利用耐火材料的气体预处理的玻璃板制造方法技术

一种玻璃板的制造方法，其包括将包含至少一种多价组分的耐火块体材料在足以显著还原所述耐火块体材料的所述至少一种多价组分的温度下暴露于还原气氛中一段时间。本方法还包括在防止所述至少一种多价组分发生显著的再次氧化的同时，使熔融玻璃从所述在还原气氛中暴露过的所述耐火块体材料上方流过。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§119要求于2014年1月15日提交的美国临时申请系列号61/927651的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。背景
本说明书总体上涉及玻璃制造方法，更具体而言，涉及利用气体预处理制造用于玻璃成形工艺中的耐火材料。
技术介绍
在例如用于触摸屏和其它显示应用中的玻璃板的玻璃材料的制造过程中，可利用各种方法使玻璃材料形成特定的形状。一种用于制造玻璃板的方法包括在成形装置(或等压槽)的侧面之上对熔融玻璃进行熔合拉制。这可允许生产具有比利用其它方法制造的玻璃板更好的平坦性和平滑性的薄平板。在使用熔合法的玻璃板制造过程中，一种具有特定形状的耐火块体可被用作成形装置(或等压槽)。一种示例性的耐火块体材料主要包含已按照适用于待进行的特定成形方法的预定规格来进行压制和烧结的锆石(ZrSiO4)在某些包含含有碱金属的玻璃的成形方法中，熔融玻璃与新的含锆石等压槽之间的接触会导致在玻璃-耐火材料界面处形成不希望的氧气气泡。该问题的一种解决方法是向玻璃材料中添加氧化锑以吸收氧气，从而减轻气泡的形成。然而，对于锑含量低于使氧气气泡充分减轻所需水平的玻璃的需求日益增加。所以，需要替代性的方法以减轻氧气气泡的形成。专利技术概述根据一种实施方式，一种玻璃板的制造方法包括将包含至少一种多价组分的耐火块体材料在足以显著还原所述耐火块体材料的所述至少一种多价组分的温度下暴露于还原气氛中一段时间。本方法还包括在防止所述至少一种多价组分发生显著的再次氧化的同时，使熔融玻璃从所述在还原气氛中暴露过的所述耐火块体材料之上流过。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了各种实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各种实施方式，且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。附图的简要说明图1是一种根据本专利技术的一些方面的包含成形装置的玻璃成形设备的示意图；图2是图1的成形装置的截面放大透视图；图3是根据本专利技术的一种实施方式的图2的成形装置的放大图；以及图4是根据本专利技术的另一种实施方式的图2的成形装置的放大图。专利技术详述下面对用于玻璃板制造过程中的各种实施方法以及包含这些实施方式的玻璃制造方法进行详细说明。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的组件。如本文所用，术语“玻璃板”是指具有长度、宽度和厚度的刚性或柔性玻璃材料，其中，厚度可例如小于1厘米，例如小于5毫米，进一步例如小于1毫米，再进一步例如小于500微米，再进一步例如小于300微米，甚至再进一步例如小于100微米，例如为50微米～1厘米，进一步例如为100微米～1厘米。如本文所用，术语“还原气氛”是指氧气分压比空气中氧气的分压更低的气氛或气体混合物。例如，还原气氛以摩尔为基准可包含低于20％的氧气，例如低于15％的氧气，进一步例如低于10％的氧气，包括低于5％的氧气，进一步包括低于2％的氧气，再进一步包括低于1％的氧气，再进一步包括低于5000ppm的氧气，例如低于1000ppm的氧气，包括低于500ppm的氧气，进一步包括低于200ppm的氧气，进一步包括低于100ppm的氧气，再进一步包括低于50ppm的氧气，甚至再进一步例如低于20ppm的氧气，例如包含1ppm～20％的氧气，包括10ppm～10％的氧气，进一步包括20ppm～5％的氧气，进一步包括50ppm～1％的氧气，再进一步包括100ppm～1000ppm的氧气。还原气氛的例子还可包括那些基本上不含氧气的还原气氛。另外，还原气氛可包括那些例如完全或部分真空的压力低于大气压的还原气氛。如本文所用，术语“显著还原耐火块体材料的至少一种多价组分”是指改变多价组分的氧化还原比值，以增加更偏向还原态的多价组分相对于更偏向氧化态的该组分的量，例如使暴露于还原气氛后的更偏向还原态的多价组分的量为暴露前的至少2倍。例如，如果多价组分包含具有更偏向氧化态的含3+金属离子的金属氧化物(例如Fe2O3)和更偏向还原态的2+金属离子的金属氧化物(例如FeO)，则对金属氧化物的显著还原会导致2+金属离子组分/3+金属离子组分的比值(例如XFeO/XFe2O3)为暴露于还原气氛前的该比值的至少2倍，例如为暴露于还原气氛前的该比值的至少3倍，例如为暴露于还原气氛前的该比值的至少5倍，例如为暴露于还原气氛前的该比值的至少10倍，例如为暴露于还原气氛前的该比值的至少20倍，包括为例如为暴露于还原气氛前的该比值的2～1000倍，例如为暴露于还原气氛前的该比值的5～500倍，进一步例如为暴露于还原气氛前的该比值的10～100倍，再进一步例如为暴露于还原气氛前的该比值的20～50倍。