一种用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加热炉制造技术

技术编号:10894269 阅读:152 留言:0更新日期:2015-01-09 17:18
一种用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加热炉,由上到下分为加热区和退火区,加热区和退火区的结构相同都设置有加热单元,加热单元包括热电偶、与主电源连接的电力调功器、温控仪表、沿加热通道对称设置的两个加热模块,其中一个加热模块上设置有穿通加热模块且与加热面相垂直的热电偶插孔,热电偶的测温端穿通热电偶插孔到达加热通道内,热电偶和电力调功器都与温控仪表连接。各个加热单元独立控制,结构简单、组装方便、横向温度温差小,可根据需要对各部分的温度进行单独控制,所拉制的玻璃厚度偏差小、平整度好,可拉制出厚度为0.03~0.2mm、宽度为20~2000mm、长度大于5m的具有良好挠性的柔性玻璃。

【技术实现步骤摘要】
-种用于二次膝融法拉制柔性玻璃的加热妒
本专利技术属于玻璃的二次热成型设备
,涉及到一种加热炉,特别是一种用 于二次烙融法拉制柔性玻璃的加热炉。
技术介绍
2012年6月,在波±顿举行的国际信息显示年会上康宁展示了它的柔性玻璃样 品一Willow Glass,该是一款可W弯曲的玻璃,其厚度小于0. Imm;其独特的可弯曲性能及 广阔的应用前景引起了人们的极大兴趣。然而,该种极薄玻璃并不是康宁公司首次专利技术的, 它的产生可追溯至二十世纪六十年代的前苏联,莫斯科口捷列夫工学院玻璃工艺教研室采 用垂直拉引玻璃烙体的方式制备出5?50 y m厚的薄膜玻璃,其研究目的是为了采用薄玻 璃制造人造云母、电容器和绝缘贴层。当时的研究仅限于实验室研究。 近二十年来,随着电子消费产业的飞速发展,电子产品如电视、电脑、手机等日益 趋向于智能化、轻薄化和高速化,其要求显示基板玻璃的厚度越来越薄,例如笔记本电脑, 显示基板玻璃的减重在很大程度上使其更加轻薄。手机玻璃从最初大于Imm的厚度,逐 渐减少至0. 7mm、0. 5mm,直至今天大家熟知的Gor川a?玻璃,厚度只有0. 4mm,其广泛应用 于智能手机、平板电脑等移动电子设备;在电视显示领域,目前普通采用的厚度为0. 5? 0.7mm,如康宁公司的Lo化sTM玻璃和旭硝子的AN100。柔性玻璃厚度小于0. 1mm,若应用于 电子显示领域,则能极大提高显示终端的便捷性,其应用在不久的未来将非常广泛,如电子 书、柔性显示、有机发光二极管、有机光伏等。目前柔性玻璃的应用研究多处于实验室阶段, 研究单位主要有德国肖特公司、美国康宁公司、日本旭硝子、斯图加特大学和台湾工业技术 研究院。 针对柔性玻璃的广阔的潜在应用前景,国外的研究机构申报一批相关制备 工艺的专利,大多采用二次烙融拉薄的工艺。专利扣S8443629B2、201080035053. 7、 201180060292. 2、JP2012087006A)采用玻璃预成型逐为原板,预成形逐厚度小于0. 3mm, 缠绕于滚筒上,可进行连续生产;专利扣S4999039)提供一种采用相邻两块玻璃板端 部加热对接的方式实现原板的连续供应、再进行加热拉制的方式生产柔性玻璃;专利 (201280049893. 8)通过提高原板的厚度均匀性来得到厚度均匀性良好的薄玻璃;专利 (201310225124)提供一种超薄无碱玻璃的制备方法,先烙制玻璃液,做成预成型逐,再加热 拉薄,拉薄温度为1300?136(TC,可进行超薄无碱玻璃的小批量生产;专利(JP4928009B2) 提供一种二次拉薄工艺,重点在于抑制加热炉中空气的上下对流,采用的方式为在玻璃板 出口处提供气流W保持正压,从而抑制外部气流的影响。W上所述专利均属于二次拉薄法; 在二次拉薄工艺流程中,加热炉是最为重要的装备之一,在已公开的专利中,均未有对加热 炉的详细叙述。
