本發(fā)明專利技術涉及熔融法制造平板玻璃所用的下沉有所減小的等靜壓板。該等靜壓板使用一種鋯石耐火材料，該耐火材料在1180℃和250psi的條件下的平均蠕變速率（MCR）和此平均蠕變速率的95%的置信區(qū)間（CB），使得CB/MCR小于0.5，MCR和CB的值可由一種冪律模型定出。上述鋯石耐火材料中二氧化鈦（TiO2）含量大于0.2重量％，小于0.4重量％。含量在此范圍內的二氧化鈦使得該鋯石耐火材料較之于原來用于制造等靜壓板的耐火材料，具有更低的平均蠕變速率。此外，平均蠕變速率的差異也有所減小，這使得等靜壓板呈現反常高蠕變速率的機會減少，而高蠕變速率會減短它的使用壽命，并且過早地出現不可接受的下沉。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及熔融法生產平板玻璃用的等靜壓板，具體言之，涉及控制在其使用過程中顯示的控制的技術。專利技術背景 A.熔融法熔融法是平板玻璃生產技術中基本的方法之一。例如，可見Varshneya, ArunK. , “Flat Glass，，，Fundamentals of Inorganic Glasses. Academic Press, Inc. , Boston，1994，Chapter20, Section4. 2.，534-540。比較人們所知的的其他方法，如浮法和槽引法，熔融法制造的平板玻璃，其表面更為平整光滑。因此，熔融法在液晶顯示器(IXDs)制造所用玻璃基板的生產中具有特別重要的地位。熔融法，具體是溢流下拉熔融法，是美國專利Nos. 3，338，696和3，682，609中的主題，該專利所有人是Stuart M. Dockerty,其內容參考結合于此。這兩個專利方法的圖見圖1。如圖所示，該系統包括一根供料管9，它將玻璃液送至收集槽11，該收集槽是在被稱之為“等靜壓板(isopipe) ”的耐火材料板中形成型的。過程達到穩(wěn)定狀態(tài)后，玻璃液就從供料管通到收集槽，然后溢流至收集槽兩側，形成兩塊平板玻璃，再沿著等靜壓板外表面向下和向內流動。這兩塊玻璃在等靜壓板的底部或根部15會合，并在那里熔融成一塊玻璃。接著，這單塊玻璃被送至牽引設備(圖中箭頭17所示)，該設備通過調整玻璃塊被牽引離開根部的速度來控制玻璃板的厚度。牽引設備設在遠離根部下游的位置，使得該塊平板玻璃在與該設備接觸前就已冷卻并變得堅硬。如圖1所示，在整個過程的任一部分中，玻璃板的外表面不與等靜壓板外表面的任何部分接觸。而是，其兩個外表面僅與周圍的空氣接觸。形成最終單塊玻璃的那兩個半塊玻璃的內表面與等靜壓板確有接觸，但這些內表面在等靜壓板根部的位置相互熔融在一起，最終都埋在了最終的平板玻璃體內。這樣，最終形成的平板玻璃外表面就具有了優(yōu)越的性能。從上所述可以明顯看出，等靜壓板13對熔融法的成功來說至關重要。具體言之。等靜壓板尺寸的穩(wěn)定性尤為重要，因為等靜壓板的幾何形狀的改變會影響整個過程。例如，可參見Overman,美國專利No. 3，437，470和日本專利出版號11-246230。尤其要注意的是，等靜壓板使用的條件使得它易受尺寸形狀改變的影響。這樣，等靜壓板就必須在大約1000°c及以上的高溫使用。而且，在溢流下拉熔融法中，在支撐它本身的重量以及沿著它兩面溢流下來的和收集槽11中的玻璃液的重量時，等靜壓板也必須在此高溫度條件下使用。同時，在牽拉過程中，至少有部分張力通過熔融的玻璃被傳送回到等靜壓板。取決于所制造的平板玻璃的寬度，等靜壓板不受支撐長度可以達到1. 5米或者更長。為了經受得住這些苛刻條件，等靜壓板13是用耐火材料等靜壓成形的制造的板(因此名為等靜壓板)。具體的是，等靜壓的鋯石耐火材料被用來制造熔融法所用的等靜壓板。為本技術中所知,鋯石耐火材料基本上由ZrO2和SiO2組成，例如在這些材料中，ZrO2和SiO2合起來占耐火材料的至少95重量％，這些材料的理論組成是ZrO2 · SiO2,或者寫成ZrSi04。在實際應用中，等靜壓板即使用這些高性能材料制成，仍然會發(fā)生形狀改變，這就限制了它們的使用壽命。具體是，等靜壓板出現下沉，這使得它不受支撐長度的中間部分低于其外部受支撐的兩端。本專利技術就是涉及控制這種下沉的技術。造成等靜壓板下沉的一個基本因素是它所使用的材料的蠕變速率ε =d ε /dt。