CN112321137A - 一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及狭缝法制备柔性玻璃技术领域，具体是涉及一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置及方法，包括内部为封闭中空结构的稳压调温室和设置在稳压调温室下端的狭缝装置，所述稳压调压室为铂铑合金加工而成的腔体，其横截面呈弧形罐状结构，所述压调温室两端设置有电极接头。稳压调温室采用顶部封闭的结构，一方面保证压力场的稳定，不受液面波动的影响。另一方面保证温度场不易受外界气流的影响。稳压调压室由两端的电极加热，腔体中间发热量较低，通过腔体外围加热元件的补偿加热，可以保证腔体内玻璃液的温度一致性。
Description
技术领域
本发明涉及狭缝法制备柔性玻璃技术领域，具体是涉及一种用于狭缝 法制备柔性玻璃的稳压调温装置和控制方法。
背景技术
柔性玻璃是指厚度≤0.1mm的超薄玻璃，随着电子技术的快速发展， 电子产品能够折叠已经是未来发展的必然趋势，目前能够用于折叠屏的材 料主要有聚酰亚胺和柔性玻璃，聚酰亚胺与柔性玻璃相比较，聚酰亚胺具 有突出的弯曲性、延展性，但耐温低(300度以下)，易老化，严重影响电 子产品的质感与寿命。柔性玻璃透过率高、耐划伤、耐高温(500度以上)， 但生产难度极大。
目前平板玻璃的生产方法主要有浮法、溢流下拉法和狭缝下拉法，浮 法是将漂浮在锡液上的玻璃进行展薄，由于表面张力的作用，玻璃拉制0.1 mm甚至0.1mm以下难度极大，另外锡液也对玻璃表面质量有很大的影响， 溢流下拉法是玻璃液从溢流槽溢出，然后再溢流砖下端处汇合形成玻璃带， 玻璃液溢出过程中，没有对玻璃液厚度进行约束，溢流砖两侧玻璃液汇合 后，板根较厚，通过提高牵引速度把玻璃拉制0.1mm以下也具有很高的难 度，狭缝下拉法是将熔制好的均质玻璃液经狭缝流出，然后通过牵引辊的 控制，拉制出玻璃板材，狭缝下拉法中狭缝宽度可调节，能够有效控制玻 璃的板根厚度，在合适的牵引速度下即可对玻璃进行展薄。
柔性玻璃的生产至今都具有相当高的技术门槛与资金门槛，柔性玻璃 的超薄性能同样在生产中，对于各个技术方面也有更高的要求，其中如何 让玻璃液在展薄之前便达到一种恒温、均匀的理想状态变成了柔性玻璃生 产中的核心问题之一。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳 压调温装置和控制方法，该方法采用铂金通道和铂铑合金材质的均化稳压 室设计，均化稳压室两端有电极接口为其提供热，均化稳压室外围有多组 硅碳棒辅助加热，这个设计能够使玻璃液在进入拉引装置之前达到多方面 的稳定状态，使玻璃液以一个理想情况进入拉引展薄区域。
本发明采用的技术方案是，提供了一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳 压调温装置，包括内部为封闭中空结构的稳压调温室和设置在稳压调温室 下端的狭缝装置，所述狭缝装置借助调温室出口与稳压调温室的内腔连通， 所述稳压调温室连通有输液管道，所述稳压调压室为铂铑合金加工而成的 腔体，其横截面呈弧形罐状结构，所述压调温室两端设置有电极接头。
所述稳压调温室侧面设置有加热元件，所述加热元件包括多个沿横向 围绕稳压调温室的呈弧形的罐状底部设置的加热棒。
所述稳压调温室内设置有热电偶。
所述输液管道的材质为铂铑合金，所述稳压调温室的壁厚为1mm-2.5mm， 且稳压调温室的铂和铑的质量百分比为[70-90]：[30-10]。
所述输液管道连通于稳压调温室的侧壁。
所述电极接头梯形结构，宽边与稳压调温室端部相连，窄边与供电用 的铜过桥相连，所述电极接头长度≥90mm。
所述狭缝装置的横截面呈V型结构且底部设置有供玻璃液流通的狭缝， 所述狭缝装置的长度和稳压调温室的长度比例为[0.6-0.9]：1。
一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置的控制方法，包括以下 步骤:
a、玻璃液进入稳压控温室
熔化、澄清和均化完成后的玻璃液由多个输液管道持续进入稳压控温 室，稳压调温室内的玻璃液始终为充满状态；
b、加热
稳压调温室两端的电极接头通电加热，为稳压调温室内的玻璃液提供 热量；
c、辅助加热
加热棒通电加热，对整个稳压调温室辅助加热；
d、玻璃液流入狭缝
通过稳压调温室侧面的多对热电偶，实时监测稳压调温室内玻璃液的 温度，控温完成后的玻璃液最后流入狭缝装置下拉成型。
所述电极接头和加热棒均为独立加热和独立控制，控制稳压调温室内 的玻璃液横向温差在±0.5℃以内。
