CN109311719A - 用于冷却玻璃带边缘的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了用于生产玻璃板的设备和方法。所述设备可包含一个或更多个用于对玻璃带的至少一个边缘区域进行冷却的边缘冷却装置。边缘冷却装置可包含至少一个用于将冷气流输送至玻璃带边缘区域的第一管道和通气孔，以及至少一个用于将气体从所述玻璃带边缘区域拽离的第二管道。用于生产玻璃板的方法可包括将至少一个玻璃带边缘区域引入所公开的边缘冷却装置中。

Description

用于冷却玻璃带边缘的方法和设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月14日提交的系列号为62/349788的美国临时申请的优先权，本文以该申请的内容为基础，该申请的全部内容通过引用纳入本文。

本公开的领域

本公开总体上涉及用于形成玻璃板的方法，更具体而言，涉及用于在诸如熔合拉制机器这样的玻璃制造设备中对玻璃带的边缘区域进行冷却的方法和设备。

背景

高性能显示装置，例如液晶显示器(LCD)和等离子体显示器被广泛用于各种电子产品中，例如手机、笔记本电脑、电子平板电脑、电视和计算机显示器。当前市场上的显示装置可采用例如一个或多个高精度玻璃板作为一些应用例如电路组件的基板、或者作为滤色器。制造这种高品质玻璃基材的尖端技术是由康宁有限公司(Corning Incorporated)开发的熔合拉制法，其在3338696号和3682609号美国专利中有所描述，上述文献通过引用全文纳入本文。

熔合拉制法通常使用包含成形体的熔合拉制机器(FDM)。成形体可包含槽和具有楔形截面和两个向下倾斜而在根部汇合的主侧面(或成形表面)的下部。在运行过程中，槽中填充有熔融玻璃，允许熔融玻璃流过槽的侧面(或堰)且作为两条分离的玻璃物流沿着两个成形表面向下流动，最终在根部汇聚，且在根部熔合在一起而形成单一的玻璃带。因而，玻璃带可具有两个尚未暴露于成形体表面的完好外表面。然后，玻璃带可被向下拉制并冷却，以形成具有所需厚度和完好表面品质的玻璃板。

然而，熔合拉制法可具有各种与接收处理的玻璃的材料性质相关的限制。例如，当处于熔融状态的玻璃组合物在较低温度下暴露很长时间时，可能会开始形成不希望的晶相。这种晶相开始形成时的温度和粘度分别被称为液相线温度和液相线粘度。熔融玻璃的温度通常会随其沿着成形表面移动至根部而降低。因此，可希望使根部温度保持高于液相线温度，以防止晶体生长。

典型的FDM可在足以生产液相线粘度大于约100000泊(例如大于约130000泊)的熔融玻璃的温度下运行。然而，当在这种条件下处理液相线粘度小于约100000泊的玻璃组合物时，可能会在成形体上，例如朝向成形体的每一个端部或在边缘流动引导装置(本文中称为“边缘引导件”)上发生熔融玻璃的失透，所述边缘流动引导装置可接附于成形体的每一个端部，以引导玻璃流。失透可导致在玻璃带中，例如在珠形突起部分中产生结晶颗粒，并且/或者可降低工艺稳定性和/或产品品质。结果是，可能难以使用标准的FDM设备和方法由低液相线温度(LLT)玻璃组合物制造高品质的玻璃板。

在根部水平和/或边缘引导件(如果这种装置接附于成形体的至少一个端部)处具有较低玻璃粘度的条件下运行FDM是可能的，但是玻璃板的尺寸和/或品质可能会劣化。例如，所得到的玻璃板可能会具有减小的宽度，并且/或者板材可能在其平坦度和/或沿其宽度方向上的厚度方面不均匀，造成其不适用于显示器应用。板材宽度的损失可体现在带材边缘处累积的物质(称为“珠形突起”)，其可能会在离开FDM的粘性玻璃带在成形体根部下方变薄时形成。带材的薄化会随着成形体端部或边缘引导件端部处玻璃粘度的减小和/或随着流速和/或拉拽速度的增加而加重。所得到的珠形突起可在玻璃带中引起热梯度(例如因为较高的珠形突起与中心厚度之比)，还可导致玻璃带的形变和/或残余应力。珠形突起还可限制进一步处理阶段(例如运输和/或悬吊阶段)中玻璃带的弯曲曲率，这会进一步引发弯曲应力。

