CN108238710A - 玻璃带抛光成形方法与玻璃基板生产方法及生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种玻璃带抛光成形方法与玻璃基板生产方法及生产设备，涉及玻璃基板技术领域，该玻璃带抛光成形方法包括使玻璃液流经表面抛光的铂或铂合金抛光成形部形成玻璃带，玻璃带的第一长宽面保持原始表面，玻璃带的第二长宽面与表面抛光的铂或铂合金抛光成形部接触完成对玻璃带的抛光成形处理。玻璃基板生产方法包括上述抛光成形方法。利用该抛光成形方法生产玻璃基板能够缓解现有技术玻璃基板生产方法成本高、成品率低以及生产技术遭到垄断的技术问题，开创了一种玻璃基板的新的制备方法，达到了提高生产质量和降低成本的技术效果。

Description

玻璃带抛光成形方法与玻璃基板生产方法及生产设备

技术领域

本发明涉及玻璃基板生产领域，尤其是涉及一种玻璃带抛光成形方法与玻璃基板生产方法及生产设备。

背景技术

随着手机、平板电脑和智能电视的普及应用，电子工业对无碱玻璃需求量迅速增长，国内外各大玻璃厂商之间的竞争也越来越激烈。

目前较为成熟的玻璃基板生产方法主要有浮法工艺方法、狭缝下拉法和溢流下拉法，但上述每种方法都有各种弊端。就浮法工艺方法而言，其抛光成形工艺是将熔融玻璃液置于锡槽中，在锡槽中进行抛光成形。该方法中的锡槽一般较大且只能水平放置，占地面积大，且需要对锡槽提供热量以保证锡液的流动性，投资成本大，使用维护成本也十分庞大。

就狭缝下拉法而言，玻璃基板的抛光成形控制操作起来十分不易，且在抛光成形过程中经常会出现玻璃面划伤的情况，降低了玻璃基板的成品率。

与浮法工艺方法和狭缝下拉法相比，溢流下拉法(也称为熔融下拉法)能够生产出具有优异平整度和光滑度表面的玻璃板，且不需使用二次成形工艺(研磨、抛光)等，是目前优质玻璃的主要生产方法。但是该方法由于受国外技术垄断，造成利用该方法制备的玻璃基板的价格始终居高不下。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种玻璃带抛光成形方法，以缓解现有技术玻璃基板生产方法成本高、成品率低以及生产技术遭到垄断的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种玻璃基板生产方法，利用该方法生产的玻璃基板具有表面光滑平整无划痕，成品率高且生产成本低的优点。

本发明的第三目的在于提供一种玻璃基板生产设备，该生产设备尺寸可调且可任意放置，不受放置空间的限定。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种玻璃带抛光成形方法，使玻璃液流经表面抛光的铂或铂合金抛光成形部形成玻璃带，玻璃带的第一长宽面保持原始表面，玻璃带的第二长宽面与表面抛光的铂或铂合金抛光成形部接触完成对玻璃带的抛光成形处理。

铂或铂合金抛光成形部接触完成对玻璃带的抛光成形。

进一步的，铂或铂合金抛光成形部的形状包括板、圆筒或圆柱。

进一步的，所述铂或铂合金抛光成形部的表面为平面或曲面。

进一步的，铂合金为铂铱合金或铂铑合金。

进一步的，所述玻璃带的粘度为：102Pa·s-1x10⁷Pa·s；

优选地，玻璃带自抛光至固化成形为单层玻璃。

一种玻璃基板生产方法，包括利用玻璃带抛光成形方法对玻璃带进行抛光成形处理的步骤。

进一步的，先对熔融的玻璃液进行澄清均化后再进行抛光成形处理；

优选地，玻璃带经抛光成形处理后再依次经过拉薄成形处理和退火处理得到所述玻璃基板。

一种玻璃基板生产设备，包括玻璃液的盛料装置与铂或铂合金抛光成形部，所述玻璃液从盛料装置中流出后能够流经所述铂或铂合金抛光成形部。

进一步的，所述生产设备还包括澄清均化装置，所述澄清均化装置由至少两组流料管与内腔为圆柱形的澄清池构成，所述流料管与所述澄清池连通，所述澄清池的底部高于流料管底部，所述澄清均化装置与所述盛料装置连通，所述玻璃液经澄清均化处理后进入所述盛料装置。

