CN102414133B - 用来形成高质量薄玻璃片的玻璃制造系统和方法 - Google Patents

用来形成高质量薄玻璃片的玻璃制造系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102414133B
CN102414133B CN201080017449.9A CN201080017449A CN102414133B CN 102414133 B CN102414133 B CN 102414133B CN 201080017449 A CN201080017449 A CN 201080017449A CN 102414133 B CN102414133 B CN 102414133B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sheet glass
glass
sheet
edge rollers
controlled environment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201080017449.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102414133A (zh
Inventor
A·M·弗雷德霍姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN102414133A publication Critical patent/CN102414133A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102414133B publication Critical patent/CN102414133B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/061—Forming glass sheets by lateral drawing or extrusion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/061—Forming glass sheets by lateral drawing or extrusion
    • C03B17/062—Forming glass sheets by lateral drawing or extrusion combined with flowing onto a solid or gaseous support from which the sheet is drawn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/067—Forming glass sheets combined with thermal conditioning of the sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/068—Means for providing the drawing force, e.g. traction or draw rollers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

本发明描述了一种用来形成高质量薄玻璃片(110)的玻璃制造系统(100，100′，100″)和方法。在一个实施方式中，所述玻璃制造系统和方法使用补偿轧制辊(108a)、温控环境(120)和边缘辊(122，124)中的至少一种形成高质量薄玻璃片，所述薄玻璃片的厚度约小于2毫米，更优选约小于100微米。

Description

用来形成高质量薄玻璃片的玻璃制造系统和方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2009年2月23日提交的欧洲专利申请第09 305 168.8号的优先权。
技术领域
本发明一般涉及玻璃制造领域，具体涉及用来形成高质量薄玻璃片的玻璃制造系统和方法，所述玻璃薄片的厚度约小于2毫米，更优选约小于100微米。
背景技术
目前由于平板显示器应用，例如个人计算机(PC)监视器、电视机(TV)监视器、个人数字助理(PDA)和其他便携式装置的发展，以及平面有机发光二极管(OLED)显示器和照明技术的远景，人们对具有极高质量的玻璃片的需求增加。具体来说，目前人们对具有极高质量并且还有挠性以及足够小的厚度(例如厚度约小于150微米)的玻璃片的需求增加。
一些现有的使用熔合拉制法或狭缝拉制法的玻璃制造系统和工艺可以制造具有这样小厚度的玻璃片，但是这些玻璃片或者生产成本高，或者无法获得足够的表面质量。例如，现有的结合了狭缝拉制的玻璃制造系统制造的厚度小的玻璃片的质量差，而且生产成本还很高。比较起来，结合熔合拉制法的现有的玻璃制造系统可以制造厚度小的质量很好的玻璃片，但是生产成本高。
另外，结合熔合拉制法和狭缝拉制法的现有的玻璃制造系统局限于制造不易失去透明性的玻璃。具体来说，所述熔合拉制法和狭缝拉制法需要对具有相当高的粘度的熔融玻璃进行输送，例如，在熔融玻璃最后接触不动的主体的位置(例如，象熔合拉制法中的等压槽(isopipe)的根部，或者狭缝拉制法中狭缝的出口处)，熔融玻璃的粘度约大于50,000泊。不幸的是，有很多的玻璃无法满足这一粘度限制，因此当使用熔合拉制法或狭缝拉制法时这些玻璃不能用来制造薄玻璃片。因此，一直存在解决与制造高质量薄玻璃片相关的上述缺陷以及其它缺陷的需求。通过本发明的制造系统和方法可以满足这些需求和其他的需求。
发明概述
在一个方面，本发明提供了一种玻璃制造系统，该系统包括：(a)输送系统，在该输送系统中熔融玻璃由引导流转变为自由下降流；(b)轧制辊对，其包括两个轧制辊，这两个轧制辊接受从输送系统自由下降的熔融玻璃，并对所述熔融玻璃进行轧制，形成玻璃片；(c)在温控环境中对所述玻璃片进行拉制，所述温控环境具有横向温度梯度，在此温度梯度中玻璃片的两个外部边缘所处的温度高于玻璃片中央部分的温度。所述温控环境提供横向温度梯度以拉伸玻璃片，使得玻璃片具有基本恒定的厚度。如果需要的话，所述玻璃制造系统还可以使用补偿轧制辊对、边缘辊对中的至少一对，以帮助制造玻璃片。