对高性能显示器的消费需求以及对尺寸和图像品质的日益增长的要求驱使对于用于生产高品质、高精度的玻璃板的改善的制造方法的需求。因此，将会有益的是，提供用于形成玻璃带和板的方法和设备，其能够将带材的薄化降至最小，并且减少例如由失透和/或应力所导致的玻璃缺陷。

发明简述

本公开涉及用于生产玻璃板的设备，该设备包含：用于由熔融玻璃生产玻璃带的成形体、以及至少一个定位于成形体下方且配置成对至少一个玻璃带边缘区域进行冷却的边缘冷却装置，其中，至少一个边缘冷却装置包含：至少一个第一管道、至少一个与所述至少一个第一管道流体相连且配置成将冷气流输送至所述至少一个玻璃带边缘区域的通气孔、以及至少一个配置成将气体从所述至少一个玻璃带边缘区域拽离的第二管道。

在某些实施方式中，所述至少一个边缘冷却装置包含配置成将冷气流输送至所述至少一个玻璃带边缘区域的相反主表面的第一分支区段和第二分支区段。在一些实施方式中，边缘冷却装置的所述至少一个第二管道可定位于分支区段之间，并且/或者可配备有抽吸装置。冷气流可以相对于所述至少一个玻璃带边缘区域的主表面呈非正交的角度受到引导，并且/或者可流向所述至少一个第二管道。所述至少一个边缘冷却装置可定位于成形体根部的下方，可定位于边缘引导件的下方，可定位于一对边缘辊的下方，或者可定位于这些组件中的任意组件之间。在某些实施方式中，边缘引导件可受到加热。在另一些实施方式中，设备还包含沿着玻璃带的长度定位的两个或更多个边缘冷却装置的阵列。

本文还公开了用于形成玻璃板的方法，该方法包括熔化玻璃批料以形成熔融玻璃，处理熔融玻璃以形成玻璃带，以及将至少一个玻璃带边缘区域引入边缘冷却装置中。根据各种非限制性的实施方式，熔融玻璃可具有小于约100000泊、小于50000泊或甚至小于20000泊的液相线粘度。

在以下的详细描述中提出了本公开的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言根据所作描述即容易理解，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的方法而被认识。

应当理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了本公开的各种实施方式且都旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所包含的附图供进一步理解本公开，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各种实施方式，并与描述一起用来解释本公开的原理和操作。

附图的简要说明

当结合以下附图阅读时，能对下文的详细描述有最好的理解，附图中相同的结构用相同的附图标记表示，其中：

图1A图示了一种示例性的成形体；

图1B是图1A的成形体的截面图；

图2图示了一种示例性的玻璃制造设备；

图3图示了一种示例性的玻璃带；

图4A图示了根据本公开某些实施方式的配备有珠形突起冷却装置的成形体；

图4B是图4A的成形体的截面图；

图5A图示了根据本公开各种实施方式的珠形突起冷却装置；

图5B是图5A的珠形突起冷却装置的截面图；

图6是图示根部温度曲线随施加至成形体边缘引导件的功率的变化情况的图线；

图7是图示总玻璃带宽度随边缘引导件温度的变化情况的图线；

图8是图示图6中所示各种根部温度曲线的玻璃带边缘厚度的图线；

图9是图示各种冷却配置的玻璃带边缘厚度的图线；以及

图10是图示各种冷却配置的玻璃带边缘温度的图线。

发明详述

本文公开了用于生产玻璃板的设备，该设备包含：用于由熔融玻璃生产玻璃带的成形体、以及至少一个定位于成形体下方且配置成对至少一个玻璃带边缘区域进行冷却的边缘冷却装置，其中，至少一个边缘冷却装置包含：至少一个第一管道、至少一个与所述至少一个第一管道流体相连且配置成将冷气流输送至所述至少一个玻璃带边缘区域的通气孔。所述至少一个冷却装置可进一步包含至少一个配置成将气体从所述至少一个玻璃带边缘区域拽离的第二管道。