如本文所用，术语“防止至少一种多价组分发生显著的再次氧化”是指防止至少一种多价组分的再次氧化，以防止更偏向氧化态的多价组分(相对于更偏向还原态的组分)的量达到暴露于还原气氛之前的量。例如，如果多价组分包含具有更偏向氧化态的3+金属离子的金属氧化物(例如Fe2O3)和更偏向还原态的2+金属离子的金属氧化物(例如FeO)，则防止至少一种多价组分发生显著的再次氧化会防止具有3+金属离子的金属氧化物(例如Fe2O3)达到其暴露于还原气氛之前的量，例如不超过其暴露于还原气氛之前的量的50％，包括不超过其暴露于还原气氛之前的量的20％，进一步包括不超过其暴露于还原气氛之前的量的10％，再进一步包括不超过其暴露于还原气氛之前的量的5％，例如为其暴露于还原气氛之前的量的1％～50％，包括为其暴露于还原气氛之前的量的2％～20％，进一步包括为其暴露于还原气氛之前的量的5％～10％。如本文所用，术语“晶粒边界相”是指包含于耐火块体材料中或分散于耐火块体材料中的一种材料。晶粒边界相例如可占包含该晶粒边界相的耐火块体材料的总重量的至少1重量％，例如至少2重量％，进一步例如至少5重量％，更进一步例如至少10重量％，包括1重量％～20重量％以及2重量％～10重量％。图1图示了对用于之后加工成玻璃板的玻璃带103进行熔合拉制的玻璃成形设备101的示意图。图示的玻璃成形设备包含熔合拉制装置，尽管在其它例子中可提供其它熔合成形设备。玻璃成形设备101可包括配置成用于从储料仓接收批料107的熔融容器(或熔炉)105。批料107可通过用电动机113驱动的批料输送装置111来引入。可选的控制器115可配置成用于激活电动机113，从而将所需量的批料107引入熔融容器105中，如箭头117所示。可使用玻璃液位探针119来测量竖管123内玻璃熔体(或熔融玻璃)121的液位，并且通过通信线路125的方式将测量到得信息传递至控制器115。玻璃成形设备101还可包括例如澄清管的澄清容器127，所述澄清容器127位于熔融容器105的下游，并且通过第一连接管129的方式与熔融容器105流体相连。例如搅拌室的混合容器131也可位于澄清容器127的下游，且例如钵形料筒(bowl)的输送容器133可位于混合容器131的下游。如图所示，第二连接管135可将澄清容器127连接至混合容器131，第三连接管137可将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃板的制造方法，其包括：将包含至少一种多价组分的耐火块体材料在足以显著还原所述耐火块体材料的所述至少一种多价组分的温度下暴露于还原气氛中一段时间；以及在防止所述至少一种多价组分发生显著的再次氧化的同时，使熔融玻璃从所述在还原气氛中暴露过的所述耐火块体材料之上流过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.15 US 61/927,6511.一种玻璃板的制造方法，其包括：将包含至少一种多价组分的耐火块体材料在足以显著还原所述耐火块体材料的所述至少一种多价组分的温度下暴露于还原气氛中一段时间；以及在防止所述至少一种多价组分发生显著的再次氧化的同时，使熔融玻璃从所述在还原气氛中暴露过的所述耐火块体材料之上流过。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耐火块体材料包含至少一种选自锆石、氧化铝、二氧化钛、莫来石、独居石、磷钇矿、尖晶石、氧化锆、β-氧化铝和β”-氧化铝的组分材料。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述耐火块体材料包含锆石。4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述耐火块体材料包含至少一种晶粒边界相。5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述还原气氛以摩尔为基准包含至少95％的氮气。6.如权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述还原气氛以摩尔为基准包含少于2％的氧气。7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述还原气氛以摩尔为基准包含至少1％的至少一种选自氢气和一氧化碳的组分。8.如权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征在于，所述还原气氛以摩尔为基准包含至少1％的至少一种选自氦气、氖气、氩气、氪气和氙气的组分。9.如权利要求1～8中任一项所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·德内卡，B·Z·汉森，T·D·凯査姆，J·R·鲁斯泰德，S·L·希费尔贝因，K·D·瓦尔吉斯，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US