CN114853319B - 一种厚玻璃的成型装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厚玻璃的成型装置及方法。所述成型装置包括：漏料机构，其位于加热炉的内部，用于提供玻璃液；浇铸机构，其位于加热炉的内部，且所述浇铸机构的表面设有Pt内衬板；废料收集机构，其位于加热炉的下方，用于成型前废玻璃液的清除。该成型装置解决了现有玻璃成型装置在成型厚玻璃时光学均匀性差的问题，提高了玻璃成型质量。该方法属于间歇式生产，适合小批量、多尺寸规格、厚玻璃成型，尤其是适合厚度≥30mm的玻璃成型。

Description

一种厚玻璃的成型装置及方法
技术领域
本发明涉及玻璃制备领域，具体涉及一种厚玻璃的成型装置及方法。
背景技术
利用浮法或溢流成型方法可实现厚度25mm以下玻璃成型，现有装备与技术无法成型厚度更大的玻璃。目前，一些特定光学系统，如深空探测、高精度成像、激光防护等，迫切需要30-60mm厚度的光学玻璃，而且光学均匀性达到5×10-6。现有工艺主要采用浇铸成型传统方法，导致气泡、条纹等玻璃成型缺陷多，光学均匀性无法达到要求。基于特定光学系统对大厚度玻璃的应用需求，开展大厚度高均匀玻璃成型装置及方法研究，具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种厚玻璃的成型装置及方法，解决了现有玻璃成型装置在厚玻璃成型时产品光学均匀性差等问题，提高了大厚度玻璃的成型质量。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种厚玻璃的成型装置，所述成型装置包括：
漏料机构，其位于加热炉的内部，用于提供高质量玻璃液；
浇铸机构，其位于加热炉的内部，且所述浇铸机构的表面设有Pt内衬板；
废料收集机构，其位于加热炉的下方，用于成型前废玻璃液的清除。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的一种厚玻璃的成型装置，其中所述漏料机构包括：
Pt漏料管，其与坩埚底部相通，用于提供成型玻璃液；所述Pt漏料管包括中空的管体及设置于所述管体下端的漏嘴，所述漏嘴呈圆形；
空心Pt管，其与所述Pt漏料管的一侧连接；通电时，所述空心Pt管充当电极对漏料管口进行加热，使管内玻璃液流出；通入冷空气时，所述空心Pt管通过对漏料口的冷却，停止玻璃液漏出。
优选的，前述的一种厚玻璃的成型装置，其中所述浇铸机构包括：
加热炉；
斜模具，其位于所述Pt漏料管的正下方，所述斜模具设置于加热炉内；
所述斜模具的斜面、加热炉的底部、侧面以及出料面均设置有Pt内衬板，通电时，Pt内衬板发热，为模具空间提供热量；
所述斜模具和Pt内衬板形成浇铸成型区域。
优选的，前述的一种厚玻璃的成型装置，其中所述斜模具为高铌钛铝合金材质或镍基合金材质，其斜面与底面形成的直线形斜坡的坡角α为40°-50°。
优选的，前述的一种玻璃的成型装置，其中所述斜模具的下端面中心曲率R为8-15mm，所述斜模具的下端面与加热炉底部Pt内衬板的夹角β为60-80°。
优选的，前述的一种厚玻璃的成型装置，其中所述浇铸成型区域的温度为1200℃-1420℃。
优选的，前述的一种厚玻璃的成型装置，其中所述加热炉右侧设置有活动炉门。
优选的，前述的一种厚玻璃的成型装置，其中所述废料收集机构包括切刀、气动阀和废料收集器；所述切刀位于加热炉底部Pt内衬的下面，气动阀位于切刀的一侧，所述切刀的内部为中空结构，所述废料收集器位于加热炉的下方，并与加热炉的排料口相对。
优选的，前述的一种玻璃的成型装置，其中所述切刀的材质耐热钨合金；所述切刀中的水流速控制在0.1-1L/min之间。
优选的，前述的一种厚玻璃的成型装置，其中所述切刀中的水在废料流出时的流速为0.5-1L/min；所述切刀中的水在成型时的流速为0.1-0.3L/min。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种厚玻璃的成型方法，所述方法采用上述的成型装置，所述方法包括以下步骤：
(1)通电加热炉和Pt内衬板，对浇铸成型区域进行加热；
(2)对Pt漏料管进行电极加热，使玻璃液从Pt漏料管中漏出并流入废料收集器；
(3)待Pt漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后，启动切刀，并把排料口堵上，调节手动阀使切刀中的水流速变缓，使漏出的玻璃液沿斜模具流入浇铸成型区域；
(4)待浇铸成所需尺寸的玻璃后，向Pt管中通入冷空气，使漏嘴玻璃瞬时凝固；