下面参考图1A～图1B对本公开的实施方式进行讨论，图1A～图1B描绘了一种适用于生产玻璃带的示例性玻璃制造工艺的示例性成形体。参考图1A，在诸如熔合拉制法这样的玻璃制造工艺过程中，熔融玻璃可经由入口101被引入包含槽103的成形体100中。一旦槽103被充满，熔融玻璃可溢流出槽的侧面，并且沿着两个相反的成形表面107向下流动，随后在根部109处熔合在一起以形成玻璃带111。然后，可利用例如辊组件(未图示)沿着拉制方向113对玻璃带进行下拉，并进一步处理以形成玻璃板。成形体还可包含诸如端盖105和/或边缘引导件115这样的附件。

图1B提供了图1A的成形体的剖面图，其中，成形体100可包含槽形上部117和楔形下部119。槽形上部117可包含配置成接收熔融玻璃的通道或槽103。槽103可由两个包含内表面121a、121b的槽壁(或堰)125a、125b以及槽底部123来限定。虽然所图示的槽具有矩形截面，且内表面与槽底部形成约90度角，但可考虑其它槽截面、以及内表面与槽底部之间的其它角度。堰125a、125b还可包含外表面127a、127b，它们与楔子外表面129a、129b一起可形成两个相反的成形表面107。熔融玻璃可流过堰125a、125b，并且以两股玻璃物流的形式沿成形表面107向下流动，随后可在根部109处熔合在一起以形成单一的玻璃带111。然后，可沿着拉制方向113对玻璃带111进行拉制，且在一些实施方式中，对其进一步处理以形成玻璃板。

成形体100可包含任意适用于玻璃制造工艺中的材料，例如耐火材料，例如锆石、氧化锆、氧化铝、氧化镁、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、磷钇矿、独居石以及它们的组合。根据各种实施方式，成形体可包含单一部件，例如由单一源加工的一个部件。在另一些实施方式中，成形体可包含两个或更多个结合、熔合、粘合或以其它方式连结在一起的部件，例如，槽形部与楔形部可以是两个包含相同或不同材料的分离部件。成形体的尺寸，包括例如长度、槽深度和宽度以及楔的高度和宽度等，可根据所需的应用而变化。本领域技术人员有能力选择适合具体制造工艺或设备的这些尺寸。

图2图示了一种用于生产玻璃带111的示例性玻璃制造设备200。玻璃制造设备200可包含熔融容器210、熔融至澄清管216、澄清容器(例如澄清器管)220、澄清至混合管222(具有从其延伸的液位探头立管218)、混合容器224、混合容器至输送容器连接管226、输送容器228、下导管232和FDM 230，其可包含入口管234、成形体100和牵引辊组装件236。

如箭头212所示，玻璃批料可被引入熔融容器210以形成熔融玻璃214。澄清容器220通过熔融至澄清管216与熔融容器210相连。澄清容器220可具有从熔融容器210接收熔融玻璃的高温处理区域，其能够除去熔融玻璃中的气泡。澄清容器220通过澄清至混合管222与混合容器224相连。混合容器224通过混合容器至输送容器连接管226与输送容器228相连。输送容器228可将熔融玻璃经由下导管232输送入FDM 230中。

FDM 230可包含入口管234、成形体100和牵引辊组件236。入口管234可从下导管232接收熔融玻璃，并将熔融玻璃流引至成形体100。成形体100可包含接收熔融玻璃的入口101，熔融玻璃可随后流入槽103中，溢流过槽103的侧面，沿着两个相反的成形表面107向下流动，然后在根部109处熔合在一起以形成玻璃带111。牵引辊组件236可输送经过拉制的玻璃带111以利用额外任选的设备对其进一步进行处理。

