碱铝硅酸盐玻璃的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种碱铝硅酸盐玻璃的制造方法，其是将玻璃原料熔解而制造Al2O3含量超过1摩尔％的碱铝硅酸盐玻璃的方法，所述玻璃原料包含：硅砂、含有铝化合物的原料、以及含有碱金属氧化物的原料，其中，含有铝化合物的原料的比表面积SW(Al)与硅砂的比表面积SW(Si)之比SW(Al)/SW(Si)为6.0以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
由于对于液晶显示装置的显示器等中使用的玻璃要求强度，因此一直使用碱铝硅 酸盐玻璃。另外，对于该玻璃要求耐化学药品性、耐久性高，玻璃中泡少，均质性高、平坦度 尚。 通常，称量包含硅砂的规定原料并混合，投入熔窑中来制造玻璃。将投入到熔窑中 的玻璃原料从室温起升温，在熔窑中加热至最高1600~1700°C左右而熔解，进行玻璃化。 将包含硅砂及含有铝化合物的原料的玻璃原料熔解时，硅砂的熔化残余容易成为 问题。这是因为硅砂的熔解中所需的碳酸钠（soda)和硅砂的反应被氧化铝抑制，最终硅砂 发生熔化残余。若硅砂发生熔化残余，则形成泡，成为玻璃产生缺陷（例如未熔解物或非均 质等）的原因。 用于使玻璃原料熔融的熔窑中的熔融玻璃的循环/滞留时间变得不稳定时，在利 用澄清剂从熔窑内的熔融玻璃中去除泡之前，也存在熔融玻璃的一部分从熔窑中流出的情 况。另外，由于玻璃的熔融不均匀，因此澄清剂对于延迟熔融的硅砂的效果不充分，发生无 法从熔融玻璃中充分去除泡这样的状况。 另外，若硅砂的熔融延迟，则未熔解状态的硅砂被玻璃熔体中产生的泡捕捉，在玻 璃熔体的表层附近聚集，由此玻璃熔体的表层与除其以外的部分中的310 2成分的组成比产 生差异，玻璃的均质性下降。然而，由于单独的硅砂的熔点为1723°C的高温，所以之后的熔 解中难以将单独的硅砂熔化。 为了防止硅砂的熔化残余，需要将硅砂的粒度变细。但是，对于细小的硅砂，被称 为飞料（carry-over)的玻璃原料的飞散成为问题，除此之外由于需要粉碎工序，因此存在 成本增加的问题。 另外，若使包含粒度小的硅砂的玻璃原料熔融，则有时硅砂的微粒彼此聚集而形 成粗大的二次颗粒，存在玻璃原料不完全熔融的情况。若硅砂的微粒发生聚集，则熔融玻璃 的均质性变差，因此成形了的玻璃的均质性、平坦度变低。 出于提高玻璃的均质性的目的，提出了对微粒的硅砂和微粒的氧化铝原料进行造 粒的玻璃原料。但是，对微粒的硅砂和微粒的氧化铝原料进行造粒的玻璃原料具有造粒工 序，因此存在成本升高的问题。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 因此，本专利技术的目的在于提供能够得到未熔解硅砂的发生少、均质性优异、且玻璃 中的泡少的碱铝硅酸盐玻璃而不缩小硅砂的粒度的制造方法。 用于解决问题的方案 本专利技术人等发现：通过使玻璃原料所包含的含有铝化合物的原料的比表面积与硅 砂的比表面积之比在特定范围，能够防止玻璃原料的硅砂的熔化残余，得到缺陷少的碱铝 娃酸盐玻璃，从而完成了本专利技术。 即，本专利技术如下所述。 1. -种，其是将玻璃原料熔解而制造 Al2O3含量超过1 摩尔％的碱铝硅酸盐玻璃的方法，所述玻璃原料包含：硅砂、含有铝化合物的原料、以及含 有碱金属氧化物的原料，其中，含有铝化合物的原料的比表面积S w(Al)与硅砂的比表面积 Sw(Si)之比 Sw(Al)/Sw(Si)为 6. 0 以下。 2. -种，其是将玻璃原料熔解而制造 Al2O3含量超过1 摩尔％的碱铝硅酸盐玻璃的方法，所述玻璃原料包含：硅砂、含有铝化合物的原料、以及含 有碱金属氧化物的原料，其中， 含有铝化合物的原料的体积基准的累计筛下50%的直径D5tl(Al)与硅砂的体积基 准的累计筛下90%的直径D 9tl(Si)之比D5tl(Al)/D9CI(Si)超过0. 15。 3. -种，其是将玻璃原料熔解而制造 Al2O3含量超过1 摩尔％的碱铝硅酸盐玻璃的方法，所述玻璃原料包含：硅砂、含有铝化合物的原料、以及含 有碱金属氧化物的原料，其中， 硅砂的体积基准的累计筛下90 %的直径D9tl(Si)超过280 μπι，含有铝化合物 的原料的体积基准的累计筛下50 %的直径D5tl (Al)与之比D5tl (Al) / 为 0.5 以上。 