在另一个方面，本发明提供了一种制造玻璃片的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供熔融玻璃；(b)在两个轧制辊之间对熔融玻璃进行轧制，形成玻璃片；(c)在温控环境中对玻璃片进行加热，所述温控环境具有横向温度梯度，使得玻璃片的两个外部边缘所处的温度高于玻璃片中央部分的温度；(d)在所述温控环境中对所述玻璃片进行拉制。所述温控环境提供横向温度梯度以拉伸玻璃片，使得玻璃片具有基本恒定的厚度。如果需要的话，所述方法还可以使用补偿轧制辊对和边缘辊对中的至少一对，以帮助制造玻璃片。
在以下发明详述、附图和任一权利要求中部分地提出了本发明的另外一些方面，它们部分源自发明详述，或可以通过实施本发明来弄清楚。应理解，前面的一般性描述和以下的发明详述都只是示例和说明性的，不构成对所揭示的本发明的限制。
附图简要说明
参照以下结合附图的详细描述，可以更完整地理解本发明，附图中：
图1A和1B分别是根据本发明的一个实施方式具有垂直轧制构造的示例性玻璃制造系统的前视图和侧视图；
图2是图示根据本发明的一个实施方式，可用于图1所示的玻璃制造系统的示例性的补偿轧制辊对的示意图；
图3是图示根据本发明一个实施方式，用图2所示的补偿轧制辊对进行轧制之后的玻璃片的形状的图；
图4是图示根据本发明的一个实施方式，图1所示的玻璃制造系统内的温控环境如何用来制造具有所需粘度的玻璃片的图；
图5是图示根据本发明的不同实施方式，用四种不同的实验玻璃制造系统制造的玻璃片的最终厚度分布曲线图；
图6是根据本发明的实施方式，具有倾斜轧制构造的示例玻璃制造系统的侧视图；
图7是根据本发明的实施方式，具有水平轧制构造的示例玻璃制造系统的侧视图。
发明详述
参见图1A和1B，图中分别显示了根据本发明的一个实施方式的示例性玻璃制造系统100的前视图和侧视图。示例性的玻璃制造系统100包括输送系统102，在此输送系统102中将熔融玻璃104(未显示)的引导流转变为熔融玻璃104的自由下降流，该自由下降流被提供给轧制辊对106。该轧制辊对106具有两个轧制辊108a和108b，这两个轧制辊接受自由下降的熔融玻璃104，对熔融玻璃104进行轧制，形成玻璃片110。在一个实施方式中，提供给轧制辊对106的熔融玻璃104的粘度约为150-10,000泊。粘度约为150-10,000泊的熔融玻璃104的一些例子包括购自康宁有限公司(Corning Inc.)的商业D0035玻璃，购自欧若克拉公司(Eurokera)的商业克拉黑(Kerablack)玻璃陶瓷的前体玻璃，以及美国专利第5,968,857号(该专利的内容参考结合入本文中)所述的尖晶石玻璃陶瓷的前体玻璃。所述两个轧制辊108a和108b可以对熔融玻璃104进行轧制，形成玻璃片110，可以获得厚度通常约为2-5毫米，表面粗糙度低至4nm Ra，甚至1nm Ra的玻璃片。
如果需要的话，所述玻璃制造系统100可以具有一个或多个另外的轧制辊对112(图中显示了一个)，这些轧制辊对各自包括位于轧制辊对106下方的轧制辊114a和114b，它们进行进一步的轧制，更精确地对玻璃片110成形。另外，轧制辊108a和108b中的一个或两个(如果需要的话，还包括轧制辊114a和114b中的一个或两个)可以是补偿轧制辊，使得当熔融玻璃104在轧制辊108a和108b之间轧制(如果使用的话，还在轧制辊114a和114b之间轧制)，则形成的玻璃片110的中央部分116的厚度大于两个外部边缘118a和118b。下面在讨论玻璃制造系统100的实验的时候，提供了一些示例性的补偿轧制辊的详细讨论。最后，所述轧制辊108a和108b(以及轧制辊114a和114b，如果使用的话)可以用一个或多个驱动控制器马达(图中未显示)驱动。所述驱动控制器马达可以用来控制熔融玻璃104的轧制速度，熔融玻璃104的轧制扭矩，或者轧制熔融玻璃104的速度和扭矩的组合，以获得玻璃片110。
所述玻璃制造系统100还包括温控环境120，该温控环境具有横向温度梯度，在此横向温度梯度中，玻璃片110的两个外部边缘118a和118b所处的温度高于玻璃片110的中央部分116的温度。所述温控环境120提供了横向温度梯度以拉制和拉伸玻璃片110，使得大部分(如果不是全部的话)的玻璃片110具有基本恒定的厚度，该厚度优选约小于2毫米，更优选约小于100微米。本文所讨论的基本恒定的厚度为跨越玻璃片110的宽度的厚度，而不是拉制的玻璃片110从顶部到底部的厚度。在一个实施方式中，可以通过以下方式来形成所述温控环境120：封闭所述工艺的至少一个区段，并例如采取(1)进行绝热，以限制来自制造工艺外部的冷却作用；(2)采用主动冷却，例如强制空气，或者辐射散热器，例如水冷装置等冷却，在玻璃片110的中央部分116保持较低的温度；以及/或者(3)主动加热，例如通过加热管的线圈进行电加热，对玻璃片100进行重新加热，特别是对玻璃片110的外部边缘118a和118b进行重新加热。温控环境120的主要目的是在轧制操作之后使得玻璃片110稍微重新变软，从而用相当小的作用力拉制和拉伸玻璃片110。所述重新加热区应当是相当紧凑的，也就是说，不会在轧制辊对106和112下方延伸过长，这是因为过长的重新加热区会造成玻璃片110宽度损失的增加。实际上，所述温控环境120可以包括一些顺序的不同的区，在这些区中的一个或多个区之内，玻璃片110的两个外部边缘118a和118b所处的温度可以低于玻璃片110中央部分116的温度。
如果需要的话，所述玻璃制造系统100可以包括第一边缘辊对122和第二边缘辊对124，在与第一边缘辊对122相关的两个边缘辊128a和128b之间对玻璃片110的第一边缘部分126a进行拉制，在与第二边缘辊对124相关的两个边缘辊130a和130b之间对玻璃片的相反的第二边缘部分126b进行拉制。所述第一和第二边缘辊对122和124位于温控环境120内，该温控环境保持的温度使得能够获得足够的玻璃粘度，使得可以在基本保持玻璃片110的宽度的同时拉伸玻璃片110。如图所示，可以在所述第一和第二边缘辊对122和124下方设置一个或多个另外的边缘辊对132a，132b，134a，134b，136a，136b，138a和138b，以便在基本保持玻璃片110的宽度的同时进一步拉制和拉伸玻璃片110。
在操作中，当玻璃片110仍然处于可成形条件的时候，例如小于107泊的时候，边缘辊对122，124，132a，132b，134a，134b，136a，136b，138a和138b与玻璃片110接触，避免与玻璃片110的中央部分116接触，否则该中央部分就会被认为是不可用的部分或质量区域。所述边缘辊对122，124，132a，132b，134a，134b，136a，136b，138a和138b使得玻璃片110局部按照相应的边缘辊的线速度，通常会造成玻璃片110的某种形变，例如局部变薄或者压印一些在边缘辊的表面上机械加工形成的图案，但是会基本保持玻璃片110的宽度。最后，所述边缘辊对122，124，132a，132b，134a，134b，136a，136b，138a和138b中的一对或多对可以用一个或多个驱动控制器马达(图中未显示)驱动。所述驱动控制器马达可以用来控制玻璃片110的拉制速度，玻璃片110的拉制扭矩，或者拉制玻璃片110的速度和扭矩的组合。