图3图示了一种示例性的玻璃带，其可通过使用图1A～图1B中所述的成形体和/或图2中所示的玻璃制造设备形成。玻璃带111包含外边缘171a、171b和中心线173。边缘区域175a、175b可从玻璃带的外边缘171a、171b向中心线173延伸，且可具有在边缘171a与线177a之间延伸(或者从171b延伸至177b)的示例性宽度。玻璃带的中心区域可从线177a延伸至线177b。在一些实施方式中，边缘区域可包含珠形突起部分，以下称为“珠形突起”(例如所累积的物质的厚度大于玻璃带中心区域的厚度)。在一些实施方式中，例如，珠形突起的厚度可比玻璃带在其中心线处的厚度大至少约5％，大至少10％，大至少20％，或大更多。因此，边缘区域可包含具有珠形突起中心线179a、179b的珠形突起，珠形突起可在所述珠形突起中心线179a、179b处最厚，然而，珠形突起最厚的部分未必位于其中心。此外，尽管图3中所示的边缘区域175a和175b是对称的，但它们可具有不同的宽度和/或珠形突起中心线和/或厚度。

制造后，可对玻璃带进行进一步处理，以生产玻璃板。例如，可使用可包含用于划刻玻璃带的机械划刻装置的行进铁砧机(TAM)沿着划刻线183将带材111分割成独立的板材181，虽然在另一些实施方式中，可使用其它玻璃分割设备，例如静止设备。因此，经过划刻的玻璃可被分割成多块独立的玻璃板，例如用本领域已知的各种方法和装置对玻璃板进行进一步处理、机械加工、抛光、化学强化和/或其它形式的表面处理，例如蚀刻。当然，尽管本文所述的设备和方法是参考熔合拉制法和设备进行讨论的，应当理解的是，这些设备和方法也可与其它玻璃成形方法联用，例如举例来说：狭缝拉制法和浮法。

参考图4A，成形体100可配备有至少一个边缘冷却装置300，以对玻璃带边缘区域(例如珠形突起)进行冷却，并且/或者抵消带材的薄化和/或带材宽度的损失。例如，通过对成形体根部109下方的玻璃带的边缘进行冷却，可使带材边缘处的物质累积减少或最小化，以使根部109处的玻璃带111可保持其大部分原始宽度(例如带材从成形体100流动时的宽度)。在一些实施方式中，可在根部109的下游提供边缘辊131，并且使用该边缘辊131调整玻璃带离开成形体的速度，进而调整所得到的玻璃板的标称厚度。示例性的边缘辊在例如第6896646号美国专利中有所描述，其通过引用全文纳入本文。

图4B是图4A中所示边缘冷却装置300的截面图。边缘冷却装置300可包含：一个或更多个用于将冷气流335引入FDM中的第一管道333(例如入口)、以及至少一个用于将气体339从FDM拉拽或除去的第二管道337(例如出口)。还可提供一个或更多个通气孔341，以沿着玻璃带111的表面引导气流335。通气孔可与第一管道流体相连，例如每一个通气孔可与第一管道流体相连(如图所示)，或者多个通气孔可与单一第一管道流体相连。通过第二管道337的气体流动可由自然对流产生，或者在一些实施方式中，第二管道可配备有真空装置或适用于将气体拽出FDM的其它抽吸装置。例如，第二管道可在比FDM更低的压力下运行，以使气体经由第二管道被吸出FDM。

成形体100还可配备有一个或更多个边缘引导件115，其能够在玻璃流离开成形体时对其进行引导。例如，边缘引导件可接附于成形体的每一个端部，边缘引导件的表面可配置成将玻璃流导入所需方向，例如确保沿着成形体的两个主成形表面向下流动，而不是流过成形体的端盖。在一些例子中，可对这些边缘引导件进行加热，以使熔融玻璃的温度和/或粘度保持在其液相线温度和/或粘度以上。

尽管图4A～图4B图示了位于边缘引导件115和边缘辊131下方的边缘冷却装置300，应当理解的是，这种冷却装置可直接位于根部的下方，例如在成形体不配备有例如位于根部与边缘辊(如果存在)之间的边缘引导件的情况下。或者，冷却装置可位于边缘引导件115与边缘辊131之间。在另一些实施方式中，第一边缘冷却装置300可位于边缘引导件115的下方，且第二边缘冷却装置300可位于边缘辊131的下方。还可以是包含沿着玻璃带长度定位的两个或更多个边缘冷却装置300的阵列的其它配置，这些配置也被视为落入本公开的范围。