(5)停止Pt内衬板和加热炉加热，待玻璃冷却成型后移出成型装置，进行退火。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的一种厚玻璃的成型方法，其中步骤(1)中，所述Pt内衬板的温度低于漏料管温度100℃内；步骤(2)中，切刀中的水流速控制在0.5-1L/min；步骤(3)中，所述调节手动阀使切刀中的水流速控制在0.1-0.3L/min；步骤(4)中，所述通入速率为1-2L/min，冷空气的压力为0.2-0.8MPa。
借由上述技术方案，本发明提出的一种厚玻璃的成型装置及方法，至少具有下列优点：
1.本发明提供的厚玻璃的成型装置采用Pt内衬板作为成型底部和围板，通过Pt内衬板加热，可使成型区域达到较高温度，漏料温度与成型温度相近，消除了温度聚变造成的成型缺陷，确保了玻璃液从坩埚转移到成型模具过程中的高均匀性，实现厚玻璃的高品质成型。
2.本发明提供的厚玻璃的成型装置采用独特结构的斜模具，通过模具斜面与成型底面夹角α、模具与玻璃流动反方向夹角β和模具曲率R协同控制，即可确保玻璃液平稳流入到成型模具中，又可最大限度提高玻璃取材率。
3.本发明提供的厚玻璃的成型装置采用废料收集机构，可有效将废玻璃液迅速排出成型模具，并确保成型区域温度场的稳定。
4.本发明提供的厚玻璃的成型方法为间歇式生产，适合小批量、多尺寸规格、厚玻璃成型，尤其是适合厚度≥30mm玻璃成型。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本申请实施例的玻璃的成型装置的主视图；
图2为本申请实施例的玻璃的成型装置的俯视图；
其中，1-漏料管；2-Pt管；3-漏嘴；4-加热炉；5-斜模具；61-加热炉底部Pt内衬板；62-斜模具斜面Pt内衬板；63-加热炉侧面Pt内衬板；64-加热炉出料面Pt内衬板；7-气动阀；8-切刀；9-废料收集器；10-浇铸成型区域；11-排料口。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种厚玻璃的成型装置及方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
如图1-图2所示，本发明的一些实施例提供了一种厚玻璃的成型装置，包括漏料机构、浇铸机构和废料收集机构。所述漏料机构位于加热炉的内部，用于提供高质量玻璃液；所述浇铸机构位于加热炉的内部，且所述浇铸机构的表面设置有Pt内衬板；所述废料收集机构位于加热炉的下方，用于成型前废玻璃液清除。所述高质量玻璃液为气泡度A1级以上，条纹度B级以上。
所述漏料机构包括Pt漏料管1及空心Pt管2；
所述Pt漏料管1与坩埚的底部相通，用于提供成型玻璃液，例如硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃或硼硅酸盐玻璃等的玻璃液；所述Pt漏料管1包括中空的管体及设置于所述管体下端的漏嘴3，所述漏嘴3呈圆形；
所述空心Pt管2，其与所述Pt漏料管1的一侧连接；所述空心Pt管2为电极加热与风冷共用机构，通电时，所述空心Pt管2充当电极对漏嘴2进行加热，最高温度1420℃，使管内玻璃液流出；通入冷空气时，所述空心Pt管2通过对漏嘴3的冷却，停止玻璃液漏出。
所述浇铸机构包括加热炉4和斜模具5；所述斜模具5位于漏料管1的正下方，且所述斜模具5设置于加热炉4内；所述斜模具5的斜面、加热炉4的底部、侧面以及出料面均设置有Pt内衬板，分别为斜模具斜面Pt内衬板62、加热炉底部Pt内衬板61、加热炉侧面Pt内衬板63、加热炉出料面Pt内衬板64，所述出料面设置于加热炉4的一侧，这些Pt内衬板既充当加热电极又充当模具挡板，各个Pt内衬板通过刚玉条连接，防止发生短路；通电时，Pt内衬板发热，为模具空间提供热量，提高成型温度。所述斜模具5和Pt内衬板形成浇铸成型区域。采用斜模具5的目的主要是在漏料成型时，玻璃液能沿斜模具5流入到浇铸成型区域10，可将玻璃液在漏出时通过斜模具5减速，降低与斜模具5底部的直接冲击，避免形成冲击条纹。
在一些实施例中，可选的，所述斜模具5可以采用耐温800℃不氧化的高铌钛铝合金材质或镍基合金材质等，其斜面与底面形成的直线形斜坡的坡角α为40°-50°，可使玻璃液的流速和流动均匀性达到最优，所成型的玻璃光学均匀性达到最优；当斜坡的坡角大于50°时，玻璃液从斜坡流下的流速过大，易造成玻璃液面表面波动，产生冲击条纹，而斜坡的坡角小于40°时，会使玻璃液流速过小，造成玻璃液在模具底部堆积，从而影响玻璃液的流动均匀性，最终影响玻璃成型后的平整度和光学均匀性。
在一些实施例中，可选的，如图2所示，所述斜模具5的下端面中心曲率R为8-15mm，斜模具5的下端面与加热炉底部Pt内衬板61的夹角β为60-80°。若中心曲率过小、夹角β过大，导致玻璃回流，产生条纹；若中心曲率过大、夹角β过小，导致玻璃取材率较低。
在一些实施例中，可选的，所述浇铸成型区域10的温度为1200℃-1420℃；所述加热炉4采用电阻丝加热，电阻丝加热的最高加热温度为1200℃，若需高于1200℃，所述加热炉4可与Pt内衬板一起协同使用，以实现浇铸成型区域的最高温度达到1420℃，与Pt漏料管温度相近，确保玻璃流出后温度变化小。所述加热炉4主要用于对Pt内衬板起辅助加热和保温作用。
