本发明专利技术涉及熔融法制造平板玻璃所用的下沉有所减小的等静压板。该等静压板使用一种锆石耐火材料，该耐火材料在1180℃和250psi的条件下的平均蠕变速率（MCR）和此平均蠕变速率的95%的置信区间（CB），使得CB/MCR小于0.5，MCR和CB的值可由一种幂律模型定出。上述锆石耐火材料中二氧化钛（TiO2）含量大于0.2重量％，小于0.4重量％。含量在此范围内的二氧化钛使得该锆石耐火材料较之于原来用于制造等静压板的耐火材料，具有更低的平均蠕变速率。此外，平均蠕变速率的差异也有所减小，这使得等静压板呈现反常高蠕变速率的机会减少，而高蠕变速率会减短它的使用寿命，并且过早地出现不可接受的下沉。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及熔融法生产平板玻璃用的等静压板，具体言之，涉及控制在其使用过程中显示的控制的技术。专利技术背景 A.熔融法熔融法是平板玻璃生产技术中基本的方法之一。例如，可见Varshneya, ArunK. , “Flat Glass，，，Fundamentals of Inorganic Glasses. Academic Press, Inc. , Boston，1994，Chapter20, Section4. 2.，534-540。比较人们所知的的其他方法，如浮法和槽引法，熔融法制造的平板玻璃，其表面更为平整光滑。因此，熔融法在液晶显示器(IXDs)制造所用玻璃基板的生产中具有特别重要的地位。熔融法，具体是溢流下拉熔融法，是美国专利Nos. 3，338，696和3，682，609中的主题，该专利所有人是Stuart M. Dockerty,其内容参考结合于此。这两个专利方法的图见图1。如图所示，该系统包括一根供料管9，它将玻璃液送至收集槽11，该收集槽是在被称之为“等静压板(isopipe) ”的耐火材料板中形成型的。过程达到稳定状态后，玻璃液就从供料管通到收集槽，然后溢流至收集槽两侧，形成两块平板玻璃，再沿着等静压板外表面向下和向内流动。这两块玻璃在等静压板的底部或根部15会合，并在那里熔融成一块玻璃。接着，这单块玻璃被送至牵引设备(图中箭头17所示)，该设备通过调整玻璃块被牵引离开根部的速度来控制玻璃板的厚度。牵引设备设在远离根部下游的位置，使得该块平板玻璃在与该设备接触前就已冷却并变得坚硬。如图1所示，在整个过程的任一部分中，玻璃板的外表面不与等静压板外表面的任何部分接触。而是，其两个外表面仅与周围的空气接触。形成最终单块玻璃的那两个半块玻璃的内表面与等静压板确有接触，但这些内表面在等静压板根部的位置相互熔融在一起，最终都埋在了最终的平板玻璃体内。这样，最终形成的平板玻璃外表面就具有了优越的性能。从上所述可以明显看出，等静压板13对熔融法的成功来说至关重要。具体言之。等静压板尺寸的稳定性尤为重要，因为等静压板的几何形状的改变会影响整个过程。例如，可参见Overman,美国专利No. 3，437，470和日本专利出版号11-246230。尤其要注意的是，等静压板使用的条件使得它易受尺寸形状改变的影响。这样，等静压板就必须在大约1000°c及以上的高温使用。而且，在溢流下拉熔融法中，在支撑它本身的重量以及沿着它两面溢流下来的和收集槽11中的玻璃液的重量时，等静压板也必须在此高温度条件下使用。同时，在牵拉过程中，至少有部分张力通过熔融的玻璃被传送回到等静压板。取决于所制造的平板玻璃的宽度，等静压板不受支撑长度可以达到1. 5米或者更长。为了经受得住这些苛刻条件，等静压板13是用耐火材料等静压成形的制造的板(因此名为等静压板)。具体的是，等静压的锆石耐火材料被用来制造熔融法所用的等静压板。为本技术中所知,锆石耐火材料基本上由ZrO2和SiO2组成，例如在这些材料中，ZrO2和SiO2合起来占耐火材料的至少95重量％，这些材料的理论组成是ZrO2 · SiO2,或者写成ZrSi04。在实际应用中，等静压板即使用这些高性能材料制成，仍然会发生形状改变，这就限制了它们的使用寿命。具体是，等静压板出现下沉，这使得它不受支撑长度的中间部分低于其外部受支撑的两端。本专利技术就是涉及控制这种下沉的技术。造成等静压板下沉的一个基本因素是它所使用的材料的蠕变速率ε =d ε /dt。