图5A～图5B分别图示了边缘冷却装置300的立体图和截面图。边缘冷却装置300可包含：用于将冷气流335引向玻璃带111的边缘区域的第一部分343、以及用于引导气体339离开玻璃带111的边缘区域的第二部分345。在某些实施方式中，可在部分343和345中的一个或更多个的周围、以及/或者在这些部分之间提供隔热。在某些实施方式中，可在部分343和345中的一个或更多个的周围提供壳体，且诸如水或任意其它液体或气体这样的冷却流体可流动穿过壳体，以确保离开第一管道的气体在撞击玻璃带边缘区域之前被冷却至所需温度。此外，可在这种壳体周围提供隔热，以缓和玻璃带中心区域上的不希望的热冲击。

如本文所用，“冷”气流或“冷空气”旨在表示温度低于玻璃带边缘区域的温度的气体，且在一些实施方式中，表示温度比FDM运行温度更低的气体。尽管可使用空气作为示例性的冷气流，也可以使用任意其它合适的气体，例如O₂、N₂、或其它惰性气体以及它们的混合物。在各种实施方式中，可将(例如呈液滴或薄雾状的)水添加至冷气体，以进一步冷却玻璃带边缘区域。例如经由第二管道337离开FDM的气体339可具有任意温度，且在一些实施方式中，可比冷气流335更热。类似于冷气流335，离开FDM的气体339可包含空气或者上文所列的任意其它合适气体或它们的混合物。

边缘冷却装置300还可包含第一分支区段347和第二分支区段349，在某些实施方式中，第一分支区段347和第二分支区段349可毗邻玻璃带111的相反主表面111a、111b定位。因此，在一些实施方式中，分支区段347、349可包住或外接玻璃带边缘区域，例如向玻璃带边缘区域的两个相反表面提供冷气流。因此，分支区段可包含例如(所图示的)U形、V形、C形、正方形或矩形结构，或者任意其它合适结构。在某些实施方式中，第二管道可定位于两个分支区段347、349之间(如图所示)，虽然其它布置也是可能的。

分支区段347、349中的每一个可包含一个或更多个配置成将冷气流335引导至玻璃带111的一个或更多个边缘区域的通气孔341。例如，从通气孔341流入的气流335可撞击玻璃带边缘区域主表面111a、111b中的一个或更多个，如箭头351所示。在某些实施方式中，气流335可以相对于玻璃带主表面呈非正交的角度(例如小于90°)撞击玻璃带。在某些实施方式中，气流335可以小于约60°、例如小于约45°、小于约30°、小于约20°、小于约10°或小于约5°的角度撞击玻璃带。根据各种实施方式，气流335的角度可接近正切于受到撞击的玻璃带表面。

在另一些实施方式中，可将气流335从通气孔341朝向边缘冷却装置往回引导，例如远离玻璃带的中心线而朝向第二管道337，而不是引入FDM。认为朝向边缘冷却装置往回引导的非正交气流可具有以下优势：能够使玻璃带对于FDM中不希望的移动保持稳定，以使气流保持局部性且更易控制。例如，非正交气流可在玻璃带的相反表面上提供提举力。如果带材开始向一侧偏移，则来自该侧的提举力可增大以将带材推回对称平面。此外，通过在边缘区域处将气流局部注入FDM中，并且在基本上相同的区域中例如通过第二管道337将气流从FDM局部撤出，可将FDM中总体气流的扰乱降至最低。因此，可在不大幅改变FDM中与玻璃带的中心(或“合格”)部分相对应的区域的条件(例如温度、湍流)的情况下，实现对玻璃带边缘区域的冷却。在某些实施方式中，冷气流335可从通气孔341沿着玻璃带边缘区域的主表面流向第二管道337，所述管道可配置成将气体从FDM往回拉拽，以使边缘冷却装置对FDM的总体运行条件的影响降至最低。