在一些实施例中，可选的，所述加热炉4的右侧设置有活动炉门，用于浇铸玻璃块移出斜模具的目的。
在一些实施例中，可选的，所述废料收集机构包括切刀8、气动阀7和废料收集器9；所述切刀8位于加热炉底部Pt内衬板61的下面，气动阀7位于切刀8的一侧，用于控制切刀8的运动，切刀8的内部为中空结构；为了保护切刀8长期免受高温烧蚀，通入循环水(可以为自来水)，用于对切刀8进行降温保护，以保护切刀8长期受高温而发生变形。所述切刀8用于快速切断高温废玻璃液，以封闭加热炉4的排料口11；所述废料收集器9位于加热炉4的下方，并与加热炉4的排料口相对；由于玻璃成型温度较高，切刀8采用耐热钨合金。所述废料收集器9用于收集成型前的玻璃液。此外，刚从Pt漏料管1出来的玻璃液质量差，需要通过废料收集器9收集。
在一些实施例中，可选的，所述废料收集机构还包括用于提供循环水的水泵及控制水流速的手动阀，所述切刀8中的水流速可以通过手动阀控制，例如水流速可以控制在0.1-1L/min之间；当废料流出时，水流速加大，水流速控制在0.5-1L/min；而成型时，水流速变缓，防止切刀区域温度下降较大而导致玻璃炸裂，水流速控制在0.1-0.3L/min。
本发明的一些实施例还提供了一种厚玻璃的成型方法，所述方法采用上述的成型装置，所述方法包括以下步骤：
(1)通电加热炉和Pt内衬板对浇铸成型区域进行加热；所述加热的温度与成型玻璃种类有关，加热温度一般设计为低于玻璃液成型温度的100℃。
(2)对Pt漏料管进行电极加热，使玻璃液从Pt漏料管中漏出并流入废料收集器，此时切刀中的中空结构内循环水的水流速控制在0.5-1L/min；所述电极加热的方式为直接通电，Pt管作为发热元件使用。
(3)待Pt漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后，启动切刀，并把排料口堵上，调节手动阀使切刀中的中空结构内循环水的水流速变缓，水流速控制在0.1-0.3L/min，使漏出的玻璃液沿斜模具流入浇铸成型区域；上述的质量温度指的是无肉眼可见的气泡、结石等缺陷。
(4)待浇铸成所需尺寸的玻璃后，向空心Pt管中通入冷空气，使漏嘴玻璃(未漏出的玻璃液)瞬时凝固；其中通入速率为1-2L/min，冷空气的压力为0.2-0.8MPa。
(5)停止Pt内衬板和加热炉加热，待玻璃冷却成型后移出成型装置，进行退火。
在一些实施例中，可选的，所述对Pt内衬板温度控制在低于Pt漏料管温度100℃内，若Pt内衬板温度高于Pt漏料管温度，则成型玻璃产生二次气泡；若Pt内衬板温度过低，成型玻璃易产生质量缺陷，如条纹、炸裂、馒头边等。
上述的厚玻璃指的是厚度≥30mm的玻璃。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
在本发明以下实施例中，若无特殊说明，所涉及的组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
下述实施例采用上述玻璃成型装置来对各种类型的玻璃进行成型。
实施例1
本发明实施例采用上述厚玻璃成型装置对特殊色散玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角α为50°，β为60°，R为8mm。所述斜模具采用耐温800℃不氧化的高铌钛铝合金材质。特殊色散玻璃由以下重量百分含量的玻璃组分组成：30％SiO2、20％B2O3、5％Na2O、2％Li2O、7％K2O、2％ZnO、10％Nb2O5、20％HfO2、3％Y2O3和1％Sb2O3，其成型方法具体包括以下步骤：
(1)在上述特殊色散玻璃的原料组分熔化成玻璃液并均化完全前3h，通电加热炉和Pt内衬板对浇铸成型区域进行加热，加热炉温度控制在1000℃，Pt内衬板温度控制在1300℃，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；
(2)采用空心Pt管对漏嘴进行加热，使玻璃液从Pt漏料管中漏出并流入废料收集器，漏料温度为1350℃，切刀中的中空结构内循环水的水流速控制在0.5L/min；
(3)待Pt漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后，启动切刀，并把排料口堵上，调节手动阀使切刀中的中空结构内循环水的水流速为0.1L/min，使玻璃液在浇铸成型区域内进行成型；
(4)待浇铸成所需尺寸(600×400×60)mm的玻璃后，向空心Pt管中通入冷空气(压力为0.8MPa，通入速率为1L/min)，使漏嘴玻璃瞬时凝固；
(5)停止Pt内衬板和加热炉加热，待玻璃冷却成型后移出成型装置，打开炉门快速移出玻璃进行退火。
