CN105481231B - 玻璃基板的制造方法及搅拌装置 - Google Patents

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CN105481231B CN201510642021.8A CN201510642021A CN105481231B CN 105481231 B CN105481231 B CN 105481231B CN 201510642021 A CN201510642021 A CN 201510642021A CN 105481231 B CN105481231 B CN 105481231B
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Abstract

本发明揭示一种可减少混入至玻璃基板中的异物的玻璃基板的制造方法及搅拌装置。在玻璃基板的制造方法中所使用的搅拌装置具有:搅拌容器,由包含铂族金属的材料构成;容器盖,设置在搅拌容器的上方;搅拌机,具有轴及安装在轴的叶片,且由包含铂族金属的材料构成,该轴具有从容器盖向容器盖的上方突出的突出部;耐热部件,设置在搅拌容器的外部,而形成将搅拌容器设置在内侧的加热空间;多个加热部,设置在加热空间内的搅拌容器的外部的场所;以及保持部件,保持挥发的铂族金属或包含玻璃原料的挥发物凝聚而成的异物,且设置在突出部。保持部件设置在加热空间内的突出部中成为挥发物凝聚的温度以上的位置。

Description

玻璃基板的制造方法及搅拌装置
技术领域
本发明涉及一种玻璃基板的制造方法及搅拌装置。
背景技术
玻璃基板一般而言经过如下步骤而制造,即从玻璃原料产生熔融玻璃之后,将熔融玻璃成形为玻璃基板。化学性及热均质性在优异的玻璃基板的成形步骤中是极为重要的部分。在所述玻璃基板的制造步骤中,存在因化学性不同的相或粘性差而形成条纹(条痕)的情况。玻璃基板的此种不均质成分是因包含难熔性物质的熔解、熔融物的成层化、玻璃表面的挥发、及温度的不同的熔融处理中的各种通常的现象而产生。该条痕因颜色及/或折射率的差而在以眼睛可观察到的状态下呈条纹状产生在玻璃基板中。因此,为了改善此种玻璃的不均质性,搅拌熔融玻璃较为重要。通过使熔融玻璃流通过设置在熔解槽的下游的搅拌装置而搅拌熔融玻璃。一般而言,用来搅拌熔融玻璃的搅拌装置具备:搅拌容器,收纳熔融玻璃;盖(容器盖),设置在搅拌容器的上方,且覆盖搅拌容器的上部;以及搅拌机,配置在搅拌容器的内部(专利文献1、专利文献2)。搅拌机具有:旋转轴,利用电动机等旋转;以及搅拌翼(叶片),通过焊接而安装在旋转轴的外周面。旋转轴贯通所述盖的一部分。搅拌装置以如下方式构成,即在熔融玻璃从上方朝下方或从下方朝上方通过搅拌容器的内部时,安装在所述旋转轴的搅拌翼对熔融玻璃进行搅拌混合。通过如此搅拌熔融玻璃,而防止玻璃产品的条痕或条纹等缺陷。
在搅拌容器内,可能会从熔融玻璃或存在于搅拌槽内的任意的成分产生挥发物。挥发性最高且不利的氧化物的若干者为包含Pt、B、及Sn的物质。在熔融玻璃内,作为会凝聚(凝结)的氧化物的主要产生源,对于PtO2可列举高温的铂表面,而且对于B2O3、及SnO2可列举熔融玻璃的自由表面。所谓熔融玻璃的自由表面是指露出在搅拌容器内的环境中的熔融玻璃表面。熔融玻璃的自由表面上的环境存在包含所述的或其他挥发性材料的任一者或全部的可能性,但由于该环境较搅拌容器外部的环境为更高温,因此在熔融玻璃的自由表面上的环境中,挥发物通过例如搅拌机的旋转轴与覆盖搅拌容器的上部的盖之间的环状的空间等任意的开口向上方流动。旋转轴通常会随着与熔融玻璃的自由表面的距离变远而变冷,因此在旋转轴及/或盖(外罩)的温度低于所述氧化物的露点的情况下,搅拌槽的环境中所包含的挥发物有时会凝聚在旋转轴的表面上。除在搅拌机的表面产生凝聚以外,还有可能也在包含搅拌机的环状区域的其他相对低温的表面产生凝聚。如果所产生的凝聚物达到充分的大小,则存在该凝聚物断裂而掉落在搅拌槽内的玻璃中,从而使成形后的玻璃产品内产生含有物或气泡缺陷的情况。在专利文献1中,存在搅拌槽的盖与熔融玻璃的表面之间的气相空间,且记载有接收掉落的异物的凸缘部(保持部件)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2000-100462号公报
[专利文献2]日本专利特开2014-9136号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
近年来,流入至搅拌槽的熔融玻璃的温度变高。如果搅拌槽内的熔融玻璃的温度变高,则存在于搅拌槽的盖与熔融玻璃表面之间的气相空间中的挥发物的浓度(蒸气压)变高,在对凝聚在旋转轴等并掉落的挥发物予以保持的保持部件的底面凝聚有挥发物。有当凝聚在保持部件的底面的凝聚物的一部分掉落而作为异物混入至熔融玻璃中时导致玻璃基板的品质下降的顾虑。尤其,在高精细显示器用的玻璃基板中,与异物混入相关的品质要求较为严格。
因此,本发明的目的在于提供一种可减少混入至玻璃基板中的异物的玻璃基板的制造方法及搅拌装置。另外,本发明的目的在于提供一种可抑制挥发物凝聚在保持部件表面,从而可防止异物混入至搅拌装置内的熔融玻璃的玻璃基板的制造方法及搅拌装置。
[解决问题的技术手段]
本发明包含以下的形态。
[形态1]
一种玻璃基板的制造方法,其特征在于包括:搅拌步骤,利用搅拌装置搅拌将玻璃原料熔解而产生的熔融玻璃;以及成形步骤,将所述熔融玻璃成形为板状;且
所述搅拌装置具有:
搅拌容器,收纳熔融玻璃,且由包含铂族金属的材料而构成;
容器盖,设置在所述搅拌容器的上方;
搅拌机,具有轴及叶片,用来搅拌所述搅拌容器内的所述熔融玻璃,该轴具有从所述容器盖向所述容器盖的上方突出的突出部,由包含铂族金属的材料而构成,该叶片安装在所述轴,且由包含铂族金属的材料而构成;
耐热部件,设置在所述搅拌容器的外部,而形成将所述搅拌容器设置在内侧的加热空间;
多个加热部,设置在所述加热空间内的所述搅拌容器的外部的场所;以及
保持部件,保持挥发的所述铂族金属或包含所述玻璃原料的挥发物凝聚而成的凝聚物,且设置在所述突出部;且
所述保持部件设置在所述加热空间内的所述突出部中成为所述挥发物凝聚的温度以上的位置。
[形态2]
根据形态1所述的玻璃基板的制造方法,其中越离所述熔融玻璃远则所述突出部的温度越下降,
所述保持部件设置在所述保持部件的温度较所述挥发物的露点高的所述旋转轴的所述突出部上的位置。
[形态3]
