)到所對應(yīng)于粘度30000-1000000泊的溫度所產(chǎn)生的熱損失，要由設(shè)置在成形體的熱源來補(bǔ)償，其結(jié)果在所成型的玻璃的厚度方向形成一定的溫度梯度。于是，通過讓與成形體表面接觸的玻璃溫度保持在不會形成析晶的溫度，那么盡管粘度降低，也可形成一種高粘度狀態(tài)，而相應(yīng)于該粘度的玻璃外表面溫度下，通常會產(chǎn)生析晶。玻璃的外表面除空氣外，不與任何物體接觸的情況下，在極短時(shí)間內(nèi)冷卻至凝固的溫度。于是在其表面不析晶的情況下就可成型。因此，如果利用本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備，那么如平板顯示器或信息記錄媒體的基體等具有較高析晶溫度的特種玻璃，也可以在不影響質(zhì)量的前提下很容易成型。按照本發(fā)明的權(quán)利要求2，所說的熱源由放置在本體下端邊緣部的導(dǎo)電金屬構(gòu)成。其下端邊緣部通過向?qū)щ娊饘偈┘与娏鱽砑訜?。于是本體下端邊緣部可以通過結(jié)構(gòu)簡單的熱源來加熱。按照本發(fā)明的權(quán)利要求3，對本體下端邊緣部接觸的向下流動玻璃，在其向下流動的玻璃外表面通過冷卻手段強(qiáng)制冷卻，使流下的玻璃的外表面溫度降至對應(yīng)于粘度30000-1000000泊的低溫。因此，在與本體表面接觸的玻璃的內(nèi)層溫度可保持在其析晶溫度以上，從而可以在不析晶的情況下使高析晶溫度的玻璃成型。按照本發(fā)明的權(quán)利要求4，鉑金或鉑金合金用作導(dǎo)電金屬，因此熱源可以加熱到1300℃或更高。所以，該設(shè)備可以用于析晶溫度超過1300℃的易析晶玻璃。按照本發(fā)明權(quán)利要求5，該設(shè)備的特點(diǎn)是適合于高析晶溫度玻璃的成型，與其溫度對應(yīng)的粘度為3000-30000泊。當(dāng)然，本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備也適用于低析晶溫度的玻璃。然而，由于本發(fā)明的1-4項(xiàng)權(quán)利要求的特點(diǎn)該設(shè)備特別適用于生產(chǎn)具有高析晶溫度的玻璃。

圖1是本發(fā)明生產(chǎn)薄板玻璃設(shè)備的一種正視圖。
圖2是圖1中生產(chǎn)設(shè)備成形體的一種沿“A-A”線的剖面圖。在圖1中，熔融玻璃被輸送到凹槽部5，并沿著凹槽部5從左側(cè)流向右側(cè)，與此同時(shí)從上邊緣4溢流。所溢流的熔融玻璃G沿著本體1的兩個(gè)表面9流下，如圖2所示，并在下端邊緣部合成一體，形成玻璃板GR。通過輥道(未畫出)將玻璃板GR向下牽引使玻璃板GR向下運(yùn)動，進(jìn)而達(dá)到使玻璃板GR成型為薄板玻璃的目的。本體1由耐火材料如氧化鋁、氧化鋯或類似的材料制成。在本體1的下端邊緣部，沿著下端邊緣部設(shè)置熱源6。該熱源6由導(dǎo)電金屬鉑金或其合金制成，并與電源(未畫出)相連接。當(dāng)電源向熱源6施加電流時(shí)，熱源6就會產(chǎn)生熱量，其溫度可以升至1300℃或更高。因此，與熱源6相接觸的玻璃內(nèi)表面溫度可以保持在與熱源6相同的溫度。此外，在本體1的下端邊緣部兩側(cè)，按一定間隔設(shè)置圓柱形或棱形的冷卻裝置8。這些冷卻裝置8的長度比下端邊緣部的總長度要長，以便讓通過下端邊緣部的玻璃板G的外表面可以得到均勻冷卻。此外，冷卻劑的供應(yīng)管道(未畫出)連接到冷卻裝置8，冷卻劑(氣體或液體)將通過冷卻劑供應(yīng)管道，從冷卻劑供應(yīng)源(未畫出)得到供應(yīng)。因此，冷卻裝置8被冷卻到所需的溫度，同時(shí)將去冷卻通過下端邊緣部的玻璃板G的外表面。冷卻裝置8的冷卻能力通過改變冷卻裝置與玻璃表面的距離很容易進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)高析晶溫度的玻璃(玻璃的析晶溫度所對應(yīng)的粘度范圍在3000-30000泊)通過具有上述結(jié)構(gòu)的薄板玻璃設(shè)備成型時(shí)，通電加熱設(shè)置在成形體1的下端邊緣部的熱源6，使與熱源6相接觸的玻璃板G的內(nèi)表面的溫度保持在此種玻璃的析晶溫度以上。同時(shí)，通過冷卻裝置8去冷卻與成形體1的下端邊緣部接觸的玻璃板G的外表面。玻璃板G的外表面的粘度可在30000-1000000泊的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，盡管用于平板顯示器或信息記錄媒介的基體玻璃具有較高的析晶溫度，也可以成型，并且沒有任何析晶；進(jìn)而可以生產(chǎn)出所要求的表面質(zhì)量的薄板玻璃。