技术实现思路
本专利技术设计了一种用于二次烙融法拉制柔性玻璃的加热炉,结构简单、组装方便、 横向温差小,可根据需要对各部分的温度进行单独控制,所拉制的玻璃厚度偏差小、平整度 好,可拉制出厚度为0. 03?0. 2mm、宽度为20?2000mm、长度大于5m的具有良好挽性的柔 性玻璃。 本专利技术所采取的具体技术方案是;一种用于二次烙融法拉制柔性玻璃的加热炉, 包括横截面为矩形的炉体、设置在炉体内的加热装置,炉体中部沿宽度方向开设有加热通 道,关键是;所述的加热装置由上到下分为加热区和退火区,加热区和退火区的结构相同 都设置有加热单元,加热单元包括热电偶、与主电源连接的电力调功器、温控仪表、沿加热 通道对称设置的两个加热模块,加热模块靠近加热通道的一面为加热面,加热面上设置有 加热元件,位于两侧的加热面之间的空腔形成加热通道,两个加热元件串联后与电力调功 器形成串联回路,其中一个加热模块上设置有穿通加热模块且与加热面相垂直的热电偶插 孔,热电偶的测温端穿通热电偶插孔到达加热通道内,热电偶和电力调功器都与温控仪表 连接。 所述的加热装置中还设置有预热区,预热区位于加热区的上方,预热区的结构与 加热区的结构相同。 [000引所述的加热面的长度为50?200mm,宽度为50?200mm。 所述的每个加热单元的额定功率为1?lOkW,最高加热温度为1250?145(TC,力口 热区的温度控制在700?l〇〇〇°C,退火区的温度控制在400?65(TC。 所述的加热元件为电热丝线圈或异形碳化娃加热棒,电热丝线圈的材质为媒铅合 金或铁铅铅合金。 所述的加热区和退火区内加热单元的数量为至少H个,所有的加热单元并排设 置,每个区内所有热电偶的测温端保持在一条直线上。 所述的预热区内加热单元的数量也是至少H个,所有的加热单元并排设置,所有 热电偶的测温端保持在一条直线上,预热区的温度控制在300?60(TC。 所述的加热模块靠近加热面的为耐火层,向炉壁方向依次为绝热层和保温层,耐 火层的厚度为65?130mm,绝热层的厚度为25?100mm,保温层的厚度为65?260mm。 所述的耐火层的材质是莫来石质耐火砖或刚玉质耐火砖,绝热层的材质是莫来石 纤维或娃酸铅纤维制作的板或租,保温层的材质是轻质保温砖。 所述的加热通道沿炉体宽度方向的长度为0. 3?10m,沿炉体长度方向的长度为 10?50mm,商度为0. 2?5m。 本专利技术的有益效果是;对加热装置进行分区,每个区中又有多个加热单元,各个 加热单元独立控制,结构简单、组装方便、横向温度温差小,可根据需要对各部分的温度进 行单独控制,所拉制的玻璃厚度偏差小、平整度好,可拉制出厚度为0. 03?0. 2mm、宽度为 20?2000mm、长度大于5m的具有良好挽性的柔性玻璃。 本专利技术中将加热炉由上到下分为加热区和退火区,柔性玻璃的拉制采用加热区和 退火区分别控制,玻璃在加热区软化拉薄后,在出加热区时,温度尚高于其软化温度,若无 退火区,拉薄后的玻璃直接进入环境空间,可造成如下结果;首先,急冷引起玻璃内部和外 部存在永久应力,造成玻璃强度降低;其次,环境空间温度的不均匀,导致玻璃板面各部分 冷却速率不同,从而在玻璃板面各部分之间亦存在应力,引起塑性变形,玻璃的平整度变 差,拉制后的玻璃越薄,影响越严重。设置退火区后,玻璃板面各部分温度在退火区不同位 置W相同的冷却速率下降,玻璃板面各部分的应力同步释放,避免了温度不均引起的翅曲。 玻璃在退火区下端出口处,其温度低于其退火下限,由于温度变化不会引起塑性变形,纵向 温度梯度及环境温度变化引起的内应力为暂时应力。因此,采用分区加热控制后,提高了拉 薄后玻璃的强度和平整度。 