根据形态1或2所述的玻璃基板的制造方法,其中在随着所述挥发物通过所述容器盖与所述轴之间的间隙向上方流动而下降的挥发物的蒸气压,小于随着从所述熔融玻璃离开且朝向上方而下降的挥发物的饱和蒸气压的位置设置有所述保持部件。
[形态4]
根据形态1至3中任一项所述的玻璃基板的制造方法,其中在所述搅拌步骤中,以使所述突出部周围的所述加热空间的铂蒸气压为0.3Pa~5Pa,且使所述突出部的温度为所述铂蒸气压成为饱和蒸气压的温度以上的方式,利用所述加热部来加热所述突出部。
[形态5]
一种玻璃基板的制造方法,其特征在于包括:搅拌步骤,利用搅拌装置搅拌将玻璃原料熔解而产生的熔融玻璃;以及成形步骤,将所述熔融玻璃成形为板状;且
所述搅拌装置具有:
搅拌容器,收纳熔融玻璃,且由包含铂族金属的材料而构成;
容器盖,设置在所述搅拌容器的上方;
搅拌机,具有轴及叶片,用来搅拌所述搅拌容器内的所述熔融玻璃,该轴具有从所述容器盖向所述容器盖的上方突出的突出部,且由包含铂族金属的材料而构成,该叶片设置在所述轴,且由包含铂族金属的材料而构成;
耐热部件,设置在所述搅拌容器的外部,且形成将所述搅拌容器设置在内侧的加热空间;以及
多个加热部,设置在所述加热空间内的所述搅拌容器的外部的场所;且
所述搅拌步骤中,以使所述突出部周围的所述加热空间的铂蒸气压为0.3Pa~5Pa,且使所述突出部的温度为所述铂蒸气压成为饱和蒸气压的温度以上的方式,利用所述加热部来加热所述突出部。
[形态6]
根据形态5所述的玻璃基板的制造方法,其中所述加热空间具有:
较铅垂方向的所述加热空间的中间的高度位置靠上方的上部加热空间;以及
较所述中间的高度位置靠下方的下部加热空间;且
配置在所述上部加热空间的所述加热部的功率的合计,大于配置在所述下部加热空间的所述加热部的功率的合计。
[形态7]
根据形态1至6中任一项所述的玻璃基板的制造方法,其中所述玻璃基板的应变点为680℃以上。
[形态8]
一种搅拌装置,其特征在于,其是搅拌将玻璃原料熔解而产生的熔融玻璃的搅拌装置,且具有:
搅拌容器,收纳熔融玻璃,且由包含铂族金属的材料而构成;
容器盖,设置在所述搅拌容器的上方;
搅拌机,具有轴及叶片,用来搅拌所述搅拌容器内的所述熔融玻璃,该轴具有从所述容器盖向所述容器盖的上方突出的突出部,且由包含铂族金属的材料而构成,该叶片安装在所述轴,且由包含铂族金属的材料而构成;
耐热部件,设置在所述搅拌容器的外部,而形成将所述搅拌容器设置在内侧的加热空间;
多个加热部,设置在所述加热空间内的所述搅拌容器的外部的场所;以及
保持部件,保持挥发的所述铂族金属或包含所述玻璃原料的挥发物凝聚而成的凝聚物,且设置在所述突出部;且
所述保持部件设置在所述加热空间内的所述突出部中成为所述挥发物凝聚的温度以上的位置。
[形态9]
一种搅拌装置,其特征在于,其是搅拌将玻璃原料熔解而产生的熔融玻璃的搅拌装置,且具有:
搅拌容器,收纳熔融玻璃,且由包含铂族金属的材料而构成;
容器盖,设置在所述搅拌容器的上方;
搅拌机,具有轴及叶片,用来搅拌所述搅拌容器内的所述熔融玻璃,该轴具有从所述容器盖向所述容器盖的上方突出的突出部,且由包含铂族金属的材料而构成,该叶片安装在所述轴,且由包含铂族金属的材料而构成;
耐热部件,设置在所述搅拌容器的外部,而形成将所述搅拌容器设置在内侧的加热空间;以及
多个加热部,设置在所述加热空间内的所述搅拌容器的外部的场所;且
所述加热部以使所述突出部周围的所述加热空间的铂蒸气压为0.3Pa~5Pa,且使所述突出部的温度为所述铂蒸气压成为饱和蒸气压的温度以上的方式加热所述突出部。
[发明效果]
根据所述方式,可抑制挥发物凝聚在保持部件表面,从而可防止异物混入至搅拌装置内的熔融玻璃。进而,可减少混入至玻璃基板中的异物。
附图说明
图1是表示本发明的玻璃基板的制造方法的流程的一例的图。
图2是示意性地表示进行本发明中的熔解步骤至切断步骤的装置的一例的图。
图3是表示实施方式1中的搅拌装置的一例的纵剖视图。
图4是表示从熔融玻璃的表面至保持部件为止的距离与该保持部件的温度的关系的图。
图5是表示从熔融玻璃的表面至保持部件为止的距离与挥发的铂的饱和蒸气压及蒸气压的关系的图。
图6是表示从熔融玻璃的表面至保持部件为止的距离与从铂的饱和蒸气压减去铂的蒸气压所得的蒸气压差的关系的图。
图7是表示实施方式2的搅拌装置的一例的侧视图。
图8仅是图7所示的搅拌装置的搅拌容器及搅拌机的俯视图。
图9是说明利用实施方式2中的搅拌装置搅拌的熔融玻璃的流动的图。
图10是说明实施例中所使用的发热体的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
(玻璃基板的制造方法的整体概要)
图1是表示本发明的实施方式即玻璃基板的制造方法的流程的图。
玻璃基板的制造方法主要具有熔解步骤(ST1)、澄清步骤(ST2)、均质化步骤(ST3)、供给步骤(ST4)、成形步骤(ST5)、冷却步骤(ST6)、及切断步骤(ST7)。另外,玻璃基板的制造方法具有磨削步骤、研磨步骤、清洗步骤、检查步骤、捆包步骤等其他步骤。在捆包步骤中积层的多个玻璃板被搬送至交货目的地的业者(顾客)。
图2是示意性地表示进行熔解步骤(ST1)~切断步骤(ST7)的装置的图。如图2所示,该装置主要具有熔解装置100、成形装置200、及切断装置300。熔解装置100具有熔解槽101、澄清槽102、搅拌槽(搅拌容器)103、第一配管104、第二配管105、及第三配管106。熔解槽101与澄清槽102通过第一配管104连接,澄清槽102与搅拌槽103通过第二配管105连接,搅拌槽103与成形装置200通过第三配管106连接。关于包含所述搅拌槽103的搅拌装置将在下文叙述。
在熔解步骤(ST1)中,通过将供给至熔解槽101内的玻璃原料利用未图示的火焰及电加热器加热并熔解,而获得例如1520℃~1620℃的熔融玻璃MG。澄清步骤(ST2)在澄清槽102中进行,通过将从熔解槽101通过第一配管104供给的澄清槽102内的熔融玻璃MG加热,而使熔融玻璃MG中所包含的氧气或SO2的气泡被利用澄清剂的氧化还原反应释放的O2吸收而成长并上浮至熔融玻璃表面而释放,或者,气泡中的气体成分被吸收于熔融玻璃MG中,从而气泡消失。澄清槽102内的熔融玻璃MG的温度优选为1600℃~1800℃,更优选为1630℃~1750℃,进而优选为1650℃~1750℃。