将本实施例成型的特殊色散玻璃放入480℃的退火炉中进行退火(时间为8h)、光学加工(具体为大面抛光处理)后，观察玻璃的表观质量；按GB/T7962.3-2010标准检测光学均匀性，按GB/T7962.7-2010标准检测条纹度；按GB/T7962.5-2010标准检测应力双折射；具体检测数据见表1。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角α为40°，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本实施例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角α为45°，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本实施例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角β为70°，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本实施例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角β为80°，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本实施例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的R为10mm，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本实施例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的R为15mm，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本实施例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
实施例8
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中Pt内衬板温度控制在1200℃；所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1200℃；其它步骤及参数均同实施例1；本实施例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
实施例9
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中加热炉温度控制在1200℃，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本实施例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
实施例10
本发明实施例采用上述厚玻璃成型装置对锂铝硅玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角α为40°，β为80°，R为15mm。所述斜模具采用耐温800℃不氧化的高铌钛铝合金材质。所述锂铝硅玻璃由以下重量百分含量的玻璃组分组成：60％SiO2、20％Al2O3、7.8％Na2O、4.2％Li2O、2.6％ZrO2、2.5％MgO、1.2％B2O3、0.8％CaO、0.5％K2O和0.4％Sb2O3，其成型方法具体包括以下步骤：
(1)在上述锂铝硅玻璃的原料组分熔化成玻璃液并均化完全前4h，通电加热炉和Pt内衬板对浇铸成型区域进行加热，加热炉温度控制在1200℃，Pt内衬板温度控制在1400℃；所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1400℃；
(2)采用空心Pt管对漏嘴进行加热，使玻璃液从Pt漏料管中漏出并流入废料收集器，漏料温度为1400℃，切刀中的中空结构内循环水的水流速控制在1L/min；
(3)待Pt漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后，启动切刀，并把排料口堵上，调节手动阀使切刀中的中空结构内循环水的水流速为0.3L/min，使玻璃液在浇铸成型区域内进行成型；
(4)待浇铸成所需尺寸(500×500×50)mm的玻璃后，向空心Pt管中通入冷空气(压力为0.6MPa，通入速率为2L/min)，使漏嘴玻璃瞬时凝固；
(5)停止Pt内衬板和加热炉加热，待玻璃冷却成型后移出成型装置，打开炉门快速移出玻璃进行退火。
将本实施例成型的锂铝硅玻璃放入540℃的退火炉中进行退火(时间为6h)、光学加工(具体为大面抛光处理)后，观察玻璃表观质量；按GB/T7962.3-2010标准检测光学均匀性，按GB/T7962.7-2010标准检测条纹度；按GB/T7962.5-2010标准检测应力双折射；具体检测数据见表1。
