形成玻璃板的装置和在下拉玻璃制备工艺中使用的防止来自成形体的辐射热损失用的隔热板制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种制备玻璃板的装置，该装置包括隔热板用于最小化来自用于形成板的成形体的辐射热损失。隔热板典型地成对设置，并安置在以连续带的形式从成形体下降的熔融玻璃流的相对两侧。每个隔热板包括多个段，包括末端段和中间段，其中末端段相对于中间段是可分离地移动的，允许带附近的隔热板的边缘变化。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种在玻璃制造工艺中降低辐射热损失的方法，更具体地，在 下拉工艺中降低来自楔形成形体的辐射热损失。
技术介绍
熔融下拉工艺是玻璃制备技术中生产玻璃板的一种方法。与其它工艺相比，例 如，浮法和狭缝牵拉工艺，熔融工艺生产出具有优异平整度和光滑度表面的玻璃板，且 不需使用二次成形工艺(研磨、抛光等)。因此，在制备其中必须严格控制表面质量的薄 玻璃基板，例如用于液晶显示器(LCDs)制备工艺中的薄玻璃基板时，熔融工艺已变得特 别重要。熔融工艺，尤其是溢流下拉熔融工艺，是属于同一受让人，Stuart M.Dockerty的 美国专利第3,338,696和3,682,609号的主题。如其所述，使用熔融玻璃通过溢流耐火材 料成形体来形成玻璃板。在一种示例性的熔融下拉工艺中，玻璃熔体供应给形成在耐火材料成形体中的 槽。熔融玻璃在主体两边的槽的顶部溢出以形成两块半片玻璃板，玻璃板向下流动并随 后沿着成形体的外表面向内。两块板在成形体的底部或根部汇合，在那里它们熔合在一 起形成单块玻璃板。随后单块玻璃板供应给拉制设备。通过尤其是由拉制设备将板牵拉 离开根部的速率和控制玻璃的温度(粘度)来控制玻璃板的厚度。在下拉工艺中，最终玻璃板的外面的、面向外的表面将不会与成形体的外表面 接触。更确切地，这些表面只能接触大气环境。形成最终玻璃板的两块半片玻璃板的内 表面确实接触成形体，但这些内表面在等静压管的根部熔合，随后埋入最终玻璃板的主 体内，并获得外表面性能优异的最终玻璃板。当玻璃熔体流进成形体的槽并流过其外表面时，熔融工艺中使用的成形体经受 高温和大的机械载荷。为了能够承受这些所要求的条件，成形体典型地由等静压制且烧 结的耐火材料块体制成。尤其地，成形体可以由等静压制的锆耐火材料制成，例如，主 要由Zr02*Si02组成的耐火材料。例如，成形体可以由锆耐火材料制成，其中占材料的至少95wt%，材料的理论组成为Zr02 Si02或等效地为ZrSi4。在制备玻璃板、尤其是用于LCD基板的玻璃板中，损失的一个来源是由于玻 璃进入并穿过锆形成体，在玻璃中有锆晶体夹杂物的存在(在此称为“次生锆晶体”或“次生锆缺陷”或简单地称为“次生锆”)。对于需要在更高温度下形成的去玻璃化敏 感的玻璃，次生锆问题变得更加显著。也就是说，高液相线温度的玻璃可能更易形成次 生锆。3导致在制备的玻璃板中发现次生锆晶体的锆已被发现来源于锆成形体的上部。 尤其地，由于氧化锆(即Zr02和/或Zr+4+20_2)在存在于成形体的槽中和沿着成形体外 部的上壁的温度和粘度下溶入玻璃熔体，这些缺陷最终出现。由于玻璃顺着成形表面向 下移动时，玻璃冷却并变得更加粘稠，相比于成形体的下部，在成形体的这些上部处的 玻璃温度更高、粘度更低。这种冷却能够根据成形装置的性质而增加。在一种典型的配 置中，成形体装入五边形盒中，其中成形体在其顶部和侧壁由盒壁包围。然而，盒的底 部至少部分敞开以允许玻璃板从成形体中下降(即，成形体根部)。因此，根部和根部附 近的区域通过这个开口辐射热量，根部随后冷却。玻璃熔体中氧化锆的溶解度和扩散率是玻璃温度和粘度的函数(即，随着玻璃 温度降低且粘度增加，较少的氧化锆能保留在熔液中且扩散速率降低)。当玻璃接近成形 体的底部(根部)时，由于前述的冷却，玻璃可能对氧化锆过饱和。锆晶体(即，次生 锆晶体)可以成核并在锆成形体的底部(如根部)生长。最终这些晶体生长得足够长以 脱落进入玻璃流体并变成缺陷。
技术实现思路