在均质化步骤(ST3)中,通过将从澄清槽102通过第二配管105供给的搅拌槽103内的熔融玻璃MG使用搅拌机107搅拌而进行玻璃成分的均质化。具体而言,由于熔融玻璃MG在通过第二配管105时被冷却,因此在搅拌槽103中搅拌温度较澄清槽102的熔融玻璃MG更低的熔融玻璃MG。在搅拌槽103中,优选为将熔融玻璃MG的温度设定为例如1400℃~1550℃的范围内,且将熔融玻璃G的粘度调整至例如2500dPa·s~450dPa·s的范围内,而进行熔融玻璃MG的搅拌。熔融玻璃MG通过在搅拌槽103中搅拌而均质化。
此外,图2所示的搅拌槽103使从搅拌槽103的上部供给的熔融玻璃MG一面利用搅拌机107搅拌一面下降,并使下降的熔融玻璃MG从第三配管106流出,但也可如下所述为如下形态,即,使从搅拌槽103的下部供给的熔融玻璃MG一面利用搅拌机107搅拌一面上升,并使上升的熔融玻璃MG从第三配管106流出。
在供给步骤(ST4)中,熔融玻璃MG从搅拌槽103通过第三配管106供给至成形装置200。熔融玻璃MG在通过第三配管106时被冷却至适合利用成形装置200的成形的温度,例如被冷却至1200℃为止。
成形装置200中,进行成形步骤(ST5)及冷却步骤(ST6)。
在成形步骤(ST5)中,将熔融玻璃MG成形为平板玻璃SG,且形成平板玻璃SG流。例如利用使用成形体210的溢流下拉法。在该情况下,平板玻璃SG的流动方向成为铅垂下方。在冷却步骤(ST6)中,以使成形并流动的平板玻璃SG成为所期望的厚度,且不产生因冷却而引起的翘曲及变形的方式进行冷却。
具体而言,从成形装置200的上部溢出的熔融玻璃MG沿着成形装置200的成形体的侧壁向下方流动,由此从成形体的下端连续地成形平板玻璃SG。平板玻璃带SG随着朝向下方而被缓冷。玻璃基板的应变点优选为680℃以上,更优选为700℃以上。
在切断步骤(ST7)中,在切断装置300中,通过将从成形装置200供给的平板玻璃SG切断为特定的长度而获得板状的玻璃基板。
然后,在进行玻璃基板的端面的磨削、研磨之后,进行玻璃基板的清洗,进而检查有无气泡或条痕等异常缺陷之后,将检查合格品的玻璃基板作为最终产品捆包。
下述实施方式1、2及变形例中制造的玻璃基板例如优选使用于液晶显示器用玻璃基板、有机EL(Electroluminescence,电致发光)显示器用玻璃基板、覆盖玻璃(coverglass)。另外,该玻璃基板此外也可作为移动终端机器等的显示器或框体用的覆盖玻璃、触摸面板、太阳能电池的玻璃基板或覆盖玻璃而使用。尤其,适合于使用多晶硅TFT(ThinFilm Transistor,薄膜晶体管)的液晶显示器用玻璃基板。
另外,玻璃基板的厚度例如为0.05mm~1.5mm。优选为0.05~1.2mm,更优选为0.3~1.0mm,进而优选为0.3~0.8mm,最优选为0.3~0.5mm。
进而,玻璃基板的宽度方向的长度例如为500mm~3500mm,优选为1000mm~3500mm,更优选为2000mm~3500mm。另一方面,玻璃基板的纵方向的长度例如也为500mm~3500mm,优选为1000mm~3500mm,更优选为2000mm~3500mm。
(玻璃基板的组成)
用于玻璃基板的玻璃例如可应用硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、碱硅酸盐玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、碱铝锗酸盐玻璃等。此外,可应用于本发明的玻璃并不限定于所述玻璃。
玻璃基板的玻璃组成例如可列举以下的组成。以下所示的组成的含有率表示为质量%。
优选为如下无碱玻璃,其含有:
SiO2 50~70%;
Al2O3 0~25%;
B2O3 0~15%;
MgO 0~10%;
CaO 0~20%;
SrO 0~20%;
BaO 0~15%;
RO 5~30%(其中,R为Mg、Ca、Sr及Ba的合计量)。
此外,在所述的玻璃组成例中设为无碱玻璃,但玻璃基板也可为含有微量碱金属的碱微量含有玻璃。在含有碱金属的情况下,R'2O的合计优选为包含0.10%以上且0.5%以下,优选为0.20%以上且0.5%以下(其中,R'为选自Li、Na及K中的至少一种,且为玻璃基板G所含有的成分)。当然,R'2O的合计也可未达0.10%。另外,为了使玻璃容易熔解,从使比电阻降低的观点考虑,进而优选为玻璃中的氧化铁的含量为0.01~0.2%(优选为0.01~0.08%)。另外,进而优选为作为澄清剂而添加的氧化锡(SnO2)的含量为0.01~1%(优选为0.01~0.5%)。
另外,作为玻璃的组成的一例,无碱玻璃及微碱玻璃包含:
SiO2 57质量%~70质量%;
Al2O3 15质量%~25质量%;
B2O3 0质量%~13质量%;
MgO 0质量%~15质量%;
CaO 0质量%~20质量%;
SrO 0质量%~20质量%;
BaO 0质量%~10质量%;
Na2O 0质量%~1质量%;
K2O 0质量%~1质量%;
As2O3 0质量%~1质量%;
Sb2O3 0质量%~1质量%;
SnO2 0质量%~1质量%;
Fe2O3 0质量%~1质量%;
ZrO2 0质量%~1质量%。
此处,关于具有所述组成的玻璃,Fe2O3、As2O3、Sb2O3及SnO2的各者的含有率为将具有多个价数的Fe、As、Sb或Sn的成分分别换算为Fe2O3、As2O3、Sb2O3或SnO2所得的值。
以下说明的实施方式1、2为玻璃基板的制造方法,其具有:熔融步骤(所述熔解步骤),将玻璃原料熔融而获得熔融玻璃;搅拌步骤(所述均质化步骤),将该熔融步骤中所获得的所述熔融玻璃利用搅拌装置搅拌;以及成形步骤,从该搅拌步骤中被搅拌的所述熔融玻璃成形玻璃基板。
(实施方式1)
图3是表示实施方式1的搅拌装置120的一例的纵剖视图。
图3所示的搅拌装置120具备:搅拌槽(搅拌容器)103;盖(容器盖)110,覆盖该搅拌槽103的上部;以及搅拌机107,配置在该搅拌槽103的内部。所述搅拌机107具有:旋转轴108,配置在铅垂方向;以及搅拌翼(叶片)109,安装在该旋转轴108的下方的侧周面。旋转轴108具有从盖(容器盖)110向盖110的上方突出的突出部。旋转轴108在突出部具有用来保持掉落而来的Pt、Sn等凝聚物的保持部件117。如上所述,在所述搅拌槽103连接有第二配管105及第三配管106,通过使用搅拌机107对从澄清槽102通过第二配管105供给至搅拌槽103内的熔融玻璃MG搅拌,而进行玻璃成分的均质化,被均质化的熔融玻璃MG从搅拌槽103通过第三配管106供给至成形装置200。