实施例11
本发明实施例采用上述厚玻璃成型装置对高铝玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角α为45°，β为75°，R为10mm。所述斜模具采用耐温800℃不氧化的高铌钛铝合金材质。所述高铝玻璃由以下重量百分含量的玻璃组分组成：61％SiO2、15％Al2O3、12％Na2O、6％MgO、4％K2O、1％ZrO2、0.5％CaO和0.5％Sb2O3，其成型方法具体包括以下步骤：
(1)在上述高铝玻璃的原料组分熔化成玻璃液并均化完全前4h，通电加热炉和Pt内衬板对浇铸成型区域进行加热，加热炉温度控制在1100℃，Pt内衬板温度控制在1420℃；所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1420℃；
(2)采用空心Pt管对漏嘴进行加热，使玻璃液从Pt漏料管中漏出并流入废料收集器，漏料温度为1520℃，切刀中的中空结构内循环水的水流速控制在0.8L/min；
(3)待Pt漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后，启动切刀，并把排料口堵上，调节手动阀使切刀中的中空结构内循环水的水流速为0.2L/min，使玻璃液在浇铸成型区域内进行成型；
(4)待浇铸成所需尺寸(600×300×30)mm的玻璃后，向空心Pt管中通入冷空气(压力为0.4MPa，通入速率为1.5L/min)，使漏嘴玻璃瞬时凝固；
(5)停止Pt内衬板和加热炉加热，待玻璃冷却成型后移出成型装置，打开炉门快速移出玻璃进行退火。
将本实施例成型的特殊色散玻璃放入640℃的退火炉中进行退火(时间为4h)、光学加工(具体为大面抛光处理)后，观察玻璃表观质量；按GB/T7962.3-2010标准检测光学均匀性，按GB/T7962.7-2010标准检测条纹度；按GB/T7962.5-2010标准检测应力双折射；具体检测数据见表1。
实施例12
本发明实施例采用上述厚玻璃成型装置对透紫外玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角α为40°，β为60°，R为10mm。所述斜模具采用耐温800℃不氧化的高铌钛铝合金材质。所述透紫外玻璃由以下重量百分含量的玻璃组分组成：63.3％SiO2、12％B2O3、8％Al2O3、10％Na2O、3％K2O、2％ZnO、1.5％La2O3和0.2％Sb2O3，其成型方法具体包括以下步骤：
(1)在上述透紫外玻璃的原料组分熔化成玻璃液并均化完全前3h，通电加热炉和Pt内衬板对浇铸成型区域进行加热，加热炉温度控制在900℃，Pt内衬板温度控制在1250℃；所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1250℃；
(2)采用空心Pt管对漏嘴进行加热，使玻璃液从Pt漏料管中漏出并流入废料收集器，漏料温度为1300℃，切刀中的中空结构内循环水的水流速控制在0.5L/min；
(3)待Pt漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后，启动切刀，并把排料口堵上，调节手动阀使切刀中的中空结构内循环水的水流速为0.1L/min，使玻璃液在浇铸成型区域内进行成型；
(4)待浇铸成所需尺寸(500×300×60)mm的玻璃后，向空心Pt管中通入冷空气(压力为0.2MPa，通入速率为1L/min)，使漏嘴玻璃瞬时凝固；
(5)停止Pt内衬板和加热炉加热，待玻璃冷却成型后移出成型装置，打开炉门快速移出玻璃进行退火。
将本实施例成型的特殊色散玻璃放入520℃的退火炉中进行退火(时间为10h)、光学加工(具体为大面抛光处理)后，观察玻璃表观质量；按GB/T7962.3-2010标准检测光学均匀性，按GB/T7962.7-2010标准检测条纹度；按GB/T7962.5-2010标准检测应力双折射；具体检测数据见表1。
对比例1
本对比例采用上述成型装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角α为60°，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本对比例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
对比例2
本对比例采用上述成型装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角α为30°，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本对比例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