此外，在上述生產(chǎn)設(shè)備中，在成形體本體1的下端邊緣部用導(dǎo)電金屬構(gòu)成熱源6，通過向?qū)щ娊饘偈┘与娏鱽砑訜嵯露诉吘壊俊Ｒ虼?，本體1的下端邊緣部可以通過具有簡易結(jié)構(gòu)的熱源6來加熱。此外，在生產(chǎn)設(shè)備中使用鉑金或鉑金合金作為導(dǎo)電金屬，因此熱源可以加熱到1300℃或更高。于是該生產(chǎn)設(shè)備也可適應(yīng)于高達(dá)1300℃的高析晶溫度玻璃。發(fā)明的效果如上所述，按照本發(fā)明的薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備，在成形體的下端邊緣部設(shè)置熱源，將把與下端邊緣部接觸的向下流動玻璃的內(nèi)層溫度保持在高于玻璃的析晶溫度之上。同時(shí)，向下流動的玻璃的外表面保持在適于溢流熔合法的對應(yīng)于30000-1000000泊粘度的溫度。于是盡管平板顯示器或信息記錄媒介的基體玻璃具有高析晶溫度，但是在不影響質(zhì)量的情況下會很容易地進(jìn)行成型。此外，按照本發(fā)明，熱源由設(shè)置在成形體本體下端邊緣部的導(dǎo)電金屬所構(gòu)成，并通過向該導(dǎo)電金屬施加電流來加熱下端邊緣部。因此，成形體的下端邊緣部可以通過具有簡易結(jié)構(gòu)的熱源來加熱。而且，按照本發(fā)明，因用鉑金或鉑金合金作為導(dǎo)電金屬，所以其熱源可以加熱到1300℃或更高。于是盡管所生產(chǎn)的玻璃具有1300℃的高析晶溫度，也能很好地成型。
圖示的簡要說明圖1本發(fā)明的薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備正視圖。
圖2圖1所示生產(chǎn)設(shè)備的成形體部面圖。
符號的解釋1…成形體本體2…側(cè)面構(gòu)件，3…引入口，4…上邊緣，5…凹槽部，6…熱源，8…冷卻裝置，9…本體表面
權(quán)利要求
1.一種薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備，其成形體由本體和側(cè)端構(gòu)件組成，本體具有向下方收斂的截面形狀，在收斂的下端邊緣部，它將使沿著兩表面流下的熔融玻璃合流成一體，并形成玻璃板，在本體的兩個(gè)側(cè)端上設(shè)置控制玻璃板的寬度的側(cè)端構(gòu)件，其特征是在所說本體的下端邊緣部設(shè)置熱源，使與下端邊緣部接觸而向下流動的熔融玻璃的內(nèi)層溫度保持在高于該玻璃的析晶溫度，同時(shí)；同時(shí)，去冷卻向下流動的熔融玻璃外表面，使向下流動的玻璃外表面溫度保持在與該玻璃粘度為30000-1000000泊所對應(yīng)的溫度上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備，其特征是熱源由位于本體下端邊緣部的導(dǎo)電金屬組成，通過向?qū)щ娊饘偻妬砑訜嵯露诉吘壊俊?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備，其特征是對向下流經(jīng)本體下端邊緣部的熔融玻璃的外表面進(jìn)行冷卻的冷卻裝置在該玻璃外表面的近傍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備，其特征是導(dǎo)電金屬為鉑金或鉑金合金體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4中的任何一項(xiàng)所述的薄板玻璃生產(chǎn)設(shè)備，其特征是所生產(chǎn)的析晶溫度對應(yīng)于玻璃粘度為3000-30000泊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄板玻璃的生產(chǎn)設(shè)備，用來成型析晶溫度高的玻璃，如液晶顯示器的基體用無堿玻璃等。本發(fā)明在側(cè)端構(gòu)件2的熱源6上設(shè)置冷卻裝置8，使接觸熱源6的流下玻璃內(nèi)層溫度保持在該玻璃析晶溫度之上，并使流下玻璃外表面溫度保持在析晶溫度之下。
文檔編號C03B17/00GK1406898SQ02124968
公開日2003年4月2日 申請日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者酒本修, 中尾秦昌, 上堀徹, 埃伯哈特·斯考茨, 米羅斯拉夫·莫拉夫斯基, 邁克爾·鞏特爾 申請人:Eglass鉑金技術(shù)有限公司, 旭硝子株式會社