此外,在所述图2中,仅图示有所述搅拌槽103与搅拌机107,但详细的构成如图3所示。
搅拌槽103及覆盖该搅拌槽103的上部的盖110的周围被第一耐火材料111覆盖。而且,具有包含将该第一耐火材料111的外侧的环境(加热空间112)加热的发热体的加热部(未图示)。即,在实施方式1中,作为加热搅拌槽103的方法而采用间接加热法。加热机构所加热的加热空间112进而被第二耐火材料(耐热部件)113覆盖。所述第一耐火材料111及第二耐火材料113为耐火砖、耐火隔热砖、或纤维系隔热材料等耐火物。
所述第一耐火材料111及第二耐火材料113为耐火砖、耐火隔热砖、或纤维系隔热材料等耐火物,且为耐热部件。另外,通过在第二耐火材料113的顶面设置具有隔热性的砖,而加热空间112的上部的温度上升,旋转轴108、保持部件117的部分的温度也提高,因此来自熔融玻璃的PtO2、SnO2挥发物通过温度差的缩小,而抑制PtO2、SnO2挥发物在旋转轴108、保持部件117的表面凝聚。此处,挥发物为由玻璃原料或存在于搅拌槽内的成分形成,例如,可列举PtO2、B2O3、SnO2
另外,所述旋转轴108的上方贯通所述盖110及所述盖110上的第一耐火材料111,进而贯通所述第二耐火材料113而连接于旋转机构(未图示)。旋转轴108内装在搅拌槽103,由支撑旋转轴108并使之旋转自如、且设置在搅拌槽103上部的盖110及第一耐火材料111附近的支撑部件(未图示)而支撑。通过旋转机构使支撑部件旋转,而由支撑部件支撑的旋转轴108旋转。此外,在所述旋转轴108与盖110及盖110上的第一耐火材料111之间设置有第一间隙(clearance)115,另外,在旋转轴108与第二耐火材料113之间设置有第二间隙(clearance)116。
而且,在位于较所述旋转轴108贯通的第一耐火材料111靠上方的旋转轴108的从盖110及第一耐火材料111突出的突出部,设置有具有大致覆盖存在于所述旋转轴108与盖110及第一耐火材料111之间的第一间隙115的大小的保持部件117。因此,保持部件117为防止从第二耐火材料113的顶部等掉落的挥发物的凝聚物等通过第一间隙115混入至熔融玻璃MG中的遮蔽部件。
在实施方式1中,在位于较第一耐火材料111靠上方的加热空间112的旋转轴108的突出部设置有保持部件117。
此外,构成所述搅拌装置120的搅拌槽103、搅拌机107(旋转轴108、搅拌翼109)的材料使用铂或铂合金等铂族金属,关于所述保持部件117也优选为使用相同的铂族金属。
在使用所述搅拌装置120的搅拌步骤中,从所述澄清槽102通过第二配管105供给至搅拌槽103内的熔融玻璃MG一面从上方朝下方引导过所述搅拌槽103的内部,一面通过所述搅拌机107搅拌,玻璃成分被均质化的熔融玻璃MG从搅拌槽103通过第三配管106供给至成形装置200。此外,为了在使熔融玻璃MG通过所述搅拌装置120而搅拌时,熔融玻璃MG的表面的位置稍微上下移动,而以使在覆盖搅拌槽103的上部的盖110与熔融玻璃MG的表面之间具有固定宽度的气相空间114的方式调节搅拌槽103与第二配管105的位置关系。另外,在实施方式1中,供给至搅拌槽103内的熔融玻璃MG以从上方朝下方引导过搅拌槽103的内部的方式构成,但并不限定于此,也能以从下方朝上方引导过搅拌槽103的内部的方式构成。
在此种搅拌步骤中,如上所述,为了在使熔融玻璃MG通过而搅拌时,熔融玻璃MG的表面水准上下移动,而在搅拌槽103的盖110与熔融玻璃MG的表面之间设置有固定宽度的气相空间114。在该气相空间114中包含氧气,另外,搅拌槽103被以高温加热,因此与气相空间114接触的铂族金属(搅拌槽103及搅拌机107的材料)挥发。在气相空间114中,包含挥发的铂族金属的挥发物(以下,称为铂挥发物)或从熔融玻璃挥发的B2O3及SnO2等挥发物(以下,称为锡等挥发物)的气体通过存在于搅拌机107的旋转轴108与搅拌槽103的盖110之间的间隙115向上方流动。
在实施方式1中,采用将搅拌槽103及覆盖该搅拌槽103的盖110的周围的第一耐火材料111的外侧的环境(加热空间112)加热的间接加热法,因此会产生气相空间114内的旋转轴108、第二耐火材料113的内壁与搅拌槽103内的环境的环境温度差。因此,挥发物凝聚并附着在旋转轴108、第二耐火材料113的内壁等。为了防止凝聚并附着在旋转轴108、第二耐火材料113的内壁等的挥发物的凝聚物掉落并通过第一间隙115进入至熔融玻璃MG,而设置有具有大致覆盖第一间隙115的大小的保持部件117。
通过第一间隙115流入至上方的加热空间112内的包含铂挥发物或锡等挥发物的气体,进而通过存在于旋转轴108与第二耐火材料113之间的间隙116向上方流动。如上所述,由于对加热空间112加热,因此在该加热空间112内环境温度的下降较小,但在包含铂挥发物、锡等挥发物的气体通过所述间隙116向上方流动的过程中,环境温度下降,例如在设置在该温度下降的位置上的旋转轴108的保持部件117的温度低于所述挥发物的露点的情况下,环境中所包含的铂、锡等挥发物凝聚并附着在保持部件117的表面上。当成为铂的蒸气压超过饱和蒸气压的温度时析出。这样一来凝聚并附着在保持部件117的表面上的铂、锡等挥发物的凝聚物的一部分有时从凝聚物脱离而掉落至熔融玻璃MG内。
如图3所示,由于旋转轴108的下端处于熔融玻璃MG中,因此旋转轴108通过熔融玻璃MG加热(变热)。由于熔融玻璃MG的温度与第一耐火材料111、气相空间114等的温度相比为高温,因此旋转轴108的温度在与熔融玻璃MG接触的下端为最高,随着从熔融玻璃MG离开且朝向上端而下降。保持部件117安装在旋转轴108的突出部,被从旋转轴108的下方传导热而变热。因此,保持部件117的温度T根据从熔融玻璃MG的表面至保持部件117为止的距离L而变化。此外,保持部件117的温度T不仅取决于距熔融玻璃MG的表面的距离L,而且取决于气相空间114的温度、加热空间112的温度。越从熔融玻璃MG的表面离开则气相空间114的温度及加热空间112的温度也越下降,此处为了容易说明,而说明保持部件117的温度T取决于距熔融玻璃MG的表面的距离L。图4是表示从熔融玻璃MG的表面至保持部件117为止的距离L与该保持部件117的温度T的关系的图。越从熔融玻璃MG离开则旋转轴108的突出部的温度越下降。因此,如图4所示,保持部件117的位置越从熔融玻璃MG的表面离开,即,距离L越大则保持部件117的温度T越下降。在保持部件117的温度T下降的情况下,保持部件117周边的加热空间112的温度也下降,因此挥发物的饱和蒸气压下降。于是,有挥发物在保持部件117的表面凝聚(主要为底面),挥发物的凝聚物附着在保持部件117的表面,且该凝聚物的一部分掉落而进入至熔融玻璃MG的顾虑。因此,通过使从熔融玻璃MG的表面至保持部件117为止的距离L变短,以不使保持部件117的温度T下降,而可抑制铂等在保持部件117的表面凝聚,从而可防止异物附着在保持部件117的表面。