4. 一种，其是将玻璃原料熔解而制造 Al2O3含量超过1 摩尔％的碱铝硅酸盐玻璃的方法，所述玻璃原料包含：硅砂、含有铝化合物的原料、以及含 有碱金属氧化物的原料，其中， 含有铝化合物的原料的体积基准的累计筛下50%的直径D5tl(Al)为50 μπι以上， 硅砂的体积基准的累计筛下90%的直径D9tl(Si)为400 μ m以下。 5.根据前项1~4中的任一项所述的，其中，以摩尔％ 百分数表示，前述碱铝硅酸盐玻璃包含50~80%的SiO 2、总计10%以上的Na20、Li20&K20， 5%以上的Al 2O3,并且（Na20、Li20及K2O的总含量V(Al 2C)3的含量）〈2. 5。 专利技术的效果 根据本专利技术的，通过使玻璃原料所包含的含有铝化合 物的原料的比表面积与硅砂的比表面积之比为特定范围，增大含有铝化合物的原料的比表 面积，并且减小娃砂的比表面积，从而能够促进SiC^R Na 20的共恪反应。 另外，通过促进SiOjP Na2O的共熔反应，可以获得利用Na2O和SiO2最初反应而得 到的低熔点的反应物来促进310 2的熔解速度这样的效果，能够防止硅砂的熔化残余，得到 均质性优异、玻璃中的泡少的碱铝硅酸盐玻璃。【附图说明】 图1示出Si02、Na20及Al2O 3的相图。用圆包围的部分为SiO# Na2O通过共熔反 应而熔解的部分。 图2的（a)~（c)为未熔解硅砂量的评价方法的示意图。 图3的（a)~（d)示出将评价温度设为1450 °C，将玻璃原料熔解3分钟、5分钟、 7. 5分钟、10分钟而得的结果。 图4的（a)及（b)示出对图3的（b)所示的在1450°C下熔解5分钟的玻璃原料进 行X射线分析而得的结果。 图5示出测定玻璃原料表层的温度和玻璃原料内部的温度而得的结果。 图6示出变动玻璃原料所包含的SiO2的粒径并分析灵敏度（频率）而得的结果。 图7的（a)~（c)示出将玻璃原料中的Al2O3的体积基准的累计筛下50%的直 径D 5tl设为82 μ m、玻璃原料中的SiO 2的体积基准的累计筛下90%的直径D 9(|设为96 μ m、 324 ym或354 ym的各玻璃原料在评价温度1450°C下熔解10分钟并测定未熔解SiO2量而 得的结果。 图8示出将玻璃原料中的Al2O3的体积基准的累计筛下50%的直径D 5tl设为82 μπκ 将玻璃原料中的3丨02的体积基准的累计筛下90%的直径D 9Q设为38 μπι、96 μπι、284 μπκ 324 ym或354 ym的各玻璃原料在评价温度1450°C下熔解10分钟并测定未熔解SiO2量而 得的结果。 图9示出变动玻璃原料所包含的Al2O3的粒径并分析灵敏度（频率）而得的结果。 图10的（a)~（d)示出将玻璃原料中的SiOjA体积基准的累计筛下90%的直径 D9tl设为354 μ m、将玻璃原料中的Al 203的体积基准的累计筛下50%的直径D 5(|设为104 μ m、 82 ym、55 ym、4 ym的各玻璃原料在评价温度1450°C下熔解10分钟并测定未熔解3102量 而得的结果。 图11示出将玻璃原料中的3102的体积基准的累计筛下90 %的直径D9tl设为 354 μ m、将玻璃原料中的Al2O3的体积基准的累计筛下50%的直径D 5(|设为104 μ m、82 μ m、 55 μ m、4 μ m的各玻璃原料在评价本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱铝硅酸盐玻璃的制造方法，其是将玻璃原料熔解而制造Al2O3含量超过1摩尔％的碱铝硅酸盐玻璃的方法，所述玻璃原料包含：硅砂、含有铝化合物的原料、以及含有碱金属氧化物的原料，其中，含有铝化合物的原料的比表面积SW(Al)与硅砂的比表面积SW(Si)之比SW(Al)/SW(Si)为6.0以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安藤良太，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP