耐火物体、玻璃溢流形成块、以及形成和使用该耐火物体的方法技术

本申请涉及耐火物体、玻璃溢流形成块、以及形成和使用该耐火物体的方法。一种耐火物体可以包括至少10wt％的Al2O3。另外，这种耐火物体可以包含小于约6wt％的SiO2、或者可以包括一种掺杂剂，这种掺杂剂包括Ti、Mg、Ta、Nb或它们的任何组合的氧化物。在一个实施方案中，在该耐火物体中至少约1％的Al2O3可以作为反应性Al2O3来提供。在另一实施方案中，这种耐火物体可以具有至少约3.55g/cc的密度、不大于约2.69mm/年的腐蚀速度、或以上各项的任何组合。在一个具体实施方案中，这种耐火物体可以用于形成一种Al‑Si‑Mg玻璃片。在一个实施方案中，可以通过一种方法使用Ti、Mg、Ta、Nb或它们的任何组合的化合物来形成该耐火物体。

Refractory object, glass overflow forming block, and method for forming and using the refractory body

The present application relates to a refractory object, a glass overflow forming block, and a method for forming and using the refractory object. A refractory object can include at least 10wt% of Al2O3. In addition, such a refractory may contain SiO2 of less than 6 wt% or may include a dopant including Ti, Mg, Ta, Nb or any combination of their oxides. In one implementation, at least about 1% Al2O3 in the refractory can be supplied as reactive Al2O3. In another implementation, the refractory may have a density of at least 3.55 g/cc, a corrosion rate of not more than 2.69 mm/year, or any combination of the above items. In a specific embodiment, this refractory object can be used to form a Al Si Mg glass sheet. In an embodiment, the refractory can be formed by a method using Ti, Mg, Ta, Nb or any combination of them.

