抗蠕變性鋯石制品及其制造方法技術

本文描述了抗蠕變性鋯石制品以及制造該抗蠕變性鋯石制品的方法。在一個實施例中，抗蠕變性鋯石制品具有成形設備（如溢流槽）的形狀，該成形設備用于制造玻璃板的熔合工藝中。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術一般涉及耐火陶瓷材料，具體涉及抗蠕變性鋯石制品以及制造該抗蠕變性鋯石制品的方法。在一種實施方式中，抗蠕變性鋯石制品具有成形設備(如溢流槽)的形狀，該成形設備用于制造玻璃板的熔合工藝中。
技術介紹
熔合工藝(如下拉工藝)是一種用于制造可用于各種裝置如液晶顯示器(IXD)中的高品質(zhì)玻璃薄板的基本技術。熔合工藝是用于制造如液晶顯示器之類裝置中所用的玻璃板的優(yōu)選技術，因為這種工藝制造的玻璃板的表面與通過其他方法制造的玻璃板表面相比具有極佳的平坦性和光滑性。熔合工藝如美國專利第3338696號和第3682609號中所述，它們的內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。 熔合工藝利用稱為溢流槽的具有特殊形狀的耐火塊件(例如成形設備)，熔融玻璃從所述耐火塊件兩側(cè)流下并在底部匯合形成玻璃單板。雖然溢流槽一般能良好工作以形成玻璃板，但是溢流槽與其橫截面相比較長，因此會隨時間流逝因為與熔合工藝相關的負荷和高溫而蠕變或下垂。當溢流槽蠕變或下垂太厲害時，將非常難以控制玻璃板的質(zhì)量和厚度。這在制造等于或大于GenlO (或157英寸溢流槽長度)的寬玻璃板時特別成問題，因為這時在制造工藝中拉制玻璃板的同時保持其均勻尺寸是很重要的。一種解決該問題的方法是，對用于制造溢流槽的元件進行改進，改變其物理性質(zhì)，從而改善其抗蠕變性。康寧公司(Corning Inc.)已經(jīng)開發(fā)了一些方法來改善錯石的抗螺變性,而錯石是目前用于制造形成LCD玻璃所用的溢流槽的材料。這些方法都涉及通過通過以下方式制造抗蠕變性溢流槽:混合和均化具有特定尺寸分布的粉末狀鋯石顆粒，以及向混合的鋯石顆粒中加入氧化鈦和氧化釔。氧化鈦和氧化釔使得燒制后的等靜壓鋯石溢流槽中的鋯石晶粒尺寸增大以及鋯石晶界濃度減小，從而改善了鋯石晶粒的生長。關于這些不同方法的詳細討論可參見以下共同轉(zhuǎn)讓的專利申請:(I)美國專利申請第2008/0196449A1號；(2)US2008/0277835A1 ; (3) US2009/0272482 ;和(4) PCT TO2009/142695A2。這些文獻的內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。雖然所有的這些方法都工作良好，能改善鋯石溢流槽的抗蠕變性，但是仍然需要制造改進的抗蠕變性鋯石溢流槽，通過本專利技術能滿足這個需求和其他需求。專利技術概述本申請的獨立權(quán)利要求中描述了抗蠕變性鋯石制品(溢流槽)及其制造方法。非獨立權(quán)利要求中描述了優(yōu)選實施方式。在一個方面中，本專利技術提供了制造抗蠕變性鋯石制品的方法。該方法包括以下步驟:(a)提供至少包含以下組分的鋯石制品:粒徑〈5 μ m的細鋯石顆粒，中值粒徑在5-100 μ m范圍內(nèi)的粗鋯石顆粒以及熱分解促進劑；(b)促進鋯石制品熱分解，其中細鋯石顆粒比粗鋯石顆粒分解更快且分解程度更高；以及(C)使得在熱分解促進步驟過程中發(fā)生了熱分解的細鋯石顆粒在未發(fā)生熱分解的粗鋯石顆粒上重結(jié)晶，形成抗蠕變性鋯石制品。在一種實施方式中，熱分解促進步驟包括將鋯石制品加熱到>1580°C保持超過6小時。此夕卜，重結(jié)晶步驟包括將經(jīng)過加熱的鋯石制品以約小于2V /小時的速率冷卻到約1500°C。在另一個方面中，本專利技術提供了抗蠕變性鋯石制品，該鋯石制品在熱分解和重結(jié)晶工藝之前至少包含以下組分:粒徑〈5 μ m的細鋯石顆粒，中值粒徑在5-100 μ m范圍內(nèi)的粗鋯石顆粒以及熱分解促進劑；該鋯石制品在熱分解和重結(jié)晶工藝之后，在1180°C和IOOOpsi條件下測得〈〈(遠小于)2.2X10_7/小時的小時應變率。在一種實施方式中，鋯石制品在1180°C和IOOOpsi條件下測得更優(yōu)選的<〈1X10_7/小時的小時應變率。在另一個方面中，本專利技術提供了包括以下部件的玻璃制造系統(tǒng):(a)至少一個設計用于提供熔融玻璃的容器；(b)設計用于接受熔融玻璃并形成玻璃帶的成形設備，其中該成形設備至少部分由抗蠕變性鋯石制品制造，該制品在1180°C和IOOOpsi條件下測得 2.2X IO-7/小時的小時應變率；以及(c)設計用于接受并拉制玻璃帶以形成玻璃板的牽拉輥組件。在一種實施方式中，抗蠕變性鋯石制品可具有更優(yōu)選的在1180°C和IOOOpsi條件下測得的〈〈I X 10_7/小時的小時應變 率。在另一個方面中，本專利技術提供了用于接受熔融玻璃并形成玻璃帶的成形設備。該成形設備包含主體，該主體具有用于接受熔融玻璃的入口，熔融玻璃流入主體中形成的凹槽中，然后從凹槽的兩個頂表面溢流并流下主體兩側(cè)，然后在主體兩側(cè)匯合處熔合在一起形成玻璃帶，該主體由抗蠕變性鋯石制品制成，該制品在1180°C和IOOOpsi條件下測得 2.2X10^7小時的小時應變率。在一種實施方式中，抗蠕變性鋯石制品可具有更優(yōu)選的在1180°C和IOOOpsi條件下測得的<〈1X10_7/小時的小時應變率。本專利技術解決方案的其他方面部分在以下詳述、附圖和權(quán)利要求中提出，部分可通過詳述衍生得到，或者可通過實施本專利技術解決方案而了解。應該理解，以上簡述和以下詳述都只是示例性和說明性的，并非對所公開的本專利技術解決方案的限制。附圖說明通過參考以下詳述并結(jié)合附圖，可以更完整地理解本專利技術解決方案，其中:圖1是示例性玻璃制造系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)利用熔合拉制工藝和改進型示例性抗蠕變性鋯石溢流槽，用于制造根據(jù)本專利技術一種實施方式的玻璃板；圖2是更詳細說明圖1所示的根據(jù)本專利技術一種實施方式的改進型抗蠕變性鋯石溢流槽的透視圖；和圖3A和3B顯示了一種已知抗蠕變性鋯石制品(圖3A)和根據(jù)本專利技術一種實施方式的改進型示例性抗蠕變性鋯石(圖3B)的微結(jié)構(gòu)的掃描電鏡(SEM)圖。專利技術詳述參見圖1，顯示了示例性玻璃制造系統(tǒng)100的示意圖，該系統(tǒng)利用熔合拉制工藝和改進型抗蠕變性鋯石溢流槽102，用于制造根據(jù)本專利技術一種實施方式的玻璃板105'。如圖所示，示例性玻璃制造系統(tǒng)100包含熔化容器110、澄清容器115、混合容器120 (例如攪拌室120)、遞送容器125 (例如碗125)、抗蠕變性鋯石溢流槽102 (成形設備102、垂直玻璃遞送裝置102)、牽拉輥組件130和玻璃板分離裝置135。如箭頭109所示將玻璃批料材料引入熔化容器110中并熔化形成熔融玻璃126。澄清容器115 (例如澄清器管道115)具有高溫加工區(qū)，通過耐火管道113從熔化容器110接受熔融玻璃126 (在該點處未顯示)，并從熔融玻璃126中除去氣泡。澄清容器115通過澄清器至攪拌室的連接管道122與混合容器120 (例如攪拌室120)相連。混合容器120與遞送容器125通過攪拌室至碗的連接管道127相連。遞送容器125將熔融玻璃126遞送通過下導管129，送到入口 132并送到溢流槽102中。溢流槽102包含入口 136，該入口接受熔融玻璃126，該熔融玻璃流入凹槽137中，然后溢流并流下兩個側(cè)面138'和138，然后在稱為根部139的位置熔合在一起。兩個側(cè)面138'和138在根部139匯合，熔融玻璃126的兩個溢流壁也在根部139再結(jié)合(例如再熔合)形成玻璃帶141 (參見圖2)。隨后在牽拉輥組件130中的兩個牽拉輥150a和150b之間對玻璃帶141進行向下拉制，形成玻璃板105。然后使用玻璃板分離裝置135對玻璃板105進行機械刻線，所述玻璃板分離裝置135 (可任選的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.08.30 US 61/378,0491.一種制造抗蠕變性鋯石制品的方法，該方法包括以下步驟: 提供鋯石制品，其至少包含:粒徑〈5 μ m的細鋯石顆粒，中值粒徑在5-100 μ m范圍內(nèi)的粗鋯石顆粒，以及熱分解促進劑； 促進鋯石制品的熱分解，其中，相對于粗鋯石顆粒，細鋯石顆粒分解更快且分解程度更聞;以及 使熱分解促進步驟過程中經(jīng)過熱分解的細鋯石顆粒在沒有分解的粗鋯石顆粒上重結(jié)晶，以形成抗蠕變性制品。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供步驟還包括制備鋯石批料的步驟，該鋯石批料具有至少包含以下組分的組合物:粒徑〈5 μ m的細鋯石顆粒、中值粒徑在5-100 μ m范圍內(nèi)的粗鋯石顆粒，以及熱分解促進劑，所述提供步驟還包括壓制鋯石批料形成鋯石制品的步驟。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋯石制品是預先經(jīng)過燒制的鋯石制品。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋯石制品具有30-10 μ m/10-5 μ m/<5 μ m鋯石顆粒的三元鋯石組合物，批料中對應的重量％為40-20重量％/40-30重量％/20-50重量％，當熱分解促進劑與細鋯石顆粒和粗鋯石顆粒混合時，所述熱分解促進劑的濃度在約0.2-2重量％范圍內(nèi)。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋯石制品具有20-10 μ m/10-5 μ m/<3 μ m鋯石顆粒的三元鋯石組合物，批料中對應的重量％為35-20重量％/35-30重量％/30-50重量％，當熱分解促進劑與細鋯石顆粒和粗鋯石顆粒混合時，所述熱分解促進劑的濃度在約0.2-2重量％范圍內(nèi)。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋯石制品具有60-40 μ m/30-10 μ m/10-5 μ m/<5 μ m鋯石顆粒的四元鋯石組合物，批料中對應的重量％為1-10重量％/10-30重量％/20-10重量％/69-50重量％，當熱分解促進劑與細鋯石顆粒和粗鋯石顆粒混合時，所述熱分解促進劑的濃度在約0.2-2重量％范圍內(nèi)。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋯石制品具有50-40 μ m/20-10 μ m/10-5 μ m/<3 μ m鋯石顆粒的四元鋯石組合物，批料中對應的重量％為1-5重量％/20-30重量％/10-25重量％/69_40重量％，當熱分解促進劑與細鋯石顆粒和粗鋯石顆粒混合時，所述熱分解促進劑的濃度在約0.2-2重量％范圍內(nèi)。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱分解促進劑是氧化鈦。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱分解促進步驟包括將鋯石制品加熱到>1580°C并保持超過6小時。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述重結(jié)晶步驟包括以約<2°C/小時的速率將鋯石制品冷卻到約1500°C。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗蠕變性鋯石制品具有在1180°C和IOOOpsi條件下測得的〈〈2.2X 10_7/小時的小時應變率。12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：W·P·安迪葛，M·J·貝內(nèi)特，
申請(專利權(quán))人：康寧股份有限公司，
類型：
國別省市：