[發明專利]可模制制品、制備可模制制品的方法以及模制方法

有效

• 申請號: 200980156904.0
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN102317222A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 史蒂文·J·萊紐斯;阿納托利·Z·羅森夫蘭茨;埃米·S·巴爾內斯
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C03B5/00
• 分類號: C03B5/00;C03C3/064;C03C3/19;C03C3/062;C03C3/12
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張爽;樊衛民

本發明涉及用于模制玻璃顆粒的可模制制品，制備所述可模制制品的方法，以及模制所述可模制制品的方法。

背景技術

玻璃組合物已被用于提供大型制品和/或復雜形狀。此類制品通常由聚結的玻璃顆粒制成。最近，已使用非傳統玻璃材料的微粒制成了這樣的制品和復雜形狀。

可在模制工藝中完成對模制玻璃制品的制造，在該模制工藝中，將玻璃顆粒加熱到材料的玻璃化轉變溫度以上。熔化的顆粒發生聚結，冷卻后呈現出硬化的形狀，從而形成制品。模制工藝通常涉及對熔化的顆粒施加壓力，以幫助熔融玻璃成形為由特定的模具設計所限定的形狀。

在使用模制技術制造玻璃制品時，已知的是，小玻璃顆粒(例如微粒)會聚集水分和/或靜電荷。由非傳統玻璃材料的微粒制造制品時，更是如此。因此，在模制工藝中玻璃顆粒很難處理。

發明內容

本發明解決了玻璃材料模制中遇到的問題。在一個方面，本發明提供了一種可模制制品，其包括：

第一容器，所述第一容器包括第一屏障以及在所述第一屏障內的內部空間，所述第一屏障由第一材料構成；

容納于所述內部空間內并包含第一玻璃的多個第一玻璃顆粒，所述多個第一玻璃顆粒在第一模制溫度下為可模制的，所述第一玻璃具有第一玻璃化轉變溫度和第一結晶起始溫度，所述第一玻璃化轉變溫度和所述第一結晶起始溫度之間的差值為至少約5°K，所述第一玻璃在組成上包含至少兩種金屬氧化物、0至少于20重量％的SiO₂、0至少于20重量％的B₂O₃以及0至少于40重量％的P₂O₅；并且

其中，所述第一材料具有低于所述第一模制溫度的第一分解溫度。

在一些實施例中，上述制品的內部空間被分成多個空間，包括第一內部空間和第二內部空間，在第一內部空間內容納有所述多個第一玻璃顆粒，在第二內部空間內容納有多個第二玻璃顆粒，所述第二玻璃顆粒包含第二玻璃，所述第二玻璃的組成不同于所述第一玻璃的組成。

在其他實施例中，所述可模制制品還包括：

第二容器，所述第二容器包括第二屏障以及所述第二屏障內的第二內部空間，所述第二屏障由第二材料構成，所述第二容器完全在所述第一容器的內部空間內；以及

多個第二玻璃顆粒，其容納于所述第二內部空間中以使得所述多個第二玻璃顆粒與所述多個第一玻璃顆粒彼此分開，所述多個第二玻璃顆粒包含第二玻璃，所述多個第二玻璃顆粒在第二模制溫度下為可模制的。

在另一方面，本發明提供了一種制備可模制制品的方法，該方法包括：

將多個第一玻璃顆粒放在第一接收器中，所述多個第一玻璃顆粒在第一模制溫度下為可模制的，所述第一玻璃具有第一玻璃化轉變溫度和第一結晶起始溫度，所述第一玻璃化轉變溫度和所述第一結晶起始溫度之間的差值為至少約5°K，所述第一玻璃在組成上包含至少兩種金屬氧化物；

從所述第一玻璃顆粒中去除夾帶的水分；以及

密封所述第一接收器以形成第一容器，所述第一容器包括第一屏障，所述第一屏障限定內部空間，所述多個第一微粒占據所述內部空間的至少一部分，其中所述內部空間基本上不含水，并且其中所述第一屏障包含第一材料，所述第一材料具有低于所述第一模制溫度的第一分解溫度。

在上述方法的一些實施例中，所述方法還包括：

將多個第二玻璃顆粒放入第二接收器中，所述多個第二玻璃顆粒包含第二玻璃，所述第二玻璃在第二模制溫度下為可模制的；

從所述第二玻璃顆粒中去除夾帶的水分；以及

密封所述第二接收器以形成第二容器，所述第二容器包括第二屏障，所述第二屏障限定第二內部空間，所述多個第二玻璃顆粒占據所述第二內部空間的至少一部分，其中所述第二屏障包含第二材料，所述第二材料具有低于所述第二模制溫度的第二分解溫度；以及

在密封所述第一接收器的步驟前，將所述第二容器放入所述第一接收器中。

在上述方法的其他實施例中，所述第一接收器包括多個室，并且將所述多個第一玻璃顆粒放入所述第一接收器的步驟包括將所述顆粒放入第一室中；所述方法還包括將第二多個玻璃顆粒放入第二室中，其中密封所述第一接收器的步驟形成所述第一容器，使得所述內部空間形成多個密封室，所述第一多個玻璃顆粒被密封在第一內部空間中，所述第二多個玻璃顆粒被密封在第二內部空間中。

在另一方面，本發明提供了一種模制制品的方法，包括：

將一個或多個上述可模制制品放入模具腔體中；以及