进一步的，所述生产设备包括拉薄成形装置，利用所述拉薄成形装置对经过抛光成形处理后得到的玻璃带进行拉薄成形处理。

进一步的，所述拉薄成形装置包括成对设置的牵引辊和驱动所述牵引辊转动的驱动部件；

优选地，所述牵引辊内设有冷却部件，所述冷却部件包括一个冷却剂进气管和N个冷却剂排气管，排气管与进气管的尾端连通形成冷却剂流通通道；其中N≥2，且N为自然数。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的玻璃带抛光成形方法，是使熔融的玻璃液流经铂或铂合金抛光成形部以完成对玻璃液的抛光成形。该抛光成形过程中，玻璃液在铂或铂合金抛光成形部表面流动铺展形成具有一定厚度的玻璃带，所得玻璃带的第一长宽面保持原始表面，第二长宽面与表面抛光的铂或铂合金抛光成形部接触进行抛光。

与浮法工艺方法中的锡槽抛光成形相比，本发明提供的抛光成形方法中，铂或铂合金抛光成形部为有形的固定部件，可以以任意形状或连接结构方式设置，占地面积小，且不受锡槽锡液必须水平放置的限制，降低了设备的投资成本和后期维护成本。另外，利用浮法工艺方法制备花纹形状的玻璃基板时，在锡槽中完成抛光成形后还需要在锡槽外进行二次加工以得到所需图案。而本发明提供的抛光成形方法可以将铂或铂合金抛光成形部的表面设计成所需花纹，在抛光成形时就可以得到所需图案，避免二次加工。

与狭缝下拉法相比，本发明的抛光成形方法中玻璃带有一面处于原始表面，不受挤压拉拔的作用力，从而避免玻璃划伤，提高了玻璃基板的成品率。与溢流下拉法相比，开拓了一种全新的玻璃基板的生产方法，打破了国外对于高质量玻璃基板生产技术的垄断，对于降低玻璃的生产成本具有重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例2提供的玻璃基板生产设备的结构示意图；

图2为图1所示结构中盛料装置的结构示意图；

图3为图1所示结构中牵引辊的结构示意图；

图4为本发明实施例3提供的玻璃基板生产设备的结构示意图；

图5为本发明实施例4提供的玻璃基板生产设备的结构示意图；

图6为本发明实施例5提供的玻璃基板生产设备的结构示意图；

图7为本发明实施例7提供的玻璃基板生产设备中槽形铂金属板结构示意图；

图8为本发明实施例8提供的玻璃基板生产设备的结构示意图。

图标：10-熔窑；20-流料管；30-澄清池；40-均化池；41-搅拌器； 50-盛料装置；51-出料口；52-平面侧壁；60-铂金属平板；61-槽形铂金属板；62-铂金属圆筒；70-玻璃带；80-牵引辊；81-冷却剂进气管； 82-冷却剂排气管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的一个方面提供了一种玻璃带抛光成形方法，使玻璃液流经表面抛光的铂或铂合金抛光成形部形成玻璃带，玻璃带的第一长宽面保持原始表面，玻璃带的第二长宽面与表面抛光的铂或铂合金抛光成形部接触完成对玻璃带的抛光成形处理。

本发明提供的玻璃带抛光成形方法，是使熔融的玻璃液流经铂或铂合金抛光成形部以完成对玻璃液的抛光成形。该抛光成形过程中，玻璃液在铂或铂合金抛光成形部表面流动铺展形成具有一定厚度的玻璃带，所得玻璃带的第一长宽面保持原始表面，第二长宽面与表面抛光的铂或铂合金抛光成形部接触进行抛光。

与浮法工艺方法中的锡槽抛光成形相比，本发明提供的抛光成形方法中，铂或铂合金抛光成形部为有形的固定部件，可以以任意形状或连接结构方式设置，占地面积小，且不受锡槽锡液必须水平放置的限制，降低了设备的投资成本和后期维护成本。另外，利用浮法工艺方法制备花纹形状的玻璃基板时，在锡槽中完成抛光成形后还需要在锡槽外进行二次加工以得到所需图案。而本发明提供的抛光成形方法可以将铂或铂合金抛光成形部的表面设计成所需花纹，在抛光成形时就可以得到所需图案，避免二次加工。

与狭缝下拉法相比，本发明的抛光成形方法中玻璃带有一面处于原始表面，不受挤压拉拔的作用力，从而避免玻璃划伤，提高了玻璃基板的成品率。与溢流下拉法相比，开拓了一种全新的玻璃基板的生产方法，打破了国外对于高质量玻璃基板生产技术的垄断，对于降低玻璃的生产成本具有重要的意义。

本发明中，铂或铂合金抛光成形部具有表面经抛光处理的表面光滑的铂或铂合金表面，用于玻璃带的抛光成形。表面经抛光处理并非指铂或铂合金抛光成形部的表面为平面，可以是任意形状的表面，但是必要要保证光滑。玻璃液在流经铂或铂合金抛光成形部的过程中会降温增稠，流经铂或铂合金抛光成形部的玻璃液，其温度相对于初始熔融状态的玻璃液而言有所降低，粘度有所增加，具有一定的流动性和可塑性。

另外，本发明中的铂或铂合金抛光成形部与玻璃液接触不被熔融。铂或铂合金抛光成形部的表面形貌可以根据加工的玻璃基板的表面形貌进行设计。若待加工的玻璃基板的表面形貌要求为平面，且要求有较高的透光率，可以将铂或铂合金抛光成形部的表面设计为光滑的平面。若待加工的玻璃基板的表面形貌要求为花纹形，可以将铂或铂合金抛光成形部的表面设计为相应的花纹形貌。

可以理解的是，本发明中并未对铂或铂合金抛光成形部的具体形状做出限定，只要铂或铂合金抛光成形部能够与玻璃液进行面接触以实现对玻璃液的抛光成形处理即可。

在本发明的一些实施方式中，玻璃带的第一长宽面保持原始表面，玻璃带的第二长宽面和厚度方向的至少一面与表面抛光的铂或铂合金抛光成形部接触完成对玻璃带的抛光成形。

铂或铂合金抛光成形部接触，可以对玻璃带的厚度进行限定。

在本发明的一些实施方式中，铂或铂合金抛光成形部的形状包括但不限于板、圆筒或圆柱。可选地，所述铂或铂合金板包括铂或铂合金平板或槽形板。可选地，铂或铂合金抛光成形部的表面为平面或曲面。

铂或铂合金抛光成形部可以按生产条件或工艺要求设计加工成板、圆筒、圆柱，其表面形貌可平面，也可以为曲面。

当选用板形铂或铂合金抛光成形部进行抛光成形时，玻璃基板的一个长宽面(长宽面是指由玻璃基板的长宽组成的表面)与铂或铂合金抛光成形部接触，另一个长宽面处于处于自由态，保持玻璃的原始状态。

当选用槽形铂或铂合金抛光板进行抛光成形时，玻璃基板的一个长宽面和两个长高侧面(长高侧面是指玻璃基板的长高组成的侧面) 与铂或铂合金抛光成形部接触，其余表面处于自由态。