【技术实现步骤摘要】
耐火物体、玻璃溢流形成块、以及形成和使用该耐火物体的方法本申请是申请日为2012年3月30日，申请号为201280000393.5，专利技术名称为“耐火物体、玻璃溢流形成块、以及形成和使用该耐火物体的方法”的申请的分案申请。
本披露总体涉及一种耐火物体，该耐火物体包括一个玻璃溢流槽和一个玻璃溢流形成块。
技术介绍
在机械性能更重要的应用中，使用含有氧化镁的碱性硅铝酸盐玻璃(alkalialumino-silicateglasses)。可以使用一种熔融抽拉(fusiondraw)方法形成这些玻璃，其中液体玻璃在由锆石材料制成的一个玻璃溢流形成块的唇缘上流过，并且在玻璃溢流形成块底部熔化来形成一个片材。在与碱性铝硅酸盐玻璃接触中，锆石(ZrSiO4)在接近玻璃成形温度的温度下离解为ZrO2和SiO2。更高的SiO2含量会随着它溶解进入玻璃而导致形成气泡。ZrO2会在界面造成ZrO2固体结节，这些结节然后会释放到玻璃中，形成缺陷。因此，由于锆石材料从玻璃溢流形成块的本体侵蚀，同时制造的玻璃被不希望的、不利地影响它的特性的元素污染，所以该玻璃溢流形成块具有缩短的寿命。
技术实现思路
在一个实施方案中，本专利技术提供一种用于形成玻璃物体的耐火物体，其中该耐火物体包括：至少95wt％的Al2O3；小于6wt％的SiO2；小于1.5wt％的TiO2；和至少0.5wt％且不大于4wt％的掺杂剂，所述掺杂剂包括Mg、Ta、Nb或它们的任何组合；以及至少0.05vol％和不大于9.0vol％的孔隙率。在一些实施方案中，该玻璃物体呈玻璃片的形式。在一些实施方案中，该玻璃片具有至少20μm的厚度。在一些实施方案中，该玻璃片具有不大于5mm的厚度。在一些实施方案中，该玻璃片具有至少0.2m的宽度。在一些实施方案中，该玻璃物体包括碱性玻璃。在一些实施方案中，该耐火物体具有至少3.55g/cc的密度。在一些实施方案中，该掺杂剂的含量为不大于5wt％。在一些实施方案中，该掺杂剂的含量为至少0.02wt％。在一些实施方案中，该耐火物体包括小于3wt％的SiO2。附图说明通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。图1是展示了耐火物体的一个具体实施方案的简图。图2是展示了玻璃溢流槽的一个具体实施方案的简图。图3是展示了一个具体系列的不同玻璃溢流槽的截面的透视的简图。图4是展示了来自玻璃溢流槽的一个具体玻璃片的形成的简图。图5是说明了在玻璃生产过程中，玻璃溢流槽的截面设置的简图。图6是包括对于耐火物体的不同组合物，关于组成、物理特性、以及腐蚀特性的数据的表格。图7至10是腐蚀速度作为不同变量的函数的图。在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。具体实施方式提供与这些附图相结合的以下说明用来帮助理解在此披露的传授内容。以下讨论将集中在这些传授内容的具体实现方式和实施方案上。提供这种集中用来帮助描述这些传授内容并且不应该解释为对这些传授内容的范围或适用性的一种限制。如在此所用的，术语“包括(comprises)，”、“包括了(comprising)，”、“包含(includes)，”、“包含了(including)，”、“具有(has)，”、“具有了(having)，”或它们的任何其他变体，都旨在覆盖一种非排他性的意义。例如，包括一系列特征的一种工艺、方法、物品、或装置并非必须仅限于那些特征，而是可以包括对于该工艺、方法、物品、或装置而言未明确列出的或固有的其他特征。另外，除非有明确的相反陈述，“或者”指的是一种包含性的或者而不是一种排他性的或者。例如，条件“A或者B”是通过以下的任一项而得到满足：A是真(或者存在)且B是假(或者不存在)，A是假(或者不存在)且B是真(或者存在)，并且A和B均为真(或者存在)。使用“一个/一种(a/an)”被用于描述在此说明的要素或部件。这样做仅是为了方便并且给出本专利技术范围的一般性意义。这种说法应该被阅读为包括一个或至少一个，并且单数还包括复数，或反之亦然，除非它清楚地是另有所指。例如，当一个单数装置在此被说明时，可以用多于一个的装置代替一个单数装置。类似地，当多于一个的装置在此被说明时，可以用一个单数装置代替那一个装置。当提及一个数值时，术语“平均的”旨在指一个平均值、一个几何平均值、或一个中位值。如参见在化学物理CRC手册(CRCHandbookofChemistryandPhysics)，第81版(2000-2001)中，对应在元素周期表内的栏的族号使用“新符号”协定。除非另有定义，在此使用的所有技术和科学术语具有如本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。这些材料、方法和实例仅是解说性的并且无意加以限制。就在此未经说明之范围而言，关于具体材料和加工行为的许多细节是常规的并且可以在教科书以及用作耐火材料的陶瓷材料内的其他来源中找到。根据在此说明的实施方案，可以形成一种氧化铝基耐火物体并且具有更好地订制以形成包括铝、硅、和镁的玻璃(“Al-Si-Mg”玻璃)的一种或多种特性。进一步，该耐火物体可以具有更少的腐蚀。更低的腐蚀会允许该耐火物体使用时间更长。例如，更低的腐蚀可以更小可能地形成凹谷，并且因此更小可能地导致会与该玻璃制造工艺不相容的玻璃层厚度中的差异。进一步，更低的腐蚀还有助于保持耐火物体的机械完整性。进一步，在该耐火物体包括一个玻璃溢流形成块时，更低的腐蚀可以减少从该玻璃溢流形成块迁移到使用该玻璃溢流形成块所形成的玻璃中的材料的量，并且允许对使用该玻璃溢流形成块所形成的玻璃片的组成的更好的控制，并且基本防止了缺陷(例如条纹或结节)的形成。在阅读本说明书之后，熟练的业内人士将会理解并非在所有的实施方案中都要求所有的特性，并且因此多种特性的说明意味着展示而非限制在此说明的概念。该耐火物体可以是含有按重量计至少10％(在下文中是“wt％”)Al2O3的一种烧结的陶瓷材料。该烧结的陶瓷材料可以具有至少约50wt％、约60wt％、约70wt％、约80wt％、约85wt％、约90wt％、约93wt％、约95wt％、约97wt％、约98wt％、约99wt％或甚至约99.5wt％的Al2O3。该耐火物体可以进一步包括一种特殊的掺杂剂，其中该掺杂剂包括钛(Ti)、镁(Mg)、钽(Ta)、铌(Nb)或它们的任何组合的氧化物。例如，该特殊的掺杂剂可以是TiO2、MgO、Ta2O5、Nb2O3、或它们的任何组合。可替代地，如与金属氧化物相对，可以添加任何前述元素，如作为硼化物、碳化物、碳酸盐、硝酸盐、卤化物、磷酸盐、硫酸盐、或类似物。此外，可以添加一种或多种掺杂剂，作为一种氧化物结合硼化物、碳化物、碳酸盐、硝酸盐、卤化物、磷酸盐、硫酸盐、或类似物。该耐火物体可以包括另一种掺杂剂，例如一种烧结剂。在一个具体实例中，该烧结剂可以有助于减少孔隙率，如果该耐火物体稍后暴露于腐蚀性环境，那么这可以有助于改进抗腐蚀性。示例性烧结剂可以包括Ta2O5、Nb2O3、Nb2O5、TiO2、Fe2O3、MnO、CuO、另一适合的烧结剂、或它们的任何组合。在一个具体实施方案中，在如上所述的特殊掺杂剂还可以起到烧结剂作用时，并不使用一种分开的烧结剂，例如MgO、Ta2O5、Nb2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成玻璃物体的耐火物体，其中该耐火物体包括：至少95wt％的Al2O3；小于6wt％的SiO2；小于1.5wt％的TiO2；和至少0.5wt％且不大于4wt％的掺杂剂，所述掺杂剂包括Mg、Ta、Nb或它们的任何组合；以及至少0.05vol％和不大于9.0vol％的孔隙率。

【技术特征摘要】
2011.03.30 US 61/4695021.一种用于形成玻璃物体的耐火物体，其中该耐火物体包括：至少95wt％的Al2O3；小于6wt％的SiO2；小于1.5wt％的TiO2；和至少0.5wt％且不大于4wt％的掺杂剂，所述掺杂剂包括Mg、Ta、Nb或它们的任何组合；以及至少0.05vol％和不大于9.0vol％的孔隙率。2.根据权利要求1所述的耐火物体，其中该玻璃物体呈玻璃片的形式。3.根据权利要求2所述的耐火物体，其中该玻璃片具有至少20μm的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·赛特，A·卡兹米尔恰克，
申请(专利权)人：圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US