对比例3
本对比例采用上述成型装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角β为50°，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本对比例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
对比例4
本对比例采用上述成型装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角β为90°，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本对比例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
对比例5
本对比例采用上述成型装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的R为4mm，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本对比例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
对比例6
本对比例采用上述成型装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的R为20mm，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本对比例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
对比例7
本对比例采用上述成型装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成型，其中成型装置中的斜模具在玻璃成型区域形成的直线形斜坡的坡角α为60°，β为50°，R为4mm，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1300℃；其它步骤及参数均同实施例1；本对比例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
对比例8
本对比例采用上述成型装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成型，其中Pt内衬板温度控制在1000℃，所述浇铸成型区域的最高温度可以达到1000℃；其它步骤及参数均同实施例1；本对比例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
对比例9
本对比例采用上述的成型装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成型，其加热炉温度控制在600℃，Pt内衬板温度控制在1000℃，其它步骤及参数均同实施例1；本对比例成型后的玻璃按照与实施例1相同的退火工艺处理后，采用与实施例1相同的检测方法进行检测；具体检测数据见表1。
表1.玻璃的质量检测结果
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由表1可看出，实施例1-9所成型的玻璃经检测，成型后的特殊色散玻璃表观质量良好，其光学均匀性优于2×10-6，条纹度均为A级，应力双折射≤6nm/cm，说明采用本申请实施例中的设定的斜模具坡角α为40°-50°、斜模具的下端面中心曲率R为8-15mm、斜模具的下端面与Pt内衬板夹角β为60-80°是合理的，采用该成型方法成型的大尺寸、厚玻璃，具有良好的表观质量和高的光学质量。
实施例10-12所成型的高铝玻璃、锂铝硅玻璃和透紫外玻璃经检测，玻璃表观质量良好，其光学均匀性优于5×10-6，条纹度均为A级，应力双折射≤6nm/cm，说明采用该成型装置及其方法可实现多种类玻璃的大厚度成型。
对比例1在成型与实施例1相同的玻璃时，将α角增大为60°时，成型玻璃表观质量尚可，但条纹度变差，应力双折射值变大，光学均匀性严重降低，这是由于α角较大时，玻璃液从斜坡流下时速率过快，导致玻璃发生叠层现象，产生条纹，严重影响光学均匀性。对比例2在成型与实施例1相同的玻璃时，将α角降低为30°时，成型玻璃的表观质量尚可，但条纹度变差，应力双折射值变大，光学均匀性降低，这是由于α角较小时，玻璃液从斜坡流下时速率缓慢，前端玻璃发生冷却，流动能力变差，难以完全充满浇铸成型区域，而且影响玻璃的光学均匀性。