本发明的有益效果是：
(1)稳压调温室采用顶部封闭的结构，一方面保证压力场的稳定，不 受液面波动的影响。另一方面保证温度场不易受外界气流的影响。
(2)稳压调温室的腔体的罐状结构，可以避免玻璃液因滞留而产生析 晶。
(3)稳压调温室为铂铑合金材质，两端导电加热可为玻璃液补充热量， 并且在中部的辅助电极、外侧的多根加热棒以及侧面的多对热电偶共同调 节下，可以保证腔体内玻璃液的温度一致性。
附图说明
图1是本发明稳压调温室的侧面示意图；
图2是图1的俯视示意图；
图3是图1的截面示意图；
附图中，1代表稳压调温室，2代表调温室出口，3代表电极接头，4 代表输液管道铂金通道，5代表加强法兰，6代表狭缝装置，7代表玻璃液， 8代表玻璃带，9-1、9-2和9-3分别代表三组加热棒，10代表热电偶，11 代表冷却水管，12代表铜过桥。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明提供了一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调 温装置，包括内部为封闭中空结构的稳压调温室1和设置在稳压调温室1 下端的狭缝装置6，所述狭缝装置6借助调温室出口2与稳压调温室1的内 腔连通，所述稳压调温室1连通有输液管道4，所述稳压调压室1为铂铑合 金加工而成的腔体，其横截面呈弧形罐状结构，所述压调温室1两端设置 有电极接头3。
输液管道4周围安装有保温材料，防止散失热量，玻璃液经过多个输 液管道4进入稳压调温室1，稳压调温室1采用顶部封闭的结构，一方面保 证压力场的稳定，不受液面波动的影响。另一方面保证温度场不易受外界 气流的影响减少玻璃液流动对稳压调温室1内压力场的影响，所述稳压调 压室1为铂铑合金加工而成的腔体，其横截面呈弧形罐状结构能够使玻璃 液进行交互，提高玻璃液在输送时横向温差的一致性以及粘度的一致性， 更加方便后期的温度调控和狭缝下拉。
如图2、3所示，所述稳压调温室1侧面设置有加热元件，所述加热元 件包括多个沿横向围绕稳压调温室1的呈弧形的罐状底部设置的加热棒。 横向设置的加热棒包括三组加热元件9-1、9-2和9-3，当加载电流到稳压调 温室1，稳压调温室1腔体中心部位的发热量较低。为了补偿腔体中心部 位的温度，在稳压调温室1外侧安装有三组加热元件，可以补偿热量。三 组加热棒横向设置并且间断分开，同一跨度内温度一致性高，温度控制精 确，进一步提高玻璃液在输送时横向温差的一致性以及粘度的一致性，提 高玻璃产品品质
如图1所示，所述稳压调温室1内设置有热电偶10。
在玻璃液进入稳压调温室1后，电极接头7通电后对玻璃液进行加热， 保持玻璃液的温度的恒定，为保持玻璃液横向温差的一致性，提高加热效 率，在稳压调温室1内横向设置多个热电偶10，用于监测不同区域的玻璃 液温度，提高温控均匀度。
如图1-3所示，所述输液管道4的材质为铂铑合金，所述稳压调温室1 的壁厚为1mm-2.5mm，且稳压调温室1的铂和铑的质量百分比为[70-90]： [30-10]。1mm-2.5mm的厚度设置，即保证较好避开电流趋肤效应导致的温 度传递差异，又能保证承载加热电流，提高使用中的加热均匀性及器件使 用寿命。
铂铑合金是铂基含铑的二元合金，可以有效促进玻璃液的澄清、均化， 在高温下为连续固溶体，铑可提高合金对铂的热电势、抗氧化和耐腐蚀能 力，在铂铑合金漏板的板材中铂占的质量百分比为70-90％，余量为铑，也 就是说铑含量最低为10％、最高为30％，使得铂铑合金漏板具有非常稳定 的高温力学性能。
所述输液管道4连通于稳压调温室1的侧壁。稳压调温室1内玻璃液 经铂金管道从侧面流入，减少玻璃液流动对压力场的影响。
稳压调温室出口2长度小于稳压调温室1长度，具体比例为：
(0.6～0.9):1。稳压调温室的两端由于连接铜过桥，通过调节稳压调温室 出口2长度避开可能存在的温度波动的区域，提高温度均一性。
所述电极接头3梯形结构，宽边与稳压调温室1端部相连，窄边与供 电用的铜过桥相连，所述电极接头3长度≥90mm。既可保证稳压调温室1 的加热均匀性，又能避免铜过桥水冷装置对稳压调温室1内玻璃液温度场 的影响。
所述狭缝装置6的横截面呈V型结构且底部设置有供玻璃液流通的狭 缝，所述狭缝装置6的长度和稳压调温室1的长度比例为[0.6-0.9]：1。 狭缝装置6适配稳压调温室出口2的长度，保证稳定的拉伸效果，避免物 料折叠或者堆积。
一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置的控制方法，包括以下 步骤:
a、玻璃液进入稳压控温室