如上文所述，成形体100可配备有一个或更多个边缘引导件(参见图1A、图4A中的115)，可任选地对边缘引导件进行加热。然而，随着边缘引导件温度的上升，这种边缘引导件附近的熔融玻璃的粘度可增大，这可能最终导致加重的带材薄化(或带材宽度的损失)和/或珠形突起的形成。带材宽度的损失和/或珠形突起的形成可对玻璃制造工艺产生诸多挑战，例如加工LLT玻璃的难度、成形体使用寿命期间更低的玻璃带产出、玻璃带中引发应力和/或对所得玻璃板平坦度的负面影响。

如图6中所示，通过改变边缘引导件的温度，可实现一定范围内的根部温度曲线，其中，纵轴代表相对于案例1的边缘温度的温度变化。案例2中的边缘引导件温度相对于案例1有所上升，案例3相对于案例2有所上升，依此类推。尽管边缘区域的温度从案例1至案例5递增，但中心区段的温度保持相对不变。如图7中所示，根部处的玻璃带的边缘和中心之间的温差可能会导致带材薄化。

图7图示了总玻璃带宽度随带材边缘温度(T_E)与带材中心线处温度(T_C)之间差异的变化情况。随着边缘温度从比中心线冷变为比中心线热，可观察到带材宽度的损失。对于给定的配置(成形体长度＝120"，组合物＝EAGLE流速＝3600lb/hr，带材宽度＝0.5mm，T_C＝恒量＝1170℃)，算得带材宽度损失的速率为约0.86mm/℃。还预计可通过使用一个或更多个边缘冷却装置来恢复带材宽度，如图右侧圆形数据点(单个边缘冷却装置)和正方形数据点(多个边缘冷却装置)所示。

参考图8，根部的边缘与中心之间的温差还可导致玻璃带具有从带材边缘至带材中心线变化的厚度。图8中图示了案例1～5的带材边缘厚度分布(如图6中那样升高边缘引导件的温度)。从附图可以领会，随着边缘加热从案例1至案例5递增，边缘厚度减小，且从带材边缘至中间(平坦)区段的曲线的斜率/梯度也减小。然而，如箭头所指，沿X轴的最外侧边缘位置也随着边缘加热的增大而向中心移动(表明带材薄化)。因此，升高边缘引导件的温度，尽管正面影响(减小)了珠形突起的厚度，还会负面影响(减小)玻璃带的宽度。

可通过图示了案例1和案例5的边缘厚度曲线的图9中所示的图线来容易地对不同加热曲线下的带材宽度损失与珠形突起厚度之间进行比较。相比于案例5，案例1导致了更宽的带材，该带材具有更厚的珠形突起以及从边缘至中心的曲线中的更陡峭的斜率。相比于案例1，案例5(升高了的边缘引导件温度)导致了更窄的带材，该带材具有更薄的珠形突起以及从边缘至中心的曲线中的更浅的斜率。因此，案例1具有能够提供宽带材这一益处，但也具有提供较厚的珠形突起且带材厚度从中心线至珠形突起快速增大的劣势，如曲线中的陡峭斜率所证实。相比之下，案例5具有能够提供较窄的带材这一劣势，但也具有能够提供较薄的珠形突起且带材厚度从中心线至珠形突起逐渐增大的益处，如曲线中的较浅斜率所证实。因此，会希望提供能够允许进行边缘引导件加热且同时也能够避免与之相关联的带材宽度损失的方法和设备。这种配置示于案例X中，其代表一种示例性的成形体，该成形体具有加热至案例5中所使用的温度的边缘引导件，带还配备有边缘冷却装置。如图9中所示，案例X能够提供较薄的珠形突起和较浅的曲线斜率(如案例5中那样)，同时还能够提供较宽的玻璃带(如案例1中那样)。

参考图10，可对玻璃带边缘区域的温度进行调节，以通过改变边缘冷却装置的一个或更多个参数来实现所需的温度范围。例如，可通过使用多个冷却装置来降低带材边缘区域温度。图10绘制了玻璃带边缘温度随与成形体根部的距离的变化情况，其中，案例A是不含边缘冷却装置的配置，案例B包含单个冷却装置，案例C包含两个冷却装置，且案例D包含三个冷却装置。可使用更少或更多个冷却装置来实现边缘温度与中心温度之间所需的关系。可根据需要来布置多个边缘冷却装置，例如布置成沿着带材长度且与各个装置具有相同或不同距离的垂直阵列。或者，根据需要，可针对单个冷却装置或多个冷却装置改变其它参数，例如离开边缘冷却装置的冷气流的温度和/或流速、以及/或者边缘冷却装置与玻璃带边缘的距离。在附加实施方式中，冷却装置可与其它冷却装置联用，例如沿着带材长度定位的冷却棒或管。例如，可使冷却棒或管保持在任意给定温度下，例如低于玻璃带边缘区域温度的温度、或者低于FDM温度的温度，且可进一步冷却玻璃带边缘区域，以提供所需的玻璃带温度曲线。

本文还公开了用于形成玻璃板的方法，该方法包括熔化玻璃批料以形成熔融玻璃，处理熔融玻璃以形成玻璃带，以及将至少一个玻璃带边缘区域引入边缘冷却装置中。

本文所使用的术语“批料”及其变体表示玻璃前体组分的混合物，其经过熔化、反应和/或结合而形成玻璃。可利用任何已知的用于结合玻璃前体材料的方法来制备和/或混合玻璃批料。例如，在某些非限制性的实施方式中，玻璃批料可包含玻璃前体颗粒的干燥或基本上干燥的混合物，例如不含任何溶剂或液体。在另一些实施方式中，玻璃批料可以是浆料的形式，例如是存在液体或溶剂的玻璃前体颗粒的混合物。

根据各种实施方式，批料可包含玻璃前体材料，例如二氧化硅、氧化铝、各种附加的氧化物，例如氧化硼、氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化锶、氧化锡或氧化钛。例如，玻璃批料可包含二氧化硅和/或氧化铝以及一种或多种附加的氧化物的混合物。在各种实施方式中，玻璃批料可包含约45重量％～约95重量％(总计)的氧化铝和/或二氧化硅、以及约5重量％～约55重量％(总计)的至少一种附加氧化物，例如氧化硼、氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化锶、氧化锡和/或氧化钛等。在某些实施方式中，所得到的玻璃组合物可具有小于约100000泊的液相线粘度，例如小于约80000泊、小于约60000泊、小于约50000泊、小于约40000泊、小于约30000泊、小于约20000泊，或甚至更小，例如在约20000至约100000泊的范围内。在另一些实施方式中，玻璃组合物的液相线粘度可在100000泊以上。

批料可利用本领域已知的任何方法来熔化，包括参考图2所讨论的方法。例如，可将批料添加至熔融容器中，并加热至约1000℃至约1800℃范围内的温度。在某些实施方式中，批料可在熔融容器中停留数分钟至数小时，这取决于各种变量，例如运行温度和批料尺寸。例如，停留时间可在约30分钟至约12小时的范围内。熔融玻璃可随后经历各种附加的处理步骤，包括例如澄清以除去气泡、以及搅拌以使玻璃熔体均匀化。然后，可利用本领域已知的任何方法处理熔融玻璃以生产玻璃带，包括参考图1～图2讨论的熔合拉制法、以及狭缝拉制法和浮法。

相比于现有技术的制造设备和/或在无缺陷区域边缘冷却装置的条件下运行的FDM，本文所公开的方法和设备可提供一个或多个优势。在某些实施方式中，玻璃带边缘区域的冷却可允许将LLT玻璃拉制成商业上可接受的板材，例如形变减小和/或形成的晶体减少。而且，本文所公开的方法和设备能够通过增大带材宽度(例如玻璃带的“合格”部分)以及减小可能废弃的珠形突起部分来减少材料浪费。带材薄化的减少还可提供应力、应变和/或形变得以减小的玻璃板。另外，由于晶体缺陷的减少或消失，玻璃板的品质得以改善。

应理解，各种公开的实施方式可涉及结合特定实施方式描述的特定特征、要素或步骤。还应理解，虽然以涉及某一特定实施方式的形式描述，但特定特征、要素或步骤可以多种未说明的组合或排列方式与替代性实施方式互换或组合。

还应理解的是，本文所用术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，不应局限为“仅一个(一种)”，除非明确有相反的说明。因此，例如，提到“一个冷却装置”包括具有两个或更多个这种冷却装置的例子，除非文本中有另外的明确表示。