另外,越从收纳在搅拌槽103的熔融玻璃离开,则旋转轴108的突出部的温度越下降。此时,优选为保持部件117设置在保持部件117的温度高于挥发物的露点的旋转轴108上的位置。
另一方面,越从熔融玻璃MG的表面离开,则铂挥发物的质量摩尔浓度越变低。这是因为,在气相空间114中包含铂挥发物、锡等挥发物的气体通过存在于搅拌机107的旋转轴108与搅拌槽103的盖110之间的间隙115向上方流动而扩散。质量摩尔浓度根据拉乌尔定律而与蒸气压的下降成正比例,因此,越接近熔融玻璃MG的表面则挥发物的蒸气压越高,越从熔融玻璃MG的表面离开则挥发物的蒸气压越低。近年来,由于流入至搅拌槽103的熔融玻璃MG的温度变高,因此铂挥发物或锡等挥发物的质量摩尔浓度及蒸气压变高。因此,设置在旋转轴108的保持部件117的位置越接近熔融玻璃MG的表面,铂挥发物或锡等挥发物越容易在保持部件117的表面凝聚。因此,通过在从熔融玻璃MG的表面离开的位置设置保持部件117,可抑制挥发物在保持部件117的表面凝聚,从而可防止挥发物的凝聚物附着在保持部件117的表面。
如上所述,设置保持部件117的位置必须由铂挥发物或锡等挥发物(以下,有时简称为挥发物)的饱和蒸气压与挥发物的蒸气压的关系来决定。图5是表示从熔融玻璃MG的表面至保持部件117为止的距离L与挥发物的饱和蒸气压及蒸气压的关系的图。挥发物的饱和蒸气压根据气相空间114、加热空间112的温度而变化,越离熔融玻璃MG的表面远则气相空间114、加热空间112的温度越变低,因此从熔融玻璃MG的表面至保持部件117为止的距离L越长则气相空间114、加热空间112的温度越变低。因此,如该图的实线所示,随着距离L较大地变长而挥发物的饱和蒸气压变小。另外,如上所述,越离熔融玻璃MG的表面远则挥发物的蒸气压越变小,因此如该图的虚线所示,距离L越长则挥发物的蒸气压越变小。此处,在挥发物的蒸气压小于挥发物的饱和蒸气压的情况下,可抑制挥发物在保持部件117的表面凝聚。因此,在挥发物的蒸气压小于挥发物的饱和蒸气压的位置设置保持部件117。所谓挥发物是指铂族金属的挥发物或锡等挥发物。另外,保持部件117设置在成为挥发物凝聚的温度以上的旋转轴108的突出部上的位置。如图5所示,由于挥发物的蒸气压小于挥发物的饱和蒸气压的距离为从距离L1至距离L2,因此通过在距熔融玻璃MG的表面为从距离L1至距离L2的范围设置保持部件117,可抑制挥发物在保持部件117的表面凝聚。即,优选为在随着铂挥发物或锡等挥发物通过盖110与旋转轴108之间的第一间隙(clearance)115向上方流动而下降的所述挥发物的蒸气压,小于随着从熔融玻璃MG离开且朝向上方而下降的挥发物的饱和蒸气压的位置设置保持部件117。例如,在保持部件117的温度T成为1310℃~1405℃的旋转轴108的突出部上的位置、加热空间112、气相空间114的温度成为1310℃~1405℃的旋转轴108上的位置、或旋转轴108的突出部的温度成为1310℃~1405℃的旋转轴108的突出部上的位置设置保持部件117。在该情况下,保持部件117的温度T成为1310℃的位置为距离L2,保持部件117的温度T成为1405℃的位置为距离L1。通过在成为该温度范围内的距离L1~L2的位置设置保持部件117,可抑制挥发物在保持部件117的表面凝聚。
在挥发物的蒸气压小于挥发物的饱和蒸气压的情况下,即,在从挥发物的饱和蒸气压减去挥发物的蒸气压所得的蒸气压差大于0的情况下,可抑制挥发物在保持部件117的表面凝聚,但因通过从熔融玻璃MG的表面朝向上方的气流所产生的上下方向的温度分布,而挥发物的饱和蒸气压、挥发物的蒸气压微妙地变化。因此,在保持部件117处于距离L1或距离L2附近的情况下,存在挥发物在保持部件117的表面凝聚的可能性。为了防止挥发物在保持部件117的表面凝聚,即便在加热空间112的上下方向的温度分布因气流而变化的情况下,也必须使挥发物的蒸气压大于挥发物的饱和蒸气压。例如,在处于特定的距离(位于相同高度)的挥发物的蒸气压的变化量为从0至P1的情况下,在蒸气压差大于最大的蒸气压变化量即P1的位置设置保持部件117,由此可防止挥发物在保持部件117的表面凝聚。图6是表示从熔融玻璃MG的表面至保持部件117为止的距离L与从挥发物的饱和蒸气压减去挥发物的蒸气压所得的蒸气压差的关系。如该图所示,与蒸气压差大于P1的范围对应的从熔融玻璃MG的表面至保持部件117为止的距离L为从距离L3至距离L4。因此,通过在从距离L3至距离L4的范围设置保持部件117,可防止挥发物在保持部件117的表面凝聚。
此外,可防止挥发物在保持部件117的表面凝聚的从熔融玻璃MG的表面至保持部件117为止的从距离L1至L2、及从距离L3至距离L4,根据熔融玻璃MG的温度、第一间隙115的大小、通过加热机构而加热的加热空间112的温度、气相空间114的温度、保持部件117及旋转轴108的材质等而变化,且可任意地变更。
根据实施方式1,在利用搅拌装置对熔融玻璃搅拌的搅拌步骤中,以不使铂挥发物或锡等挥发物凝聚在保持部件117的方式,在挥发物的蒸气压小于挥发物的饱和蒸气压的位置设置保持部件117。因此,可抑制挥发物凝聚在保持部件117的表面,从而可防止凝聚的铂等凝聚物的一部分作为异物进入至熔融玻璃MG。
此外,优选为,以抑制铂挥发物或锡等挥发物凝聚在保持部件117的方式调整加热空间112的环境。在该情况下,优选为,在加热空间112内设置有作为设置在搅拌槽(搅拌容器)103的外部的发热体的多个加热部,以使加热空间112内的旋转轴108的突出部周围的铂蒸气压为0.3Pa~5Pa,且使旋转轴108的突出部的温度为铂蒸气压成为铂挥发物的饱和蒸气压的温度以上(铂挥发物的饱和蒸气压成为铂蒸气压以上)的方式,通过所述加热部而加热旋转轴108的突出部。关于该方面,将在实施方式2中进行说明。
(实施方式2)