本技术中知道，对于许多材料来说，蠕变速率是外加应变σ的函数，它可以用下面的幂律式表征ε =A σ n exp (Q/T)(I)式中，T是温度，A, η和Q是材料相关常数。可参见Kingery et al. “PlasticDeformation, Viscous Flow, and Creep，，，Introduction to Ceramics, 2n edition, Johnffiley&Sons,New York, 1976, 704-767,方程14. 9。因为蠕变速率是应变的时间导数，所以它的单位是长度/长度/时间。因为在方程(I)中蠕变速率随应变呈幂形式的变化，即ση，所以方程(I)在此称作“幂律模型”。降低用于制造等静压板的材料的蠕变速率，可以减小在使用时等静压板产生的下沉。下面将要详细讨论，根据本专利技术，发现等静压板的下沉可以减小，只要等静压板由等静压成形的锆石耐火材料制造就可实现，这种锆石耐火材料的二氧化钛(TiO2)含量大于0. 2重量％,小于0. 4重量％，例如，TiO2含量大约为0. 3重量％。具体的是，发现这种锆石耐火材料的平均蠕变速率比过去使用的制造等静压板的锆石耐火材料要低，而且它的二氧化钛含量大约为0.1重量％。此外，还发现，把锆石耐火材料中的二氧化钛含量控制在上述范围内，可以显著增强方程(I)所示的幂律模型在模拟等静压板实际应用过程中下沉的有用性。这是因为当方程(I)就一具体组的σ和T值检验时，此模型预示的平均蠕变速率的置信区间提高到95%，就大大增强了该方程的有用性。此提 高的95%的置信区间意味着等静压板在使用时出现的下沉可以更加精确地模拟，例如，用有限元法或其他方法模拟。更为准确的模拟大大增强了开发高级等静压板设计的可能，因为许多设计可经理论评估，而只有其中最佳的才能被选来用于实际结构和试验。B.锆石耐火材料如上所述，本专利技术涉及由含有规定限量二氧化钛的锆石耐火材料制成的等静压板。Corhart Refractories Corporation (Louisville, Kentucky)提供了一些二氧化钦含量不同的锆石耐火材料。例如，Corhart的ZS-835制品含有0. 2重量％的Ti02，ZS-835HD制品含有0. 4重量％的TiO2,而Zircon20制品含有0. 7重量％的TiO2, ZS-1300制品则含有1.2重量％的1102。锆石的原料可以有不同的二氧化钛含量。例如，美国专利No. 2，752，259报道说，在它的实施例中TiO2含量是0. 34重量％，而美国专利No. 3，285，757则称它的TiO2含量是0. 29重量％。美国专利Nos. 3，347，687和3，359，124都称TiO2含量是0. 2重量％。TiO2除了自然存在于作为原料的锆石中外，TiO2还是用来制造锆石耐火材料的粘土的一种成分，可参见美国专利Nos. 2，746，874和3，359，124。关于二氧化钛在锆石制品中的用途的讨论可见于Goerenz et al.，美国专利No. 5，407，873。该专利披露了( I)磷化合物对于提高硅酸锆砖抗蚀性的用途，(2)在生产这种耐火砖时二氧化钛作为烧结助剂的用途。尽管该专利声称通过加入O.1重量％ -5重量％的二氧化钛可以改善烧结，然而，它的实施例采用的二氧化钛含量都多于I重量％，并且它首选的组合物组成是98重量％的硅酸锆，1. 5重量％的二氧化钛，以及O. 5重量％的磷化合物。Wehrenberg等人的美国专利No. 5,124,287涉及颗粒形式的错石在提高错石耐火材料抗热冲击性方面的用途。其中的二氧化钛可以在烧结过程中促进颗粒长大。本文档来自技高网...
【技术保护点】
等静压板，它是一块板，这块板具有在生产平板玻璃熔融法中适用的构形，它的材料是TiO2浓度大于0.2重量％的锆石耐火材料。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·赫尔芬斯蒂尼，W·R·鲍威尔，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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