[發明專利]在加熱的耐熱陶瓷體中控制應力的方法

有效

• 申請號: 201110266448.4
• 申請日: 2011-08-30
• 公開（公告）號: CN102432159A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: A·C·伯基;A·E·卡羅特;E·帕克
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03B17/06
• 分類號: C03B17/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 丁曉峰

相關申請的交互參考

本申請要求對2010年8月30日提交的美國臨時專利申請61/378154的優先權益。

技術領域

本發明涉及在加熱的經受應力上升事件的耐熱陶瓷體中控制應力水平的方法。具體來說，本發明涉及在熔融下拉工藝過程中控制耐熱陶瓷熔融隔離管(isopipe)內的應力水平的方法。本發明例如在制造用于液晶顯示器(LCD)的玻璃板中很有用。

背景技術

玻璃板可由熔融玻璃使用諸如美國專利3,338,696(1967年8月29日公布；Dockerty-I)和3,682,609(1972年8月8日公布；Dockerty-II)中描述的熔融下拉工藝過程進行制造。圖1示出制造玻璃板的典型熔融下拉法裝置。在圖1中，熔融玻璃1被提供到用耐熱陶瓷材料制成的稱之為隔離管5的成形槽中。熔融玻璃1在圍堰3頂上流動并形成兩個分開的玻璃流7和9，它們對著熔融隔離管5的會聚側壁11、13向下流動。在熔融隔離管5的根部15或底部，分開的熔融玻璃流7、9并入一單一的熔融玻璃流17，該熔融玻璃流其后被拉成玻璃板。該工藝過程的關鍵的優點在于，單一玻璃流17的外表面12不接觸到熔融隔離管5的側壁11、13。結果，從單一玻璃流17中拉出的玻璃板的外表面潔凈和具有火焰拋光(fire-polished)的質量。

圖2示出用熔融下拉工藝過程制造玻璃板的系統。該系統19包括熔融容器21，它接納原材料并將原材料熔融成熔融玻璃25。該系統19可包括精煉容器27，它接受來自熔融容器21的熔融玻璃25，并處理該熔融玻璃25以除去原材料熔融過程中融入到熔融玻璃25內的氣體夾雜物。系統19可包括攪拌容器29，它接受來自精煉容器27的熔融玻璃25，其中，攪拌熔融玻璃25以提高熔融玻璃25的均質程度。該系統19包括傳送容器31，它接受來自攪拌容器29的熔融玻璃25。下導通道33安裝在傳送容器31下方以接納來自傳送容器31的熔融玻璃25。熔融玻璃25又從下導通道33流入入口管35內，該入口管連接到熔融隔離管5的開口37，由此，熔融玻璃25被遞送到隔離管5。盡管在圖2中未予示出，但熔融隔離管5通常被包含在罩殼內，該罩殼可包括隔熱材料、加熱元件和空氣管，以能對熔融隔離管5的各部分進行溫度控制。

熔融下拉工藝過程開始時，入口管35并不連接到下導通道33。此時，有控制地將熔融隔離管5加熱到玻璃生產溫度，準備接納熔融玻璃25，原材料被接納到熔融容器21內并使其熔融而形成熔融玻璃25。在受控地加熱之后，熔融隔離管5經受多個事件，至少某些事件是應力上升事件，例如，主功率再分配、玻璃成分轉化、絕熱改變，以及安裝或移去玻璃板生產必須的臨時設備。應力上升事件導致熔融隔離管內應力水平的顯著提高。熔融隔離管內應力水平的上升是由于橫貫熔融隔離管的溫度梯度在短時間內很大的變化。如果在某一溫度熔融隔離管內應力水平超過熔融隔離管在此溫度可容忍的最大應力，則熔融隔離管將在結構上失效。開裂是熔融隔離管失效的常見形式。

發明內容

這里公開本發明的幾個方面。應該理解到這些方面可以彼此重疊也可不重疊。因此，某一方面的部分可能落入另一方面的范圍之內，并且反之亦然。

每個方面用多個實施例來說明，這些實施例又可包括一個或多個特殊的實施例。應該理解到這些實施例可以彼此重疊也可不重疊。因此，一個實施例或其特殊實施例的部分可以落入另一實施例或其特殊實施例的范圍之內也可不落入，并且反之亦然。

在本發明的第一方面，一種使用熔融下拉工藝過程制造玻璃板的方法包括：(a)形成熔融玻璃，(b)在爐子內將用耐熱陶瓷制成的熔融隔離管加熱到玻璃生產溫度，(c)使熔融隔離管經受第一應力上升事件，在此事件過程中，熔融隔離管內的應力水平上升，以及(d)在步驟(c)之后，對熔融隔離管實施保溫時間段，此時，爐子內的溫度分布保持穩定，其中，在保溫時間段中熔融隔離管內的應力水平減小。

在本發明第一方面的一個實施例中，該方法還包括在步驟(d)之后使熔融隔離管經受第二應力上升事件，在此事件過程中，熔融隔離管內的應力水平上升。

在本發明第一方面的一個實施例中，該方法還包括將步驟(a)中形成的熔融玻璃引入到熔融隔離管的槽內，使該熔融玻璃流過隔離管圍堰表面，對著熔融隔離管的側面向下成兩個分開的熔融玻璃流，在熔融隔離管根部處，使兩個分開的熔融玻璃流會聚成單一的熔融玻璃流，并將單一的熔融玻璃流下拉成玻璃板。