如果需要的话，所述玻璃制造系统100还可以包括一个或多个牵拉辊对140(图中显示了一个)，其中各个牵拉辊对具有两个牵拉辊142a和142b，它们接受玻璃片110并对其进一步拉制和拉伸，以帮助至少在玻璃片的中央部分116(可用部分)获得所需的厚度。所述牵拉辊对140接受来自温控环境120以及最下方的边缘辊对138a和138b(例如如果使用的话)的玻璃片110。与温控环境120相比，所述牵拉辊对140在较低温度下操作，其主要功能是在玻璃片110上施加速度。此时，根据温度，玻璃片110的粘度可达1013泊。在此实施方式中，所述两个牵拉辊142a和142b从玻璃片110的宽度的一端延伸到另一端，但是在其中形成有凹进去的部分144a和144b，使得玻璃片110仅仅在两个外部边缘126a和126b附近接触。在另一个实施方式中，所述牵拉辊对140可以包括四个辊，其中两个辊夹持一个外部边缘126a，另外两个辊夹持另一个外部边缘126b。最后，与牵拉辊对140相关的牵拉辊142a和142b中的一个或多个可以用一个或多个驱动控制器马达(图中未显示)驱动。所述驱动控制器马达可以用来控制玻璃片110的拉制速度，玻璃片110的拉制扭矩，或者拉制玻璃片110的速度和扭矩的组合。
鉴于上文，本发明的另一个实施方式包括一种玻璃制造系统(100，100′，100″)，其包括：
输送系统(102)，在该输送系统中熔融玻璃(104)从引导流转变为自由下降流；
轧制辊对(106)，其包括两个轧制辊(108a，108b)，这两个轧制辊接受熔融玻璃的自由下降流，并对熔融玻璃进行轧制，形成玻璃片(110)，其中所述熔融玻璃在被两个轧制辊接受时的粘度为150-10,000泊，用两个轧制辊拉制之后，所述玻璃片的厚度约为2-5毫米，粗糙度约为1-4nm Ra；
温控环境(120)，其具有横向温度梯度，在此温度梯度中，玻璃片的两个外部边缘(118a，118b)所处的温度高于玻璃片的中央部分(116)，其中所述温控环境提供了横向温度梯度以拉伸玻璃片，使得玻璃片具有基本恒定的厚度；以及
以下情况的至少一种：(1)第一边缘辊对(122)和第二边缘辊对(124)，所述第一边缘辊对和第二边缘辊对均位于所述温控环境内，在与所述第一边缘辊对相关的两个边缘辊(128a，128b)之间对玻璃片的第一边缘部分(126a)进行拉制，在与第二边缘辊对相关的两个边缘辊(130a，130b)之间对玻璃片的相反的第二边缘部分(126b)进行拉制，在基本保持玻璃片的宽度的同时，所述第一边缘辊对和第二边缘辊对在所述温控环境内拉制和拉伸玻璃片，或者(2)位于所述温控环境下方的牵拉辊对将会接受所述玻璃片，在所述温控环境内对所述玻璃片进行拉制和拉伸，所述温控环境提供的横向温度梯度使得所述玻璃片被拉伸，使得所述玻璃片具有基本恒定的厚度。
例如，在这样一种实施方式中，所述轧制辊中的至少一个可以是补偿辊，使得当熔融玻璃在轧制辊之间轧制的时候，则形成的玻璃片中央部分的厚度大于两个外部边缘的厚度。
该实施方式还可以包括至少一对牵拉辊(140)，其中每对牵拉辊包括两个牵拉辊(142a，142b)，在玻璃片已经通过温控环境之后，该牵拉辊接受玻璃片并对玻璃片进行拉制。
使用所述轧制辊对106和112(可能包括任选的补偿轧制辊对106和112)、温控环境120以及可能包括任选的边缘辊对122，124，132a，132b，134a，134b，136a，136b，138a和138b，以及任选的牵拉辊对140的玻璃制造系统100可以制造具有以下特点的玻璃片110：其厚度约小于2毫米，粗糙度约小于4nm Ra，更优选厚度约小于100微米，粗糙度约为0.25nm Ra。另外，所述玻璃制造系统100可以具有非常好的厚度控制，其中在玻璃片110的中央部分116具有基本恒定的厚度。应注意在轧制之后对玻璃片110进行拉伸不一定能够制得在中央部分116具有基本恒定厚度的玻璃片110。在接下来所描述的实验中，将会解释何种工艺变量和参数可以用来帮助所述玻璃制造系统100制得至少在中央部分116具有所需厚度分布的玻璃片110。
在这些实验中，如表1所示，玻璃制造系统100具有四种不同的设置。
表#1
注1：编号A的实验玻璃制造系统不包括本发明的任何特征，即补偿轧制辊，热环境梯度或边缘辊。
注2：当在轧制之后进行拉制的时候，玻璃片110宽度的损失不可避免地发生。与不存在边缘辊，用位于轧制工艺很远的下游处的牵拉辊(例如)施加牵拉力的情况相比，所述边缘辊能有助于限制该宽度的损失。
编号A和B的实验玻璃制造系统100使用一个马达驱动的恒定轧制辊对106，其中轧制辊108a和108b的直径均为17.5厘米。可是，编号C和D的实验玻璃制造系统100使用一个马达驱动的补偿轧制辊对106，其中一个轧制辊108a是补偿辊，另一个轧制辊108b是平辊，使得当熔融玻璃104在补偿辊108a和平辊108b之间轧制的时候，形成的玻璃片110的中央部分116的厚度大于两个外部边缘118a和118b。图2显示了一种示例性的补偿轧制辊对106，其包括一个平辊108b和一个补偿辊108a，所述补偿辊108a的中央部分202直径较小，而且尺寸向着端部204a和204b逐渐增大。图3是显示了用补偿轧制辊对106轧制之后、但在拉制之前的玻璃片110的形状的图，其中x-轴表示与玻璃片110中线的距离(米)，y-轴表示玻璃片110的轧制厚度(米)。或者，补偿轧制辊对106可以包括两个补偿轧制辊108a和108b，其中两个辊的中央部分202的直径都较小，而且尺寸朝着端部204a和204b逐渐增大。
编号A的实验玻璃制造系统100不使用温控环境120。可是，编号B-D的实验玻璃制造系统100都使用温控环境120，该温控环境有横向温度梯度，在此横向温度梯度中，玻璃片110的两个外部边缘118a和118b所处的温度高于玻璃片110的中央部分116的温度。具体来说，通过形成温控环境120，在玻璃片110的中央部分116产生对应于图4所示粘度曲线402和404的温度。在此图中，x-轴表示与轧制辊对106的距离(米)，曲线402的y1-轴(左侧)表示玻璃粘度(泊)，曲线404的y2-轴(右侧)表示log(粘度)。通过以下方式建立温控环境120，封闭轧制辊对106下方的制造工艺区段，使用电加热器对玻璃片110的外部边缘118a和118b进行加热，通过控制热损失来将玻璃片110的中央部分116保持在较低的温度。