图7是表示实施方式2的搅拌装置120的一例的侧视图。搅拌装置120主要具备搅拌容器121、容器盖121a、搅拌机122、耐热槽131、以及多个发热体132。搅拌容器121及搅拌机122由包含铂或铂合金等铂族金属的材料构成。图8仅是搅拌装置120的搅拌容器121及搅拌机122的俯视图。在图8中,省略了下述的遮蔽部件125b。
搅拌容器121为圆筒形状的容器。搅拌容器121具有安装在下部侧面的上游侧导管123及安装在上部侧面的下游侧导管124。上游侧导管123对应于图2所示的第二配管105,下游侧导管124对应于图2所示的第三配管106。如图8所示,上游侧导管123隔着搅拌容器121而位于下游侧导管124的相反侧。在搅拌装置120中,熔融玻璃MG从上游侧导管123流入至搅拌容器121内,在搅拌容器121内一面从下方朝上方引导一面通过搅拌机122搅拌,且从搅拌容器121内朝下游侧导管124流出。此外,搅拌容器121的水平方向的截面形状也可为椭圆。
容器盖121a设置在搅拌容器121的上方。容器盖121a与搅拌容器121的上端面接触,相当于搅拌容器121的盖。容器盖121a防止从搅拌容器121的上方掉落的异物混入至搅拌容器121内的熔融玻璃G中。容器盖121a抑制搅拌容器121内的熔融玻璃MG的温度下降。
在容器盖121a形成有上部开口121b。上部开口121b为供下述的旋转轴125贯通的孔。在搅拌容器121的底面形成有排出口121c。排出口121c连接有在铅垂方向延伸的排出管128。排出管128由包含铂或铂合金等铂族金属的材料构成。排出管128是用来将搅拌容器121内的熔融玻璃MG从搅拌容器121排出的管。
搅拌机122配置在搅拌容器121内,用于搅拌熔融玻璃MG。搅拌机122具有旋转轴125与安装在旋转轴125的搅拌翼(叶片)126。旋转轴125具有从容器盖121a向容器盖121a的上方突出的突出部。搅拌机122由包含铂族金属的材料构成,更详细而言,由强化铂构成。强化铂是使氧化锆等氧化物分散在铂或铂合金中并轧压而成的材料。强化铂具有层状的铂晶界构造,与铂或铂合金相比,高温下的蠕变强度及拉伸强度较高。因此,强化铂对高温的熔融玻璃MG所接触的搅拌机122而言为优选的材料。
搅拌机122具有:圆柱形状的旋转轴125,沿着铅垂方向配置;以及搅拌翼126,连结在旋转轴125的外周面。旋转轴125向图8的箭头方向,围绕连结其圆柱形状的上表面的中心与下表面的中心的中心线L(参照图7)轴旋转。旋转轴125是内部为空洞的管状的部件。搅拌翼126由较旋转轴125更细的管状的部件构成。搅拌翼126包括:多个支撑管126a,贯通旋转轴125;以及框管126b,连结支撑管126a的两端部。如图8所示,在从中心线L的轴线方向观察搅拌装置120的情况下,多个支撑管126a与框管126b相互重叠。支撑管126a及框管126b通过焊接而安装在旋转轴125的外周面。此外,支撑管126a与框管126b也可为一体的部件。
耐热槽131设置在搅拌容器121的外部空间而形成加热空间133。加热空间133是在加热空间133内设置有搅拌容器121的耐热槽131的内部空间。耐热槽131由耐火隔热砖或高铝水泥(alumina cement)等耐热部件构成。排出管128沿着铅垂方向贯通耐热槽131的底部。虽未图示,但在耐热槽131的下方,排出管128在由耐热部件覆盖的状态下被加热。加热空间133包括上部加热空间133a与下部加热空间133b。上部加热空间133a为较铅垂方向上的加热空间133的中间高度位置靠上方的空间。下部加热空间133b为较铅垂方向上的加热空间133的中间高度位置靠下方的空间。在图7中,加热空间133的中间高度位置以虚线表示。
旋转轴125以在与容器盖121a之间形成有环状间隙(clearance)121d的状态沿着铅垂方向贯通上部开口121b。旋转轴125具有向容器盖121a的上方突出的突出部125a。突出部125a为旋转轴125的一部分,且为位于加热空间133的部分。旋转轴125在突出部125a的上方贯通耐热槽131的顶面,在耐热槽131的上方与未图示的电动机连接。电动机为使旋转轴125旋转的驱动源。
在旋转轴125的突出部125a安装有圆柱形状的遮蔽部件125b。遮蔽部件125b与实施方式1中的图3所示的保持部件117相同。如图8所示,在从铅垂方向的上方观察的情况下,遮蔽部件125b覆盖环状间隙(clearance)121d。遮蔽部件125b是用来防止从耐热槽131的顶部等掉落的异物通过环状间隙121d混入至熔融玻璃MG中的部件。
遮蔽部件125b的在突出部125a上的设置位置也为满足与实施方式1的保持部件117相同的条件的位置。
即,越从熔融玻璃MG离开则突出部125a的温度越下降,遮蔽部件125b设置在遮蔽部件125b的温度高于挥发物的露点的突出部125a上的位置。另外,在随着挥发物通过容器盖121a与旋转轴125之间的环状间隙(clearance)121d向上方流动而下降的挥发物的蒸气压,小于随着从熔融玻璃MG离开且朝向上方而下降的挥发物的饱和蒸气压的位置设置有遮蔽部件125b。
多个发热体132设置在加热空间133。发热体132是通过通电而发热且由碳化硅等构成的棒状的部件。发热体132以其长度方向沿着水平方向的方式配置。各发热体132的输出被个别地调整。发热体132通过辐射而对搅拌容器121及搅拌机122加热,抑制与搅拌容器121及搅拌机122接触的熔融玻璃MG的温度下降。另外,如下所述,发热体132选择性地加热旋转轴125的突出部125a。
在实施方式2中,如图7所示,12根发热体132设置在加热空间133。在上部加热空间133a设置有6根发热体132,且在下部加热空间133b设置有6根发热体132。在上游侧导管123的上方设置有5根发热体132,在上游侧导管123的下方设置有1根发热体132。在下游侧导管124的上方设置有1根发热体132,在下游侧导管124的下方设置有5根发热体132。设置在上游侧导管123的上方的5根发热体132分别设置在不同的高度位置。设置在下游侧导管124的下方的5根发热体132分别设置在不同的高度位置。
图9是说明利用搅拌装置120搅拌的熔融玻璃MG的流动的图。图9所示的箭头表示熔融玻璃MG的流动方向。熔融玻璃MG从上游侧导管123流入至搅拌容器121的内部。在俯视搅拌装置120的情况下,搅拌机122围绕旋转轴125的中心线L旋转。搅拌机122的旋转方向由上游侧导管123及下游侧导管124的位置关系等而决定,为顺时针或逆时针的任一者均可。在实施方式2中,搅拌机122逆时针地旋转。在搅拌容器121的内部,熔融玻璃MG一面被从下方慢慢向上方引导,一面通过搅拌机122搅拌。经搅拌的熔融玻璃MG从搅拌容器121的内部向下游侧导管124流出。