在本发明的一些实施方式中，所述铂合金为铂铱合金或铂铑合金。

铂或铂合金的耐高温性能好，且铂或铂合金的表面便于玻璃液的流动，更有利于玻璃液的抛光成形。其中，以重量百分比计，金属中铂的含量为60％-100％。

在本发明的一些实施方式中，铂或铂合金抛光成形部包括基体和铂或铂合金涂层，基体为耐高温无机材料基体。例如，基体材料可以选用刚玉或氧化锆耐火材料，或者使用钨钼等耐高温金属。其中，可以采用火焰喷涂或气相沉积的方法在耐高温无机材料基体或耐高温金属基体表面制备一层铂或铂合金的光滑涂层。

在本发明的一些实施方式中，所述玻璃液的粘度为：102Pa·s -1x10⁷Pa·s。

通过限定玻璃液的粘度，可以提高抛光成形质量。另外，通过控制粘度以调整玻璃液的流速，从而控制玻璃基板的厚度。

可以理解的是，玻璃带自抛光至固化成形为单层玻璃。

本发明的第二个方面提供了一种玻璃基板生产方法，包括利用上述玻璃带抛光成形方法对玻璃带进行抛光成形处理的步骤。

本发明提供的玻璃基板生产方法具有上述玻璃带抛光成形方法的全部优点，在此不再赘述。

在本发明的一些实施方式中，先对熔融的玻璃液进行澄清均化后再进行抛光成形处理；可选地，玻璃带经抛光成形处理后再依次经过拉薄成形处理和退火处理得到所述玻璃基板。

可以理解的是，玻璃原料的熔融、玻璃液的澄清均化以及后续玻璃带的拉薄成形、退火处理及裁切均可以采用现有的方法进行，无需做特殊改进。因此，本发明提供的玻璃基板生产方法与现有工艺设备可结合程度高，使用范围广。

本发明的第三个方面提供了一种玻璃基板生产设备，包括玻璃液的盛料装置和铂或铂合金抛光成形部，所述玻璃液从盛料装置中流出后能够流经所述铂或铂合金抛光成形部。

本发明提供的玻璃基板生产设备中，包括熔融玻璃液的盛料装置和铂或铂合金抛光成形部，其中盛料装置与铂或铂合金抛光成形部可以直接接触，也可以不接触。

例如，铂或铂合金抛光成形部可以直接连接于盛料装置的边缘，玻璃液从盛料装置中流出后，直接流经铂或铂合金抛光成形部，完成抛光成形后再进行后续的加工处理。

又如，铂或铂合金抛光成形部也可以不与盛料装置接触，可以将铂或铂合金抛光成形部放置于出料装置的下方。此时，可以将盛料装置的出料口一侧的侧壁设计成平面结构，当玻璃液从盛料装置中流出后，会沿着该平面结构的侧壁继续向下流动。玻璃液向下流动的过程中温度下降，之后铺设于铂或铂合金抛光成形部表面，流过铂或铂合金抛光成形部后完成抛光成形处理过程。

当铂或铂合金抛光成形部为铂或铂合金抛光板时，即铂或铂合金抛光成形板为平板或槽形板时，铂或铂合金抛光板可以竖直放置，也可以水平放置，还可以倾斜放置，只要使玻璃液能够在该铂或铂合金板上流动即可。

铂或铂合金抛光成形部为铂或铂合金圆筒、圆柱时，可以通过转动圆筒或圆柱与玻璃液产生相对运动，完成抛光成形的处理过程。

本发明中的盛料装置可以设置成不同的形状结构，例如可以是方形或圆形。根据待加工的玻璃基板的尺寸设计出料口的形状尺寸。

在本发明的一些实施方式中，所述生产设备还包括澄清均化装置，所述澄清均化装置由至少两组流料管与内腔为圆柱形的澄清池构成，所述流料管与所述澄清池连通，所述澄清池的底部高于流料管底部，所述澄清均化装置与所述盛料装置连通，所述玻璃液经澄清均化处理后进入所述盛料装置。