编号A-C的实验玻璃制造系统不采用边缘辊。可是，编号D的实验玻璃制造系统100在玻璃片110的各侧使用一组边缘辊对122和124，其中玻璃片110的第一边缘部分126a在第一边缘辊对122的两个边缘辊128a和128b之间进行拉制，玻璃片110的相反的第二边缘部分126b在第二边缘辊对124的两个边缘辊130a和130b之间拉制。各个边缘辊128a，128b，130a和130b的直径为2英寸，各自在玻璃片110的第一或第二边缘部分126a和126b上接触3厘米的宽度。在此设置中，边缘辊128a，128b，130a和130b置于轧制辊对106下方0.5米处，位于温控环境120内。最后，编号A-D的实验玻璃制造系统100使用一个牵拉辊对140，该牵拉辊对位于轧制辊对106下方1.5-2米处。所述牵拉辊对140包括两个牵拉辊142a和142b，这两个牵拉辊的外径为100毫米，从玻璃片110的宽度的一端延伸到另一端，但是这两个牵拉辊具有凹进去的部分144a和144b，使得玻璃片110仅在两个外部边缘126a和126b附近接触。
在所有的编号A-D中，实验玻璃制造系统100使用具有以下组成的玻璃陶瓷前体：SiO2 68.25重量％，Al2O3 19.2重量％，Li2O 3.5重量％，MgO 1.2重量％，ZnO 1.6重量％，BaO 0.8重量％，TiO2 2.6重量％，ZrO2 1.7重量％，As3O4 0.6重量％，Na2O+K2O 0.35重量％，以及V2O5 0.2重量％。当然，所述玻璃制造系统100可以使用玻璃态的不同材料(例如玻璃或玻璃陶瓷前体)来制造不同种类的玻璃片110，这些玻璃片包括例如：玻璃-陶瓷片，硼硅酸盐玻璃片(例如Pyrex玻璃)，白色冕法玻璃(white crown glass)片，或者不含碱金属的玻璃片。所述实验玻璃制造系统100的生产量约为60吨/天，流动密度(flowdensity)约为90磅/小时/英寸，制造1.5米宽的玻璃片110。所述实验玻璃制造系统100的轧制速度约为3.75米/分钟，轧制出厚3毫米的玻璃片110。所述实验玻璃制造系统100的再拉伸比为3，其中最终玻璃片100的引出速度比上游玻璃片100的轧制速度快三倍。下面根据图5讨论了这些试验的结果。
参见图5，图中显示了根据本发明的不同实施方式，用A-D的实验玻璃制造系统100制造的玻璃片110的最终厚度分布曲线图。在此图中，x-轴表示与玻璃片110的中线的距离，y轴表示局部厚度(米)，A-D分别对应于曲线502a，502b，502c和502d。可以看到，如果没有采用本发明的任何特征，即补偿轧制辊，热环境梯度或边缘辊，则结果是制造的玻璃片110的厚度均匀性以及宽度保持的程度都无法令人满意(见曲线502a)。还可以看到，应采用本发明的至少一个特征(见曲线502b，502c和502d)来制造合乎需要的玻璃片110。实际上，所述玻璃制造系统100可以以任意的组合使用本发明的一个、两个或三个特征来制造合乎需要的玻璃片110。具体来说，这些实验说明了以下特征的效果：
使轧制辊106之一具有一定形状，最初轧制具有不均匀厚度的玻璃片110。
施加横向温度梯度，在此温度梯度中，玻璃片110的两侧部118a和118b所处的温度比中央部分116高100℃。
在玻璃片110的各侧部126a和126b施加一组边缘辊122和124，所述边缘辊122和124位于与轧制辊106出口处相距0.5米的位置。
从上文可以清楚地看到，各种改良，即补偿轧制辊，热环境梯度或边缘辊对玻璃片110的厚度分布曲线有影响。人们应容易理解，通过本发明，可以制造具有基本恒定厚度的玻璃片110，该玻璃片110的最大部分的宽度中具有基本恒定的厚度，具有宽范围的拉伸比。另外，人们应当容易理解，本发明可以提供一种方法来制造具有以下一种或多种性质的高质量薄玻璃片：
高生产量(1吨/小时/米可实现的宽度)。
低成本。
玻璃厚度可以小于1毫米，甚至小于100微米。
可以接受液相线粘度低至5000泊，任选低至200泊的玻璃。
表面质量达到0.25nm Ra范围。
形成具有非常高的应变点的玻璃材料。
适合于不含碱金属的玻璃组合物。
以上关于图1-5所述的示例性的玻璃制造系统100使用垂直轧制构造来制造本发明实施方式的玻璃片110。或者，本发明的一个实施方式中，如图6所示，玻璃制造系统100′在制造玻璃片110的时候具有倾斜的轧制构造。再或者，本发明的一个实施方式中，如图7所示，玻璃制造系统100″在制造玻璃片110的时候具有水平的轧制构造。所示的示例性的玻璃制造系统100和100′只有一个轧制辊对106，但是它们可以具有任意数量的轧制辊对。
虽然附图以及前面的详细描述中说明了本发明的一些实施方式，但是应理解，本发明不限于揭示的实施方式，在不偏离由以下权利要求书限定的本发明的精神的情况下还能够进行许多重排、修改和替换。还应注意，在本文中，术语“本发明”或“发明”涉及示例性的实施方式，不一定涉及附权利要求书涵盖的所有实施方式。

Claims (15)

1.一种玻璃制造系统(100,100',100″)，其包括：
输送系统(102)，在该输送系统中熔融玻璃(104)从引导流转变为自由下降流；
轧制辊对(106)，该轧制辊对(106)具有两个轧制辊(108a，108b)，这两个轧制辊接受从所述输送系统自由下降的熔融玻璃，并对所述熔融玻璃进行轧制，形成玻璃片(110)；
位于所述两个轧制辊下游的封闭区段，所述封闭区段包括温控环境(120)，其具有横向温度梯度，在此温度梯度中，玻璃片的两个外部边缘(118a,118b)所处的温度高于玻璃片的中央部分(116),其中所述温控环境提供了横向温度梯度以拉伸玻璃片，从而在保持玻璃片的宽度的同时使得玻璃片具有基本恒定的厚度。
2.如权利要求1所述的玻璃制造系统，其特征在于，所述温控环境具有另一种横向温度梯度，其中玻璃片的两个外部边缘所处的温度低于所述玻璃片中央部分的温度。
3.如权利要求1或2所述的玻璃制造系统，其特征在于，该系统还包括：
第一边缘辊对(122)；和
第二边缘辊对(124),其中在与所述第一边缘辊对相关的两个边缘辊(128a,128b)之间对玻璃片的第一边缘部分(126a)进行拉制,在与第二边缘辊对相关的两个边缘辊(130a,130b)之间对玻璃片的相反的第二边缘部分(126b)进行拉制,在基本保持玻璃片的宽度的同时，所述第一边缘辊对和第二边缘辊对拉伸玻璃片,所述第一边缘辊对和第二边缘辊对位于所述温控环境内。