熔化、澄清和均化完成后的玻璃液由多个输液管道4持续进入稳压控 温室，稳压调温室1内的玻璃液始终为充满状态；
b、加热
稳压调温室1两端的电极接头3通电加热，为稳压调温室1内的玻璃 液提供热量；
c、辅助加热
加热棒通电加热，对整个稳压调温室1辅助加热；
d、玻璃液流入狭缝
通过稳压调温室1侧面的多对热电偶10，实时监测稳压调温室1内玻 璃液的温度，控温完成后的玻璃液最后流入狭缝装置6下拉成型。
所述电极接头3和加热棒均为独立加热和独立控制，控制稳压调温室1 内的玻璃液横向温差在±0.5℃以内。
稳压调温室1、多路输液通道和都采用铂铑合金加工而成，铂铑合金中 铂质量百分比为70～90％，其它为铑，铑主要作用是提高铂铑合金的机械 强度，多路输液管道2周围安装有保温材料，防止散失热量，稳压调温室1 由耐高温浇筑材料浇筑于耐火砖墙体内部，稳压调温室1外部设置有多个 加强法兰5；
玻璃液由多路输液通道流入稳压调温室1，且输液通道源源不断输送玻 璃液：
(1)稳压调温室1中玻璃液始终处于充满状态，可以保证稳压调温室 1内玻璃液压力恒定，也就保证玻璃液在流出狭缝装置6时的流速不变。
(2)稳压调温室1两侧面为弧形的结构设计，可以促进玻璃液的稳定 流动，有效防止玻璃液在死角产生滞留，从而导致析晶等缺陷的产生。
(3)采用铂铑合金材质，可以通过电极接头3对腔体进行加热，进而 对腔内玻璃液的温度场进行精密调控。
Claims (8)
1.一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置，包括内部为封闭中空结构的稳压调温室(1)和设置在稳压调温室(1)下端的狭缝装置(6)，所述狭缝装置(6)借助调温室出口(2)与稳压调温室(1)的内腔连通，其特征在于：所述稳压调温室(1)连通有输液管道(4)，所述稳压调压室(1)为铂铑合金加工而成的腔体，其横截面呈弧形罐状结构，所述压调温室(1)两端设置有电极接头(3)，所述稳压调温室(1)侧面设置有加热元件，所述加热元件包括多个沿横向围绕稳压调温室(1)的呈弧形的罐状底部设置的加热棒。
2.根据权利要求1所述的一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置，其特征在于：所述稳压调温室(1)内设置有热电偶(10)。
3.根据权利要求1所述的一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置，其特征在于：所述输液管道(4)的材质为铂铑合金，所述稳压调温室(1)的壁厚为1mm-2.5mm，且稳压调温室(1)的铂和铑的质量百分比为[70-90]：[30-10]。
4.根据权利要求1所述的一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置，其特征在于：所述输液管道(4)连通于稳压调温室(1)的侧壁。
5.根据权利要求1所述的一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置，其特征在于：所述电极接头(3)梯形结构，宽边与稳压调温室(1)端部相连，窄边与供电用的铜过桥相连，所述电极接头(3)长度≥90mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置，其特征在于：所述狭缝装置(6)的横截面呈V型结构且底部设置有供玻璃液流通的狭缝，所述狭缝装置(6)的长度和稳压调温室(1)的长度比例为[0.6-0.9]：1。
7.根据权利要求2所述的一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置的控制方法，其特征在于,包括以下步骤:
a、玻璃液进入稳压控温室
熔化、澄清和均化完成后的玻璃液由多个输液管道(4)持续进入稳压控温室，稳压调温室(1)内的玻璃液始终为充满状态；
b、加热
稳压调温室(1)两端的电极接头(3)通电加热，为稳压调温室(1)内的玻璃液提供热量；
c、辅助加热
加热棒通电加热，对整个稳压调温室(1)辅助加热；
d、玻璃液流入狭缝
通过稳压调温室(1)侧面的多对热电偶(10)，实时监测稳压调温室(1)内玻璃液的温度，控温完成后的玻璃液最后流入狭缝装置(6)下拉成型。
8.根据权利要求7所述的一种用于狭缝法制备柔性玻璃的稳压调温装置的控制方法，其特征在于：所述电极接头(3)和加热棒均为独立加热和独立控制，控制稳压调温室(1)内的玻璃液横向温差在±0.5℃以内。
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