本技術中知道，對于許多材料來說，蠕變速率是外加應變σ的函數，它可以用下面的冪律式表征ε =A σ n exp (Q/T)(I)式中，T是溫度，A, η和Q是材料相關常數。可參見Kingery et al. “PlasticDeformation, Viscous Flow, and Creep，，，Introduction to Ceramics, 2n edition, Johnffiley&Sons,New York, 1976, 704-767,方程14. 9。因為蠕變速率是應變的時間導數，所以它的單位是長度/長度/時間。因為在方程(I)中蠕變速率隨應變呈冪形式的變化，即ση，所以方程(I)在此稱作“冪律模型”。降低用于制造等靜壓板的材料的蠕變速率，可以減小在使用時等靜壓板產生的下沉。下面將要詳細討論，根據本專利技術，發(fā)現等靜壓板的下沉可以減小，只要等靜壓板由等靜壓成形的鋯石耐火材料制造就可實現，這種鋯石耐火材料的二氧化鈦(TiO2)含量大于0. 2重量％,小于0. 4重量％，例如，TiO2含量大約為0. 3重量％。具體的是，發(fā)現這種鋯石耐火材料的平均蠕變速率比過去使用的制造等靜壓板的鋯石耐火材料要低，而且它的二氧化鈦含量大約為0.1重量％。此外，還發(fā)現，把鋯石耐火材料中的二氧化鈦含量控制在上述范圍內，可以顯著增強方程(I)所示的冪律模型在模擬等靜壓板實際應用過程中下沉的有用性。這是因為當方程(I)就一具體組的σ和T值檢驗時，此模型預示的平均蠕變速率的置信區(qū)間提高到95%，就大大增強了該方程的有用性。此提 高的95%的置信區(qū)間意味著等靜壓板在使用時出現的下沉可以更加精確地模擬，例如，用有限元法或其他方法模擬。更為準確的模擬大大增強了開發(fā)高級等靜壓板設計的可能，因為許多設計可經理論評估，而只有其中最佳的才能被選來用于實際結構和試驗。B.鋯石耐火材料如上所述，本專利技術涉及由含有規(guī)定限量二氧化鈦的鋯石耐火材料制成的等靜壓板。Corhart Refractories Corporation (Louisville, Kentucky)提供了一些二氧化欽含量不同的鋯石耐火材料。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制品則含有1.2重量％的1102。鋯石的原料可以有不同的二氧化鈦含量。例如，美國專利No. 2，752，259報道說，在它的實施例中TiO2含量是0. 34重量％，而美國專利No. 3，285，757則稱它的TiO2含量是0. 29重量％。美國專利Nos. 3，347，687和3，359，124都稱TiO2含量是0. 2重量％。TiO2除了自然存在于作為原料的鋯石中外，TiO2還是用來制造鋯石耐火材料的粘土的一種成分，可參見美國專利Nos. 2，746，874和3，359，124。關于二氧化鈦在鋯石制品中的用途的討論可見于Goerenz et al.，美國專利No. 5，407，873。該專利披露了( I)磷化合物對于提高硅酸鋯磚抗蝕性的用途，(2)在生產這種耐火磚時二氧化鈦作為燒結助劑的用途。盡管該專利聲稱通過加入O.1重量％ -5重量％的二氧化鈦可以改善燒結，然而，它的實施例采用的二氧化鈦含量都多于I重量％，并且它首選的組合物組成是98重量％的硅酸鋯，1. 5重量％的二氧化鈦，以及O. 5重量％的磷化合物。Wehrenberg等人的美國專利No. 5,124,287涉及顆粒形式的錯石在提高錯石耐火材料抗熱沖擊性方面的用途。其中的二氧化鈦可以在燒結過程中促進顆粒長大。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
等靜壓板，它是一塊板，這塊板具有在生產平板玻璃熔融法中適用的構形，它的材料是TiO2濃度大于0.2重量％的鋯石耐火材料。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：J·D·赫爾芬斯蒂尼，W·R·鮑威爾，
申請(專利權)人：康寧股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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