4.如权利要求3所述的玻璃制造系统，所述系统还包括多个边缘辊对(132a,132b,134a,134b,136a,136b,138a,138b),其特征在于，在基本保持所述玻璃片的宽度的同时,所述多个边缘辊对拉伸所述玻璃片，所述多个边缘辊对位于所述温控环境内。
5.如权利要求1或2所述的玻璃制造系统，其特征在于，所述轧制辊中的至少一个是补偿辊，使得当熔融玻璃在轧制辊之间轧制的时候，则形成的玻璃片中央部分的厚度大于两个外部边缘的厚度。
6.如权利要求1或2所述的玻璃制造系统，所述系统还包括另一轧制辊对(112)，所述另一轧制辊对包括两个轧制辊(114a,114b)，在玻璃片进入所述温控环境之前，这两个轧制辊接受所述玻璃片，并对玻璃片进行进一步轧制。
7.如权利要求1或2所述的玻璃制造系统，其还包括至少一对牵拉辊(140)，其中每对牵拉辊包括两个牵拉辊(142a,142b)，在玻璃片已经通过温控环境之后，该牵拉辊接受玻璃片并对玻璃片进行拉制。
8.一种制造玻璃片(110)的方法，所述方法包括以下步骤：
提供熔融玻璃(104)；
在两个轧制辊(108a,108b)之间对所述熔融玻璃进行轧制，形成玻璃片；
在所述两个轧制辊下游，在包括温控环境(120)的封闭区段中对玻璃片进行加热，所述温控环境(120)具有横向温度梯度，使得所述玻璃片的两个外部边缘(118a,118b)所处的温度高于玻璃片中央部分(116)的温度,其中所述温控环境提供所述横向温度梯度以拉伸所述玻璃片，从而在保持玻璃片的宽度的同时使得所述玻璃片具有基本恒定的厚度。
9.如权利要求8所述的方法，所述方法还包括通过以下方式对所述玻璃片进行拉伸的步骤：在与第一边缘辊对(122)相关的两个边缘辊(128a,128b)之间对玻璃片的第一边缘部分(126a)进行拉制,在与第二边缘辊对(124)相关的两个边缘辊(130a,130b)之间对玻璃片的相反的第二边缘部分(126b)进行拉制,其中在基本上保持所述玻璃片的宽度的同时,所述第一边缘辊对和第二边缘辊对拉伸所述玻璃片，所述第一边缘辊对和第二边缘辊对位于所述温控环境内。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述轧制辊中的至少一个是补偿辊，使得当熔融玻璃在轧制辊之间轧制的时候，形成的玻璃片中央部分的厚度大于两个外部边缘的厚度。
11.如权利要求8或9所述的方法，所述方法还包括另一个轧制步骤，在该步骤中另外两个轧制辊(114a,114b)在玻璃片进入温控环境之前接受所述玻璃片并对玻璃片进行进一步轧制。
12.如权利要求8或9所述的方法，其还包括使用至少一对牵拉辊(140)对所述玻璃片进行牵拉的步骤，其中每对牵拉辊包括两个牵拉辊(142a,142b)，在玻璃片已经通过所述温控环境之后，该牵拉辊接受玻璃片并对玻璃片进行拉制。
13.如权利要求8或9所述的方法，其中，用所述两个轧制辊轧制之后和进入温控环境之前，所述玻璃片的厚度为2-5毫米，粗糙度为1-4nm Ra。
14.如权利要求8或9所述的方法，其中，在通过所述温控环境之后，所述玻璃片的厚度小于100微米，粗糙度为0.25纳米Ra。
15.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述玻璃片是玻璃-陶瓷片、硼硅酸盐玻璃片、白色冕法玻璃片或不含碱金属的玻璃片。
CN201080017449.9A 2009-02-23 2010-02-19 用来形成高质量薄玻璃片的玻璃制造系统和方法 Active CN102414133B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09305168.8 2009-02-23
EP09305168.8A EP2226299B1 (en) 2009-02-23 2009-02-23 Glass manufacturing system and method for forming a high quality thin glass sheet
PCT/US2010/024690 WO2010096630A1 (en) 2009-02-23 2010-02-19 Glass manufacturing system and method for forming a high quality thin glass sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102414133A CN102414133A (zh) 2012-04-11
CN102414133B true CN102414133B (zh) 2015-02-18

Family

ID=40823483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080017449.9A Active CN102414133B (zh) 2009-02-23 2010-02-19 用来形成高质量薄玻璃片的玻璃制造系统和方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20110314870A1 (zh)
EP (1) EP2226299B1 (zh)
JP (1) JP5536109B2 (zh)
CN (1) CN102414133B (zh)
WO (1) WO2010096630A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102647478B1 (ko) 2018-11-21 2024-03-13 쇼오트 아게 얇은 유리를 제조하기 위한 방법 및 장치, 및 얇은 유리 리본

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5656080B2 (ja) * 2010-03-23 2015-01-21 日本電気硝子株式会社 ガラス基板の製造方法
US9003835B2 (en) * 2011-05-31 2015-04-14 Corning Incorporated Precision roll forming of textured sheet glass
JP6052910B2 (ja) * 2011-05-31 2016-12-27 コーニング インコーポレイテッド 精密ガラスロール成形プロセスおよび装置