另外,如果长时间进行利用搅拌装置120的熔融玻璃MG的搅拌步骤,则具有与熔融玻璃MG不同的玻璃成分的玻璃异物慢慢蓄积在搅拌容器121的底部。玻璃异物是由熔融玻璃MG中所包含的玻璃成分中主要与其他成分相比比重较大的成分构成的熔融玻璃。玻璃异物成为通过玻璃制造装置100而制造的玻璃基板的条痕的原因,因此经由排出管128而排出至搅拌容器121的外部。
此外,通过搅拌装置120搅拌的熔融玻璃MG的温度在具有102.5dPa·s的粘度的情况下,优选为1450℃~1750℃的情况,更优选为1500℃~1750℃的情况,进而优选为1530℃~1750℃的情况。
其次,对利用设置在加热空间133的发热体132而进行的旋转轴125的突出部125a的选择性的加热进行说明。在实施方式2中,以使突出部125a周围的加热空间133的铂蒸气压为0.3Pa~5Pa,且使突出部125a的温度为铂蒸气压成为饱和蒸气压的温度以上的方式,利用发热体132选择性地加热突出部125a。此处,所谓突出部125a周围的加热空间133是指环状间隙121d的上方的空间。
另外,以通过发热体132如上所述般选择性地加热突出部125a的方式,在搅拌装置120的使用前决定至少一部分的发热体132的高度位置及功率。例如,以通过来自发热体132的辐射热而有效率地加热突出部125a的方式预先调整设置在突出部125a附近的发热体132的高度位置及功率。此处,所谓设置在突出部125a附近的发热体132,例如为配置在上部加热空间133a的6根发热体132。另外,作为另一例,也能以使配置在上部加热空间133a的6根发热体132的功率的合计大于配置在下部加热空间133b的6根发热体132的功率的合计的方式调整发热体132的功率。
在实施方式2的玻璃基板的制造方法中,通过设置在搅拌容器121的外部的加热空间133内的加热部132,而将旋转轴125的突出部125a选择性地加热至铂蒸气压成为饱和蒸气压的温度以上。旋转轴125的突出部125a存在于加热空间133,不与搅拌容器121内的高温的熔融玻璃MG接触。因此,突出部125a为与旋转轴125的其他部分相比易于通过散热而温度下降的部分。
在实施方式2中,通过利用加热部132选择性地加热旋转轴125的突出部125a,可抑制从熔融玻璃MG挥发的锡等挥发物、及从搅拌容器121或搅拌机122挥发的铂挥发物在突出部125a附近的加热空间133凝聚,并附着在突出部125a的表面或遮蔽部件125b。各种挥发物中的铂挥发物为显示某蒸气压的值时的温度最高的成分。换句话说,在将某温度下的各种挥发成分的饱和蒸气压进行比较的情况下,铂挥发物为显示最小的饱和蒸气压的挥发成分。因此,以不使铂挥发物凝聚并析出的方式将突出部125a加热至铂蒸气压成为铂挥发物的饱和蒸气压的温度以上,由此在突出部125a周围的加热空间133中,抑制挥发物的凝聚。由此,防止凝聚并附着在突出部125a及遮蔽部件125b的挥发物从突出部125a及遮蔽部件125b剥落,且通过环状间隙121d掉落至搅拌容器121内的熔融玻璃MG中,因此防止来自挥发物的异物混入至熔融玻璃MG中。
因此,实施方式2的玻璃基板的制造方法可减少在搅拌装置120的旋转轴125的突出部125a周围凝聚的挥发物的量而抑制异物混入至熔融玻璃MG中,从而可减少在所成形的玻璃基板中残存的异物。从混入有异物的熔融玻璃MG制造的玻璃基板产生条痕的可能性较高。因此,通过抑制异物混入至搅拌容器121内的熔融玻璃MG中,可在搅拌装置120中将熔融玻璃MG均质地搅拌。由此,可抑制条痕的产生而获得高品质的玻璃产品。
另外,在实施方式2中,玻璃基板的应变点为680℃以上,优选为700℃以上。由于存在玻璃基板的应变点越高,则熔融玻璃MG的挥发成分的挥发量越增加的倾向,因此抑制异物混入至熔融玻璃MG的效果显著。
变形例A:
在实施方式2中,在旋转轴125的突出部125a安装有圆柱形状的遮蔽部件125b,但也可不在突出部125a安装遮蔽部件125b。在该情况下,也可通过利用加热部132选择性地加热突出部125a而减少在突出部125a附近凝聚的挥发物的量,从而减少在所成形的玻璃基板中残存的异物。
变形例B:
在实施方式2中,以通过发热体132选择性地加热突出部125a的方式在搅拌装置120的使用前决定发热体132的高度位置及功率。此处,也可通过计算机模拟来决定发热体132的高度位置及功率。例如,也可通过热流体分析模拟而计算突出部125a周围的加热空间133的温度,从而决定发热体132的高度位置及功率。
变形例C:
在实施方式2中,在搅拌容器121的内部,熔融玻璃MG一面被从下方慢慢向上方引导,一面通过搅拌机122搅拌。然而,熔融玻璃MG也可如实施方式1般,一面被从上方慢慢向下方引导,一面通过搅拌机122搅拌。
变形例D:
在实施方式1及实施方式2中,搅拌装置120设置在澄清槽102与成形装置200之间,搅拌在澄清槽102澄清的熔融玻璃MG。然而,实施方式1及实施方式2的搅拌装置120也可设置在熔解槽101与澄清槽102之间。在该情况下,搅拌装置120搅拌在熔解槽101中产生的熔融玻璃MG,并将均质化的熔融玻璃MG供给至澄清槽102。此外,两个搅拌装置120也可设置在熔解槽101与澄清槽102之间、及澄清槽102与成形装置200之间。
(实施例)
使用具有与实施方式2中的搅拌装置120相同的构成的模型,执行用来计算搅拌装置120内部的温度分布的热流体分析模拟。如图7所示,在熔融玻璃MG的流动为层流的条件下,计算搅拌机122的搅拌翼126的主表面成为与搅拌容器121内的熔融玻璃MG的流动方向平行的瞬间的熔融玻璃MG的流速分布。其次,对分析时所设定的各种参数进行说明。对于与实施方式2相同的构成要素使用相同的参照符号。
(a)熔融玻璃MG的流入温度:1460℃;
(b)熔融玻璃MG的流入量:18(t/day);
(c)耐热槽131及搅拌装置120的放射率:0.9;
(d)耐热槽131的对流热传导的热传导系数:10W/m2K;
(e)发热体132的功率:2.0kW~8.0kW;
在以上的参数下,针对以下的七种模型计算搅拌装置120内部的温度分布。
(模型1)使用图7所示的12根发热体132的全部。发热体132的功率设定为2kW。
