CN112919791A - 一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置及方法 - Google Patents

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王志安
杨露
李肖研
刘映宙
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Abstract

本发明公开了一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置及方法，包括梯温炉，所述梯温炉上设有热电偶，所述热电偶由梯温炉的外壁伸入梯温炉的内腔中，所述梯温炉内腔中设置有D形管，D形管上放置有梯温板，所述梯温板的安装面上开设有若干个平行排列的凹槽，所述凹槽用于插装微晶玻璃，每个相邻凹槽之间的距离相同。本发明的梯温炉进行一次实验，即可实验大量的微晶化方案，使得微晶玻璃微晶化方案的筛选效率大为提高，减少成本，经济效益更高。

Description

一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置及方法
技术领域
本发明属于微晶玻璃微晶化技术领域，具体属于一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置及方法。
背景技术
目前微晶玻璃的晶化方案筛选时，通过DSC曲线大致确定核化温度与晶化温度，然后通过晶化炉进行微晶方案的筛选，但因为晶化炉一次只能进行一个微晶化方案的实验，因此实验次数巨大，使得玻璃晶化方案的筛选耗时耗力，成本较高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置及方法，解决目前微晶玻璃的晶化方案筛选只能满足一次进行一个微晶化方案的实验，耗时耗力，成本较高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，包括梯温炉，所述梯温炉上设有热电偶，所述热电偶由梯温炉的外壁伸入梯温炉的内腔中，所述梯温炉内腔中设置有D形管，D形管上放置有梯温板，所述梯温板的安装面上开设有若干个平行排列的凹槽，所述凹槽用于插装微晶玻璃，每个相邻凹槽之间的距离相同。
进一步的，在梯温炉工作时，每个玻璃的温度形成梯度，每个玻璃的温度波动在±0.1℃以内。
进一步的，在梯温炉的入口向梯温炉的底部方向，凹槽位于第二根热电偶和倒数第二根热电偶之间。
进一步的，梯温板和D形管的入口端齐平，所述凹槽位于第二根热电偶和倒数第二根热电偶之间。
进一步的，每个凹槽之间的间距为10～100mm。
进一步的，所述凹槽的宽度为1～5mm。
进一步的，所述梯温板的最大长度小于D形管的长度，所述梯温板的最大宽度小于D形管的宽度。
进一步的，所述梯温板的材料为碳化硅、高锆英石、石英晶体、石墨、刚玉或莫来石。
进一步的，所述凹槽的深度为2～30mm。
本发明还提供一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置的方法，包括以下步骤：
根据待筛选微晶化方案的玻璃DSC曲线确定微晶玻璃的核化温度范围、核化时间、晶化温度范围和晶化时间；
根据梯温炉确定梯温板上的温度梯度；
根据核化温度范围、核化时间、晶化温度范围、晶化时间和已经确定的梯温板温度范围，确定梯温炉微晶化实验次数与温控程序；
梯温板上插装若干个微晶玻璃，再将载有微晶玻璃的梯温板放入梯温炉中；
将赛端塞入梯温炉，设置好梯温炉温控程序，开启升温程序，进行玻璃的微晶化实验；
对微晶化的玻璃进行表征实验以确定最佳的玻璃微晶方案。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供了一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，通过在梯温板上开设用于插装微晶玻璃的凹槽，将若干个微晶玻璃插装在凹槽中，每个微晶玻璃之间的距离相同，保证受热均匀，确保实验数据准确性，然后将微晶玻璃送入梯温炉中，经热电偶保持每个凹槽中的微晶玻璃的温度，梯温炉进行一次实验，即可实验大量的微晶化方案，使得微晶玻璃微晶化方案的筛选效率大为提高，减少成本，经济效益更高。
进一步的，通过热电偶能够实现每个玻璃的温度形成梯度，从而实现不同的微晶化方案，经济性能更高，而且相邻玻璃之间的温度波动在±0.1℃，保证了稳定的温度梯度，实验数据更加准确。
进一步的，凹槽位于第二根热电偶和倒数第二根热电偶之间，能够使凹槽上的微晶玻璃的温度更加均匀波动，得到准确的数据，从而获得更加优异的微晶筛选方案。
进一步的，在梯温板和D形管的入口端齐平时使凹槽位于第二根热电偶和倒数第二根热电偶之间，方便梯温板的快速定位，缩短实验耗费时间，省时省力。
进一步的，凹槽之间的间距为10～100mm与热电偶之间的间距相近，便于热电偶调节微晶玻璃的温度，确保实验数据准确可靠。
进一步的，凹槽的宽度为1～5mm适用于夹装玻璃，保证玻璃不会轻易发生晃动，确保实验稳定进行。
进一步的，梯温板的材料均为耐高温材料，同时梯温板材料不与玻璃反应，实验能够可靠稳定进行，保证实验数据准确性，更加有助于得到最佳的玻璃微晶方案。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图；
图2为梯温板的结构示意图；
图3为微晶化实验过程的示意图；
附图中：1-梯温板，2-微晶玻璃，3-梯温炉，4-D形管，5-热电偶，6-凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明提供一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，包括梯温炉3与梯温板1，梯温板1上每隔一定距离刻有一条槽。试验时先在梯温板1上每个槽内插入一片玻璃，然后将梯温板1放入梯温炉3中，则顺着炉膛深度方向上，在梯温板1上每片玻璃将有一确定的温度，并且这些温度具有一定的梯度；每片玻璃的温度通过设定最高温度来进行调整。按照预先设置好的温控程序，如图3所示，先在核化温度保温一段时间，然后升温至晶化温度，再保温一段时间，即可实现玻璃的微晶化。梯温炉3进行一次实验，即可实验大量的微晶化方案，使得微晶玻璃微晶化方案的筛选效率大为提高。