本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这种范围时，例子包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当使用先行词“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值构成另一方面。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相结合以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。

除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。

虽然会用过渡语“包含”来公开特定实施方式的各种特征、元素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语“由……构成”或“基本上由……构成”描述在内的替代实施方式。因此，例如包含A+B+C的设备的暗含的替代性实施方式包括设备由A+B+C构成的实施方式和设备基本上由A+B+C构成的实施方式。

对本领域技术人员显而易见的是，可以在不偏离本公开的范围和精神的情况下对本公开进行各种修改和变动。因为本领域的技术人员可以想到所述实施方式的融合了本公开精神和实质的各种改良组合、子项组合和变化，应认为本公开包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。

Claims (23)

1.一种用于形成玻璃板的设备，其包含：

成形体，所述成形体用于由熔融玻璃生产玻璃带，所述玻璃带包含中心区域以及第一边缘区域和第二边缘区域；以及

至少一个边缘冷却装置，所述至少一个边缘冷却装置定位于所述成形体的下方，且配置成冷却至少一个玻璃带边缘区域，所述至少一个边缘冷却装置包含：

至少一个第一管道；

至少一个通气孔，所述至少一个通气孔与所述至少一个第一管道流体相连，且配置成将冷气流输送至所述至少一个玻璃带边缘区域；以及

至少一个第二管道，所述至少一个第二管道配置成将气体从所述至少一个玻璃带边缘区域拽离。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个边缘冷却装置包含第一分支区段和第二分支区段，其中，所述第一分支区段包含至少一个第一通气孔，且所述第二分支区段包含至少一个第二通气孔，所述至少一个第一通气孔和所述至少一个第二通气孔配制成将所述冷气流输送至所述至少一个玻璃带边缘区域的相反主表面。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述至少一个第二管道定位于所述第一分支区段与所述第二分支区段之间。

4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述至少一个玻璃带边缘区域定位于所述第一分支区段与所述第二分支区段之间。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个第二管道还包含抽吸装置。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述冷气流以相对于所述至少一个玻璃带边缘区域的主表面呈非正交的角度受到引导。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述冷气流流向所述至少一个边缘冷却装置的所述至少一个第二管道。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述成形体包含槽形上部和包含根部的楔形下部，其中，所述至少一个边缘冷却装置定位于所述成形体的所述根部的下方。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述成形体还包含至少一个边缘引导件。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述至少一个边缘引导件受到加热。

11.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述至少一个边缘冷却装置定位于所述至少一个边缘引导件的下方。

12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包含至少一个边缘辊对。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述至少一个边缘冷却装置定位于所述至少一个边缘辊对的下方。

14.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述成形体还包含至少一个边缘引导件，且所述至少一个边缘冷却装置定位于所述至少一个边缘引导件与所述至少一个边缘辊对之间。

15.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包含沿着所述玻璃带的长度定位的两个或更多个边缘冷却装置的阵列。

16.一种用于形成玻璃板的方法，其包含：

熔化玻璃批料以形成熔融玻璃；

对所述熔融玻璃进行处理，以形成包含中心部分以及第一边缘区域和第二边缘区域的玻璃带；

将至少一个玻璃带边缘区域引入边缘冷却装置中；

将冷气流经由所述边缘冷却装置的至少一个第一管道输送至所述至少一个玻璃带边缘区域；以及

将气体经由所述边缘冷却装置的至少一个第二管道从所述至少一个玻璃带边缘拽离。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃具有小于约100000泊的液相线粘度。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述成形体配备有至少一个边缘引导件，且所述方法还包括对所述至少一个边缘引导件进行加热。

19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括将所述冷气流输送至所述至少一个玻璃带边缘区域的相反主表面。

20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括经由所述至少一个第二管道提供抽吸。

21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括以相对于所述至少一个玻璃带边缘区域的主表面呈非正交的角度引导所述冷气流。

22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括将所述冷气流引向所述至少一个边缘冷却装置的所述至少一个第二管道。

23.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括将所述至少一个玻璃带边缘区域引入两个或更多个边缘冷却装置的阵列中。