(模型2)在模型1的构成中,将设置在上游侧导管123的上方的5根发热体132的高度位置设定为较模型1的情况靠上方60mm。
(模型3)在模型2的构成中,使用12根发热体132中的6根发热体132。所使用的6根发热体132为设置在上游侧导管123的上方的5根发热体132中除位于最下方的发热体132以外的4根发热体132、设置在下游侧导管124的上方的1根发热体132、及设置在下游侧导管124的下方的5根发热体132中位于最上方的发热体132。图10中用影线表示所使用的6根发热体132。发热体132的功率设定为2kW。
(模型4)使用12根发热体132中的6根发热体132。所使用的6根发热体132与模型3相同,发热体132的位置与模型1相同。发热体132的功率设定为2kW。
(模型5)在模型4的构成中,发热体132的功率设定为4kW。
(模型6)在模型4的构成中,发热体132的功率设定为6kW。
(模型7)在模型4的构成中,发热体132的功率设定为8kW。
为了确认通过发热体132选择性地加热突出部125a的效果,而对突出部125a的较遮蔽部件125b靠上方20mm的地点的第一温度、及突出部125a的较遮蔽部件125b靠下方20mm的地点的第二温度的分析结果进行比较研究。其次,对所述研究结果进行说明。
在模型3中,与模型1相比,第一温度及第二温度显示更高的值。即,确认到通过使在加热空间133中设置在上方的发热体132(图10中由影线表示的6根发热体132)发热,而可选择性地加热突出部125a。
另外,关于模型4~7,发热体132的功率越高,则第一温度及第二温度越显示更高的值。第一温度及第二温度相对于发热体132的功率的变化率为13.5℃/kW~15.9℃/kW。即,确认到通过提高发热体132的功率而可选择性地加热突出部125a。
以上,对本发明的玻璃基板的制造方法及搅拌装置进行了详细说明,但本发明并不限定于所述实施方式,当然也可在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良或变更。
[符号的说明]
100 熔解装置
101 熔解槽
102 澄清槽
103 搅拌槽
104 第一配管
105 第二配管
106 第三配管
107 搅拌机
108、125 旋转轴
109、126 搅拌翼
110 盖
111 第一耐火材料
112、133 加热空间
113 第二耐火材料
114 气相空间
115、116 间隙
117 保持部件
120 搅拌装置
121 搅拌容器
121a 容器盖
121b 上部开口
121c 排出口
121d 环状间隙
122 搅拌机
123 上游侧导管
124 下游侧导管
125 旋转轴
125a 突出部
125b 遮蔽部件
126a 支撑管
126b 框管
128 排出管
131 耐热槽
132 发热体(加热部)
133 加热空间
133a 上部加热空间
133b 下部加热空间
200 成形装置
210 成形体
300 切断装置

Claims (6)

1.一种玻璃基板的制造方法,其特征在于包括:搅拌步骤,利用搅拌装置搅拌将玻璃原料熔解而产生的熔融玻璃;以及成形步骤,将所述熔融玻璃成形为板状;且
所述搅拌装置具有:
搅拌容器,收纳熔融玻璃,且由包含铂族金属的材料而构成;
容器盖,设置在所述搅拌容器的上方;
搅拌机,具有轴及叶片,用来搅拌所述搅拌容器内的所述熔融玻璃,该轴具有从所述容器盖向所述容器盖的上方突出的突出部,且由包含铂族金属的材料而构成,该叶片安装在所述轴,且由包含铂族金属的材料而构成;
耐热部件,设置在所述搅拌容器的外部,而形成将所述搅拌容器设置在内侧的加热空间;
多个加热部,设置在所述加热空间内的所述搅拌容器的外部的场所;以及
保持部件,保持挥发的所述铂族金属或包含所述玻璃原料的挥发物凝聚而成的凝聚物,且设置在所述突出部;
所述保持部件设置在所述加热空间内的所述突出部中成为所述挥发物凝聚的温度以上的位置,且
通过所述容器盖与所述轴之间的间隙向上方流动而下降的挥发物的蒸气压,是以形成小于从所述熔融玻璃离开且朝向上方而下降的挥发物的饱和蒸气压的区域的方式,通过加热调整越从所述熔融玻璃离开至上方而温度越下降的所述突出部的温度分布,在所述区域的位置设置有所述保持部件。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板的制造方法,其中越从所述熔融玻璃离开则所述突出部的温度越下降,
所述保持部件设置在所述保持部件的温度较所述挥发物的露点高的所述轴的所述突出部上的位置。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法,其中在所述搅拌步骤中,以使所述突出部周围的所述加热空间的铂蒸气压为0.3Pa~5Pa,且使所述突出部的温度为所述铂蒸气压成为饱和蒸气压的温度以上的方式,利用所述加热部来加热所述突出部。
4.根据权利要求1所述的玻璃基板的制造方法,其中所述玻璃基板的应变点为680℃以上。
5.一种搅拌装置,其特征在于,其是搅拌将玻璃原料熔解而产生的熔融玻璃的搅拌装置,且具有:
搅拌容器,收纳熔融玻璃,且由包含铂族金属的材料而构成;
容器盖,设置在所述搅拌容器的上方;
搅拌机,具有轴及叶片,用来搅拌所述搅拌容器内的所述熔融玻璃,该轴具有从所述容器盖向所述容器盖的上方突出的突出部,且由包含铂族金属的材料而构成,该叶片安装在所述轴,且由包含铂族金属的材料而构成;
耐热部件,设置在所述搅拌容器的外部,而形成将所述搅拌容器设置在内侧的加热空间;
多个加热部,设置在所述加热空间内的所述搅拌容器的外部的场所;以及
保持部件,保持挥发的所述铂族金属或包含所述玻璃原料的挥发物凝聚而成的凝聚物,且设置在所述突出部;
所述保持部件设置在所述加热空间内的所述突出部中成为所述挥发物凝聚的温度以上的位置,且
通过所述容器盖与所述轴之间的间隙向上方流动而下降的挥发物的蒸气压,是以形成小于从所述熔融玻璃离开且朝向上方而下降的挥发物的饱和蒸气压的区域的方式,通过加热调整越从所述熔融玻璃离开至上方而温度越下降的所述突出部的温度分布,在所述区域的位置设置有所述保持部件。
6.根据权利要求5所述的搅拌装置,其中所述加热部以使所述突出部周围的所述加热空间的铂蒸气压为0.3Pa~5Pa,且使所述突出部的温度为所述铂蒸气压成为饱和蒸气压的温度以上的方式加热所述突出部。
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