具体的，梯温炉3为圆柱形空心内腔结构，在梯温炉3上连接有热电偶5，热电偶5贯通梯温炉3的外壁伸入梯温炉3的内腔中，通过热电偶5使梯温炉3内具有连续呈梯度式的温度变化，梯温炉3内设有D形管4，D形管4固定支撑在梯温炉3的内腔中，在D形管4上放置有梯温板1，梯温板1的安装面上开设有若干个平行排列的凹槽6，相邻凹槽6之间的间距相同，每个凹槽6中插入有单张微晶玻璃2，在若干个凹槽6上插入微晶玻璃2后，将梯温板1送入梯温炉3内的D形管4上，进行微晶玻璃2微晶方案筛选；
在本实施例中，本发明采用的微晶玻璃2的厚度为0.4mm～3mm，长5～60mm，宽5～35mm，梯温板1上的凹槽6的深度为2～30mm，凹槽6宽度为1～5mm，便于夹装微晶玻璃2，微晶玻璃2不易在凹槽6中晃动，确保实验稳定可靠进行；
优选的，以梯温炉3的入口向梯温炉3的深度方向，梯温板1上的所有凹槽6在梯温炉3上的第二根热电偶和倒数第二根热电偶之间，优选的，在梯温板1的入口端和D形管4的入口端齐平时，梯温板1上的所有凹槽6正处于梯温炉3上的第二根热电偶和倒数第二根热电偶之间，对凹槽6的定位快速准确，而且凹槽6位于第二根热电偶和倒数第二根热电偶之间能够让玻璃的梯度均匀，有益于测试数据的准确性；
在本实施例中，梯温板1的最大长度小于梯温炉3中D形管长度，梯温板1的最大宽度小于梯温炉3中D形管4的宽度。
优选的，梯温板1的材质为碳化硅、高锆英石、石英晶体、石墨、刚玉、莫来石等耐高温且不与玻璃起反应的材料。
在本实施例中，梯温炉3微多段加热形式，保证梯温炉3内形成稳定的温度梯度，且梯温炉3内每个点的温度波动应为±0.1℃以内。
在本发明的另一实施例中还提供一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置的方法，具体包括以下步骤：
步骤一，根据待筛选微晶化方案的玻璃DSC曲线确定出微晶玻璃可能的核化温度范围、核化温度对应的核化时间，晶化温度范围核晶化温度范围对应的晶化时间。
步骤二，通过梯温炉3确定梯温板1上首尾凹槽6之间温度梯度。
步骤三，根据核化温度范围、核化时间、晶化温度范围、晶化时间与已确定的梯温板1温度范围，确定梯温炉3微晶化实验次数与温控程序。
步骤四，梯温板1上凹槽6内插入玻璃，再将载有玻璃的梯温板1放入梯温炉3。
步骤五，将赛端塞入梯温炉3，设置好梯温炉3温控程序，开启升温程序，进行玻璃的微晶化实验。
步骤七，对微晶化的玻璃进行表征实验以确定最佳的玻璃微晶方案。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，其特征在于，包括梯温炉(1)，所述梯温炉(1)上设有热电偶(5)，所述热电偶(5)由梯温炉(1)的外壁伸入梯温炉(1)的内腔中，所述梯温炉(1)内腔中设置有D形管(4)，D形管(4)上放置有梯温板(1)，所述梯温板(1)的安装面上开设有若干个平行排列的凹槽(6)，所述凹槽(6)用于插装微晶玻璃(2)，每个相邻凹槽(6)之间的距离相同。
2.根据权利要求1所述的一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，其特征在于，在梯温炉(3)工作时，每个玻璃的温度形成梯度，每个玻璃的温度波动在±0.1℃以内。
3.根据权利要求1所述的一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，其特征在于，在梯温炉(3)的入口向梯温炉(3)的底部方向，凹槽(6)位于第二根热电偶和倒数第二根热电偶之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，其特征在于，梯温板(1)和D形管(4)的入口端齐平，所述凹槽(6)位于第二根热电偶和倒数第二根热电偶之间。
5.根据权利要求1所述的一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，其特征在于，每个凹槽(6)之间的间距为10～100mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，其特征在于，所述凹槽(6)的宽度为1～5mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，其特征在于，所述梯温板(1)的最大长度小于D形管(4)的长度，所述梯温板(1)的最大宽度小于D形管(4)的宽度。
8.根据权利要求1所述的一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，其特征在于，所述梯温板(1)的材料为碳化硅、高锆英石、石英晶体、石墨、刚玉或莫来石。
9.根据权利要求1所述的一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置，其特征在于，所述凹槽(6)的深度为2～30mm。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种用于高效筛选微晶玻璃微晶化方案的装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据待筛选微晶化方案的玻璃DSC曲线确定微晶玻璃的核化温度范围、核化时间、晶化温度范围和晶化时间；
根据梯温炉(3)确定梯温板(1)上的温度梯度；
根据核化温度范围、核化时间、晶化温度范围、晶化时间和已经确定的梯温板(1)温度范围，确定梯温炉(3)微晶化实验次数与温控程序；
梯温板(1)上插装若干个微晶玻璃(2)，再将载有微晶玻璃(2)的梯温板(1)放入梯温炉(3)中；
将赛端塞入梯温炉(3)，设置好梯温炉(3)温控程序，开启升温程序，进行玻璃的微晶化实验；
对微晶化的玻璃进行表征实验以确定最佳的玻璃微晶方案。
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