对比例3在成型与实施例1相同的玻璃时，将斜模具与加热炉侧面的夹角β减少为50°时，成型玻璃的表观质量尚可，但条纹度变差，应力双折射值变大，光学均匀性严重降低；同时，出材率严重降低。对比例4在成型与实施例1相同的玻璃时，将β增大到90°时，成型玻璃的表观质量尚可，但条纹度变差，应力双折射值变大，光学均匀性降低，这是由于β角较小时，玻璃液在浇铸成型区域中会产生往返流动，导致玻璃产生层状条纹，严重影响光学均匀性。
对比例5在成型与实施例1相同的玻璃时，将斜模具曲率R降低为4mm时，成型玻璃表观质量尚可，但条纹度变差，应力双折射值变大，光学均匀性严重降低，这是由于R较小时，玻璃液在斜模具的底部发生堆积，不能及时流入成型区域，产生条纹，严重影响光学均匀性。对比例6在成型与实施例1相同的玻璃时，将R增大到20mm时，成型玻璃的表观质量尚可，但条纹度变差，应力双折射值变大，光学均匀性降低，这是由于R较大时，玻璃液倾向于沿斜模具的边缘流动，向浇铸成型区域流动的动力削弱，难以完全充满模具，而且影响光学均匀性。
对比例7在成型与实施例1相同的玻璃时，将α、β和R值都不在规定范围内时，成型玻璃的表观质量尚可，但条纹度变差，应力双折射值变大，光学均匀性严重降低，无法满足产品性能要求。
对比例8和9在成型与实施例1相同的玻璃时，设置浇铸成型区域最高温度低于漏料温度350℃，超出规定的200℃范围，成型玻璃出现馒头边，而且条纹度变差，应力双折射值变大，光学均匀性严重降低，无法满足产品性能要求。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
本发明中所述的数值范围包括此范围内所有的数值，并且包括此范围内任意两个数值组成的范围值。本发明所有实施例中出现的同一指标的不同数值，可以任意组合，组成范围值。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种厚玻璃的成型装置，其特征在于，包括：
漏料机构，其位于加热炉的内部，用于提供玻璃液；所述漏料机构包括：Pt漏料管，其与坩埚的底部相通，用于提供成型玻璃液；所述Pt漏料管包括中空的管体及设置于所述管体下端的漏嘴，所述漏嘴呈圆形；空心Pt管，其与所述Pt漏料管的一侧连接；通电时，所述空心Pt管对漏嘴进行加热，使管内玻璃液流出；通入冷空气时，空心Pt管通过对漏嘴的冷却，中止玻璃液漏出；
浇铸机构，其包括：加热炉；斜模具，其位于所述Pt漏料管的正下方，所述斜模具设置于加热炉内；其中，所述斜模具的斜面、加热炉的底部和四周均设置有Pt内衬板，通电时，Pt内衬板发热，为模具空间提供热量；所述斜模具和Pt内衬板形成浇铸成型区域，所述浇铸成型区域的温度为1200℃-1420℃；所述斜模具为高铌钛铝合金材质或镍基合金材质，其斜面与底面形成的直线形斜坡的坡角α为40°-50°；所述斜模具的下端面中心曲率R为8-15mm；所述斜模具的下端面与加热炉底部Pt内衬板的夹角β为60-80°；
废料收集机构，其位于加热炉的下方，用于成型前废玻璃液的清除。
2.根据权利要求1所述的厚玻璃的成型装置，其特征在于，所述废料收集机构包括切刀、气动阀和废料收集器；所述切刀位于加热炉底部Pt内衬的下面，气动阀位于切刀的一侧，所述切刀的内部为中空结构，所述废料收集器位于加热炉的下方，并与加热炉的排料口相对。
3.根据权利要求2所述的厚玻璃的成型装置，其特征在于，所述切刀的材质为高铌钛铝合金；所述切刀中的水流速控制在0.1-1L/min之间。
4.根据权利要求3所述的厚玻璃的成型装置，其特征在于，所述切刀中的水在废料流出时的流速为0.5-1L/min；所述切刀中的水在成型时的流速为0.1-0.3 L/min。
5.一种厚玻璃的成型方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-4任一项所述的成型装置，所述方法包括以下步骤：
（1）通电加热炉和Pt内衬板，对浇铸成型区域进行加热；
（2）对Pt漏料管进行电极加热，使玻璃液从Pt漏料管中漏出并流入废料收集器；
（3）待Pt漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后，启动切刀，并把排料口堵上，调节手动阀使切刀中的水流速变缓，使漏出的玻璃液沿斜模具流入浇铸成型区域；
（4）待浇铸成所需尺寸的玻璃后，向Pt管中通入冷空气，使漏嘴玻璃瞬时凝固；
（5）停止Pt内衬板和加热炉加热，待玻璃冷却成型后移出成型装置，进行退火。
6.根据权利要求5所述的厚玻璃的成型方法，其特征在于，步骤（1）中，所述Pt内衬板的温度低于漏料管温度100℃内；步骤（2）中，切刀中的水流速控制在0.5-1L/min；步骤（3）中，所述调节手动阀使切刀中的水流速控制在0.1-0.3L/min；步骤（4）中，所述通入速率为1-2L/min，冷空气的压力为0.2-0.8MPa。
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