熔融的玻璃液经澄清均化后再进入盛料装置。澄清池与真空装置连接以对澄清池进行减压处理，使澄清池处于负压状态，以排除熔融玻璃液中的气泡。流进搅拌池的熔融玻璃液经搅拌后得到成分更为均匀的玻璃液。

澄清池的底部高于流料管底部，相当于在澄清池底部设置了凸起部，当熔融玻璃液流经至此处后，与该凸起部有一定的撞击，可以有利于玻璃液中的气泡排出，同时，有利于玻璃液的均化。

在本发明的一些实施方式中，所述生产设备包括拉薄成形装置，利用所述拉薄成形装置对经过抛光成形处理后得到的玻璃带进行拉薄成形处理；可选地，所述拉薄成形装置包括成对设置的牵引辊和驱动所述牵引辊转动的驱动部件。

为了防止玻璃带产生收缩变形，玻璃带在拉薄成形装置的作用下进行拉薄成形处理。该处理过程中，可以用牵引辊对玻璃带进行拉薄成形处理。其中，牵引辊为成对设置，为了使受力更为均匀，可以成对对称设置。

在本发明的一些实施方式中，牵引辊内设有冷却部件，所述冷却部件包括一个冷却剂进气管和N个冷却剂排气管，进气管的尾端与排气管连通构成冷却剂流通通道；其中N≥2，且N为自然数。冷却剂可以为液体冷却剂也可以为气体冷却剂。液体冷却剂可以选择水，气体冷却剂可以选择氮气。

下面将结合实施例对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

本实施例是一种玻璃基板生产方法，包括以下步骤：

步骤a)：在熔窑内将玻璃原料熔化成玻璃液，熔融温度为 1500-1630℃；

步骤b)：熔融后所得玻璃液经澄清均化后进入盛料装置，自盛料装置顶部流出，玻璃液的粘度控制在102Pa·s-1x10⁷Pa·s，之后流经铂金属平板，在铂金属平板上铺展进行抛光成形后得到玻璃带；

步骤c)：玻璃带依次经拉薄成形、退火和分切后得到玻璃基板。

实施例2

如图1所示，本实施例是一种玻璃基板生产设备，包括熔窑10、流料管20、澄清池30、均化池40、盛料装置50、铂金属平板60以及拉薄成形装置。盛料装置的结构如图2所示。本实施例中的生产设备还包括防尘封闭系统和玻璃液冷却系统，在图中并未标示出。

熔窑10通过流料管20与澄清池30连通，澄清池30内连通真空泵，利用真空泵对澄清池30进行减压处理使澄清池30内处于负压状态。澄清池30通过流料管20与均化池40连通，均化池40内设有搅拌器41，经澄清处理后的玻璃液进入均化池40进行均化处理。玻璃液经均化处理后进入盛料装置50，盛料装置50的出料口51所在侧壁为一平面侧壁52，玻璃液从出料口51溢出后经平面侧壁52后流经位于该平面侧壁52下方的铂金属平板60，玻璃液继续在铂金属平板60上流动并铺设于铂金属平板60表面形成玻璃带70，其中，铂金属平板60竖直放置于平面侧壁52的下方。玻璃带经拉薄成形装置进行拉薄成形处理后再进行退火和分切处理，最后得到玻璃基板。

继续参照图1，本实施例的拉薄成形装置包括成对设置的牵引辊 80，牵引辊80对称设置于玻璃带70的两侧。

如图3所示，牵引辊80包括一个冷却剂进气管81和两个冷却剂排气管82，冷却剂从冷却剂进气管81进入后再从冷却剂排气管82 流出以实现对牵引辊80的冷却。

实施例3

本实施例是一种玻璃基板生产设备，与实施例2中的生产设备相比，不同之处在于，本实施例中的铂金属平板直接连接于盛料装置的出口处，玻璃液从盛料装置溢出后直接流经铂金属平板，具体连接结构如图4所示，除此之外，本实施例中的结构部件与连接结构均与实施例2相同。

实施例4

本实施例是一种玻璃基板生产设备，与实施例2中的生产设备相比，不同之处在于，本实施例中的铂金属平板水平放置于平面侧壁的下方，具体连接结构如图5所示。

实施例5

本实施例是一种玻璃基板生产设备，与实施例2中的生产设备相比，不同之处在于，本实施例中的铂金属平板倾斜放置于平面侧壁的下方，铂金属平板与水平面的夹角为30°，具体连接结构如图6所示。

实施例6

本实施例是一种玻璃基板生产设备，与实施例5中的生产设备相比，不同之处在于，本实施例中的铂金属平板倾斜放置于平面侧壁的下方，铂金属平板与水平面的夹角为45°。

实施例7

本实施例是一种玻璃基板生产设备，与实施例2中的生产设备相比，不同之处在于，本实施例中的铂或铂合金抛光成形部为槽形铂金属板61，槽形铂金属板61倾斜放置于平面侧壁的下方，槽形铂金属板61与水平面的夹角为30°。其中，槽形铂金属板61的结构如图7 所示。

实施例8

本实施例是一种玻璃基板生产设备，与实施例2中的生产设备相比，不同之处在于，本实施例中的铂或铂合金抛光成形部为铂金属圆筒62，铂金属圆筒62放置于平面侧壁的下方，具体连接结构如图8 所示。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种玻璃带抛光成形方法，其特征在于，使玻璃液流经表面抛光的铂或铂合金抛光成形部形成玻璃带，玻璃带的第一长宽面保持原始表面，玻璃带的第二长宽面与表面抛光的铂或铂合金抛光成形部接触完成对玻璃带的抛光成形处理。

2.根据权利要求1所述的玻璃带抛光成形方法，其特征在于，玻璃带的第一长宽面保持原始表面，玻璃带的第二长宽面和厚度方向的至少一面与表面抛光的铂或铂合金抛光成形部接触完成对玻璃带的抛光成形。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃带抛光成形方法，其特征在于，铂或铂合金抛光成形部的形状包括板、圆筒或圆柱；

优选地，所述铂或铂合金抛光成形部的表面为平面或曲面。

4.根据权利要求1或2所述的玻璃带抛光成形方法，其特征在于，铂合金为铂铱合金或铂铑合金。

5.根据权利要求1或2所述的玻璃带抛光成形方法，其特征在于，所述玻璃带的粘度为：102Pa·s-1x10⁷Pa·s；

优选地，玻璃带自抛光至固化成形为单层玻璃。

6.一种玻璃基板生产方法，其特征在于，包括利用权利要求1-5任一项所述的玻璃带抛光成形方法对玻璃带进行抛光成形处理的步骤。

7.根据权利要求6所述的玻璃基板生产方法，其特征在于，先对熔融的玻璃液进行澄清均化后再进行抛光成形处理；

优选地，玻璃带经抛光成形处理后再依次经过拉薄成形处理和退火处理得到所述玻璃基板。

8.一种玻璃基板生产设备，其特征在于，包括玻璃液的盛料装置与铂或铂合金抛光成形部，所述玻璃液从盛料装置中流出后能够流经所述铂或铂合金抛光成形部。

9.根据权利要8所述的玻璃基板生产设备，其特征在于，所述生产设备包括拉薄成形装置，利用所述拉薄成形装置对经过抛光成形处理后得到的玻璃带进行拉薄成形处理。

10.根据权利要8或9所述的玻璃基板生产设备，其特征在于，所述拉薄成形装置包括成对设置的牵引辊和驱动所述牵引辊转动的驱动部件；

优选地，所述牵引辊内设有冷却部件，所述冷却部件包括一个冷却剂进气管和N个冷却剂排气管，排气管与进气管的尾端连通形成冷却剂流通通道；其中N≥2，且N为自然数。