JP5900496B2 (ja) * 2011-06-07 2016-04-06 旭硝子株式会社 ガラス成形装置、ガラスの成形方法
US8794036B2 (en) * 2011-08-23 2014-08-05 Corning Incorporated Apparatus and method for separating a glass sheet from a moving ribbon of glass
US9315409B2 (en) * 2011-11-29 2016-04-19 Corning Incorporated Glass manufacturing apparatus and methods
DE102014100750B4 (de) 2013-04-30 2023-08-17 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von Glaskomponenten
JP6490684B2 (ja) 2013-07-25 2019-03-27 コーニング インコーポレイテッド ガラスリボンを成形する方法及び装置
US9593033B2 (en) * 2013-10-04 2017-03-14 Corning Incorporated Glass manufacturing apparatus and method for manufacturing glass sheet
US9701574B2 (en) 2013-10-09 2017-07-11 Corning Incorporated Crack-resistant glass-ceramic articles and methods for making the same
JP6671338B2 (ja) * 2014-07-08 2020-03-25 コーニング インコーポレイテッド 可撓ガラスリボンの連続処理
DE102015118308B4 (de) 2014-10-29 2023-07-27 Schott Ag Verfahren zur Herstellung einer keramisierbaren Grünglaskomponente sowie keramisierbare Grünglaskomponente und Glaskeramikgegenstand
JP6980532B2 (ja) 2015-05-18 2021-12-15 コーニング インコーポレイテッド ガラスリボンを処理する方法及びシステム
DE102016116259A1 (de) * 2015-09-11 2017-03-16 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zur Stabilisierung von Scheiben eines sprödharten Materials
US20200325061A1 (en) * 2016-04-18 2020-10-15 Corning Incorporated Bead removal apparatuses and methods for separating beads from glass sheets with glass engaging units
DE102016115297A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Schott Ag Dünnes Glasprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung
TWI774715B (zh) * 2016-12-21 2022-08-21 美商康寧公司 用於管理玻璃帶冷卻之方法及設備
CN108996890A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司 利用玻璃纤维熔窑排放料制备超薄玻璃的设备和方法
US11802069B2 (en) 2017-10-30 2023-10-31 Corning Incorporated Systems and methods for processing thin glass ribbons
US20200290915A1 (en) * 2017-10-31 2020-09-17 Corning Incorporated Methods of manufacturing glass ribbon
US20190169059A1 (en) * 2017-12-04 2019-06-06 Corning Incorporated Methods for forming thin glass sheets
CN108264215A (zh) * 2018-03-13 2018-07-10 中建材（宜兴）新能源有限公司 一种太阳能电池用超薄玻璃原片成型辊
CN108249743B (zh) * 2018-03-28 2021-02-23 河北省沙河玻璃技术研究院 一种适合柔性玻璃拉制的定型方法
KR101941820B1 (ko) * 2018-06-15 2019-04-15 한민섭 포장용 밴드의 폭 연신 장치
KR20210033001A (ko) * 2018-07-17 2021-03-25 코닝 인코포레이티드 강화된 천공 저항성을 갖는 재인발된 유리
CN115667160A (zh) * 2020-05-18 2023-01-31 康宁公司 熔池形成装置
CN116529210A (zh) * 2020-10-02 2023-08-01 康宁股份有限公司 用于制造玻璃带的方法和设备
EP4263446A1 (en) * 2020-12-18 2023-10-25 Corning Incorporated Method of manufacturing sheets of glass with reduced total thickness variation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6758064B1 (en) * 1999-07-22 2004-07-06 Nh Techno Glass Corporation Production method and device for sheet glass, and liquid crystal device
CN1537081A (zh) * 2000-12-23 2004-10-13 Ф�ز������쳧 薄玻璃板的制造方法和装置