为了控制来自用于生产玻璃板的成形体的辐射热损失，描述了部分封闭容纳成 形体的外壳下方开口的隔热板。通过将开口尺寸减小为狭缝，当从外壳外部至成形体底 部的“视图”最小化时，玻璃板仍能够通过狭缝从成形体下降。也就是说，通过降低从 外壳外部进入外壳的视线，成形体和流过成形体的熔融玻璃向外界辐射热以及由此冷却 成形体和玻璃的能力显著降低。更具体地，熔融下拉工艺中示例性成形体包括在成形体底部会聚的表面。流过 成形体两侧的熔融玻璃流过成形表面。沿着成形表面下降的分离流体在会聚线上熔合， 并形成玻璃板。隔热板典型地成对配置，其中一个隔板位于板的一个表面附近，而另一 个隔板位于板的另一个表面附近，由此形成供玻璃流过的狭窄的开口或狭缝。隔热板与 玻璃板的表面放置地足够近以最小化显著的辐射热损失，但也不能太近以致与熔融玻璃 流接触。在一个实施方式中，公开了一种用于形成玻璃板的装置，该装置包括围绕成形 体设置的外壳，该外壳包括在成形体下方的开口以允许从成形体下降的熔融玻璃流经过 外壳。成形体可包括任何下拉工艺，其中熔融玻璃流过耐火材料表面并在重力作用下下 降以形成带，该带冷却并形成玻璃板。隔热板安置在成形体下面用于最小化来自成形体 的辐射热损失，每个隔热板包括至少一个段并且相对于熔融玻璃流是可移动的。也就是 说，隔热板安置在外壳的开口附近，并接近下降的玻璃带放置以在隔热板的前边缘和带 之间生成窄间隙。窄间隙抑制了成形体、尤其是最接近外壳开口的成形体底部的辐射热 损失量。每个隔热板包括末端部位和中间部位，每个末端部位和中间部位包括相对于熔 融玻璃流的前边缘。末端部位的前边缘(最接近下降带的边缘)与中间部位的前边缘相 比没有延伸得更靠近熔融玻璃流的平面。本实施方式的隔热板可具有连续直线的前边缘。可选择地，末端部位的前边缘 的至少一部分相对于中间部位的前边缘是凹入的。无论如何，末端部位不突出超过中间 部分的前边缘。每个隔热板可包括多个段。多个段也可以包括末端段和中间段，其中每个末端 段和中间段包括相对于熔融玻璃流的平面的前边缘，并且其中末端段的前边缘相对于中 间段的前边缘是凹入的。末端段的位置相对于中间段可变化。也就是说，末端段可与中 间段分离。而且，可以构建每个末端段使其与其它末端段分离地(例如独立地)移动。 优选地，每个隔热板与另一个隔热板是可分离地移动的。除了隔热板，装置还可以包括安置在隔热板附近的冷却构件。隔热板可安置在 冷却构件的上面，或隔热板可安置在冷却构件的下面。每个隔热板优选包括上部构件、下部构件和安置在上部和下部构件之间的绝热 层。优选地，上部构件、下部构件或上部和下部构件两者包括膨胀狭缝，以防止隔热板 (或单个段)或段在板的温度发生变化期间扭曲。为了提高刚性，上部和下部构件包括联 锁的弯曲部。为了在成形体外壳的底部将隔热板以适当的关系定位于开口，隔热板可以是平 移的、转动的，或平移并转动的。成形体由耐火材料构成。成形体优选包括Zr02 8丨02或26丨04。成形体可以 包括A1203。成形体可包括熔融下拉装置。可选择地，成形体可包括狭缝下拉工艺或任 何其它当前或将来的下拉工艺。在另一个实施方式中，公开了一种在下拉玻璃制备工艺中使用的防止来自成形 体的辐射热损失的隔热板，该隔热板包括至少一个段，该至少一个段包括第一和第二末 端段以及中间段，每个第一和第二末端段以及中间段包括前边缘部，并且其中第一和第 二末端段相对于中间段是凹入的。隔热板上部和下部构件可包括膨胀狭缝以防止隔热板 的扭曲。中间段的上部和下部构件可包括弯曲部，该弯曲部与中间段的上部和下部构件 联锁并连接在一起，其中联锁的弯曲部在中间段形成直线边缘。在另一个实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成玻璃板（３２）的装置，包括围绕成形体（１０）设置的外壳（４０），该外壳包括在成形体下方的开口以允许从成形体下降的熔融玻璃流经过外壳，该装置的特征在于：隔热板（５４），该隔热板位于成形体下方用于最小化来自成形体的辐射热损失，每个隔热板包括至少一个段并相对于熔融玻璃流是可移动的，其中，每个隔热板包括末端部位（５４ａ、５４ｂ）和中间部位（５４ｃ），每个末端部位和中间部位包括相对于熔融玻璃流的前边缘（７６ａ－７６ｃ）；并且其中，末端部位的前边缘与中间部位的前边缘相比没有延伸得更靠近熔融玻璃流的平面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R德利亚，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]