本专利技术的加热炉中在加热区上方还设置有预热区,因为玻璃为热的不良导体,当 厚度为2?5mm的玻璃原板直接进入加热区时,玻璃原板的内部与表面温差过大,容易引起 炸板。设置预热区后,减小了玻璃原板内部与表面的温差,热应力较小,不能造成玻璃原板 中离子键断裂,减少了炸板现象的发生。同时由于玻璃原板在预热区得到了充分的加热,减 少了在加热区的停留时间,提高了拉制效率。 【附图说明】 图1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加热炉,包括横截面为矩形的炉体(1)、设置在炉体(1)内的加热装置,炉体(1)中部沿宽度方向开设有加热通道(2),其特征在于:所述的加热装置由上到下分为加热区和退火区,加热区和退火区的结构相同都设置有加热单元,加热单元包括热电偶(3)、与主电源(4)连接的电力调功器(5)、温控仪表(6)、沿加热通道(2)对称设置的两个加热模块(7),加热模块(7)靠近加热通道(2)的一面为加热面,加热面上设置有加热元件(8),位于两侧的加热面之间的空腔形成加热通道(2),两个加热元件(8)串联后与电力调功器(5)形成串联回路,其中一个加热模块(7)上设置有穿通加热模块(7)且与加热面相垂直的热电偶插孔,热电偶(3)的测温端穿通热电偶插孔到达加热通道(2)内,热电偶(3)和电力调功器(5)都与温控仪表(6)连接。

【技术特征摘要】
1. 一种用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加热炉,包括横截面为矩形的炉体(1)、设置 在炉体(1)内的加热装置,炉体(1)中部沿宽度方向开设有加热通道(2),其特征在于:所 述的加热装置由上到下分为加热区和退火区,加热区和退火区的结构相同都设置有加热单 元,加热单元包括热电偶(3)、与主电源(4)连接的电力调功器(5)、温控仪表(6)、沿加热通 道(2)对称设置的两个加热模块(7),加热模块(7)靠近加热通道(2)的一面为加热面,力口 热面上设置有加热元件(8),位于两侧的加热面之间的空腔形成加热通道(2),两个加热元 件(8)串联后与电力调功器(5)形成串联回路,其中一个加热模块(7)上设置有穿通加热 模块(7)且与加热面相垂直的热电偶插孔,热电偶(3)的测温端穿通热电偶插孔到达加热 通道⑵内,热电偶⑶和电力调功器(5)都与温控仪表(6)连接。2. 根据权利要求1所述的一种用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加热炉,其特征在于: 所述的加热装置中还设置有预热区,预热区位于加热区的上方,预热区的结构与加热区的 结构相同。3. 根据权利要求1所述的一种用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加热炉,其特征在于: 所述的加热面的长度为50?200mm,宽度为50?200mm。4. 根据权利要求1所述的一种用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加热炉,其特征在于: 所述的每个加热单元的额定功率为1?10kW,最高加热温度为1250?1450°C,加热区的温 度控制在700?1000°C,退火区的温度控制在400?650°C。5. 根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:智广林袁坚程金树舒向平郑伟宏王瑞璞史连莹张鹏
申请(专利权)人:河北省沙河玻璃技术研究院
类型:发明
国别省市:河北;13

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