CN1721347A (zh) * 2004-07-17 2006-01-18 肖特股份有限公司 用于通过轧制而连续产生平板玻璃的方法
TW200829523A (en) * 2006-10-24 2008-07-16 Nippon Electric Glass Co Glass ribbon manufacturing apparatus and method of the same
CN101312918A (zh) * 2005-09-22 2008-11-26 康宁股份有限公司 具有低水平翘曲的平坦玻璃的制造方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2276615A (en) 1938-04-09 1942-03-17 Clarence W Hazelett Process for making thin glass
US2457785A (en) 1944-08-18 1948-12-28 Owens Corning Fiberglass Corp Apparatus for making glass film
US2760309A (en) 1953-05-12 1956-08-28 Glaceries Sambre Sa Glass rolling machines
US3206292A (en) 1953-12-10 1965-09-14 Pilkington Brothers Ltd Method and apparatus for the manufacture of flat glass
US2986844A (en) 1959-07-13 1961-06-06 Emhart Mfg Co Apparatus for making glass film
US3107162A (en) 1959-11-05 1963-10-15 Libbey Owens Ford Glass Co Sheet glass forming apparatus
US3367762A (en) 1965-01-04 1968-02-06 Owens Illinois Inc Apparatus for forming a film of glass
US3450518A (en) 1965-03-09 1969-06-17 Nippon Sheet Glass Co Ltd Apparatus for stretching molten sheet glass laterally
FR1582950A (zh) 1968-08-27 1969-10-10
US3622298A (en) 1969-08-13 1971-11-23 Owens Corning Fiberglass Corp Method and apparatus for manufacturing glass films
US3723082A (en) * 1971-01-06 1973-03-27 Corning Glass Works Sheet glass thickness control
US3694180A (en) 1971-04-15 1972-09-26 Ppg Industries Inc Glass rolling apparatus and method
US4175942A (en) 1978-04-12 1979-11-27 Corning Glass Works Method of glass drawing
JP3093000B2 (ja) * 1991-10-31 2000-09-25 ホーヤ株式会社 ガラス板の製造装置
US5968857A (en) 1997-03-31 1999-10-19 Corning Incorporated Glass-ceramics
JPH11139837A (ja) * 1997-11-07 1999-05-25 Ishizuka Glass Co Ltd 板ガラスの成形装置及び成形方法
CN101560048B (zh) * 2002-03-22 2011-06-01 康宁股份有限公司 用于制造片状玻璃的方法
JP4218263B2 (ja) 2002-06-24 2009-02-04 旭硝子株式会社 板硝子の製造方法
US7430880B2 (en) 2004-06-02 2008-10-07 Corning Incorporated Pull roll assembly for drawing a glass sheet
EP1746076A1 (en) 2005-07-21 2007-01-24 Corning Incorporated Method of making a glass sheet using rapid cooling
JP4865298B2 (ja) * 2005-11-01 2012-02-01 古河電気工業株式会社 ガラス条の製造方法
US7543893B2 (en) 2006-04-14 2009-06-09 La-Z-Boy Incorporated Rocking reclining chair
WO2007145491A1 (en) * 2006-06-15 2007-12-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of encoding/decoding block low density parity check codes in a communication system
US7551080B2 (en) * 2006-07-17 2009-06-23 Sensormatic Electronics Corporation Control for embedded and door-mounted antennas
JP5124826B2 (ja) 2006-09-08 2013-01-23 国立大学法人 東京大学 分散性の良いε酸化鉄粉末
WO2008143981A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Corning Incorporated Method and apparatus for minimizing inclusions in a glass making process
CA2728568C (en) * 2007-07-11 2019-04-23 Karen L. Albert Composition and packaging method for animal dental care
JP5327702B2 (ja) * 2008-01-21 2013-10-30 日本電気硝子株式会社 ガラス基板の製造方法
DE102008035339B4 (de) * 2008-07-29 2011-04-07 Nordex Energy Gmbh Rotorwelle für eine Windenenergieanlage und Windenergieanlage
US8899078B2 (en) * 2008-11-26 2014-12-02 Corning Incorporated Glass sheet stabilizing system, glass manufacturing system and method for making a glass sheet
US8196431B2 (en) * 2009-05-20 2012-06-12 Corning Incorporated Methods for controlling glass sheet thickness

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6758064B1 (en) * 1999-07-22 2004-07-06 Nh Techno Glass Corporation Production method and device for sheet glass, and liquid crystal device
CN1537081A (zh) * 2000-12-23 2004-10-13 Ф�ز������쳧 薄玻璃板的制造方法和装置
CN1721347A (zh) * 2004-07-17 2006-01-18 肖特股份有限公司 用于通过轧制而连续产生平板玻璃的方法
CN101312918A (zh) * 2005-09-22 2008-11-26 康宁股份有限公司 具有低水平翘曲的平坦玻璃的制造方法
TW200829523A (en) * 2006-10-24 2008-07-16 Nippon Electric Glass Co Glass ribbon manufacturing apparatus and method of the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102647478B1 (ko) 2018-11-21 2024-03-13 쇼오트 아게 얇은 유리를 제조하기 위한 방법 및 장치, 및 얇은 유리 리본

Also Published As

Publication number Publication date
CN102414133A (zh) 2012-04-11
US20110314870A1 (en) 2011-12-29
EP2226299A1 (en) 2010-09-08
JP5536109B2 (ja) 2014-07-02
JP2012518590A (ja) 2012-08-16
EP2226299B1 (en) 2018-01-24
US10273179B2 (en) 2019-04-30
US20140283554A1 (en) 2014-09-25
WO2010096630A1 (en) 2010-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102414133B (zh) 用来形成高质量薄玻璃片的玻璃制造系统和方法
CN206385033U (zh) 层压制品及包含其的交通工具
JP5656080B2 (ja) ガラス基板の製造方法
US20200199006A1 (en) Process and apparatus for forming curved glass via differential heating of glass sheet
US20110200805A1 (en) Reinforced plate glass and method for manufacturing the same
JP5594351B2 (ja) ディスプレイ用ガラス基板
TWI410379B (zh) 應力控制區域
CN103253848A (zh) 玻璃板的制造方法及玻璃板的制造装置
EP1812354A1 (en) Glass manufacturing system and method for using a cooling bayonet to reduce stress in a glass sheet
KR101833809B1 (ko) 유리판의 제조 방법
KR20130130741A (ko) 유리판 성형품의 제조 방법 및 유리판 성형품의 제조 장치
BR112017003607B1 (pt) Método para fabricar uma vidraça laminada
CN108383359A (zh) 一种柔性玻璃的成型设备及成型方法
JP2011225452A (ja) ガラス板の製造方法および製造装置
CN101155761A (zh) 平板玻璃及平板玻璃的制造方法
CN107162408B (zh) 一种超白薄电子玻璃及其生产方法
CN103553301B (zh) 一种高斑马角的两毫米汽车浮法玻璃生产方法
CN207130142U (zh) 利用玻璃纤维熔窑排放料制备超薄玻璃的设备
CN208182835U (zh) 一种柔性玻璃的成型设备
JP2013147355A (ja) ガラス板の製造方法およびガラス板
US20210094865A1 (en) Methods of forming glass-polymer stacks for holographic optical structure
WO2022038976A1 (ja) ガラス板の製造方法
US20200148580A1 (en) Glass composition
Liu et al. Numerical Simulation of a Viscoelastic Thinning Process for Preparing Flexible Glasses by Redrawing Method
JP2015187041A (ja) 薄板ガラスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant