CN116655217A - 具有改进的电阻率的玻璃熔炉和熔釜 - Google Patents
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Abstract
玻璃熔炉包括熔釜,所述熔釜包括底板、被配置为将原材料馈送到熔釜中的馈送机构、被配置为将馈送到熔釜中的原材料转化为熔融玻璃的加热机构、以及包含电阻率增强材料的层,所述电阻率增强材料被配置为扩散到所述底板的所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层中。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年2月25日提交的美国临时申请序列号63/313883的按35U.S.C.§119规定的优先权的权益,该申请的内容以引用的方式全部引用。
技术领域
本公开一般涉及玻璃熔炉和熔釜,并且更具体地,涉及具有改进的电阻率的玻璃熔炉和熔釜。
背景技术
在玻璃制品的生产中,诸如用于显示应用的玻璃板,包括电视机和手持设备,诸如电话和平板电脑,玻璃组合物通常在熔釜中熔化。在生产活动过程中的熔釜的操作期间,在熔釜的某些区域可能会产生热点,这随着时间的推移,可能会导致熔釜材料的老化,最终导致一种称为“烧穿(fire through)”的现象,其中最终发生熔釜材料机械故障。这种故障发生可导致生产活动的重大中断以及大量维修成本。因此,期望的是尽量减少这种故障发生。
发明内容
本文所揭示的实施方式包括玻璃熔釜。玻璃熔釜包括加热机构和底板。底板包括至少一个包括耐火陶瓷材料的层。底板还包括包含电阻率增强材料的层。电阻率增强材料被配置为在玻璃熔釜的操作期间扩散到所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层中。
本文所揭示的实施方式还包括操作玻璃熔釜的方法。玻璃熔釜包括底板,所述底板包括至少一个包括耐火陶瓷材料的层。底板还包括包含电阻率增强材料的层。所述方法包括将原材料馈送到熔釜中。所述方法还包括将馈送到熔釜中的原材料转化为熔融玻璃。此外,所述方法包括在玻璃熔釜的操作期间,将所述电阻率增强材料扩散到所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层中。
本文公开的实施例的附加特征和优点将在下面的详细描述中阐述,并且本领域技术人员从该描述中或通过实践本文所述的公开实施例(包括下面的详细说明、权利要求以及附图)将容易地了解到部分特征和优点。
应理解,上述一般性描述和以下详细描述均呈现了旨在提供理解所要求保护的实施例的性质和特征的概述或框架的实施例。随附图纸旨在提供进一步的理解,并被纳入本规范并构成本规范的一部分。附图示出了本公开的各种实施例,并与描述一起解释了其原理和操作。
附图说明
图1是示例性熔融下拉玻璃制造设备和工艺的示意图;
图2是根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜的示意性侧剖视图;
图3是图2的示例性玻璃熔釜的示意性顶部剖视图;
图4是图2-3的示例性玻璃熔釜的示意性端部剖视图;
图5是图2-4的示例性玻璃熔釜的示意性底部剖视图;
图6是根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜的底板的示意性侧剖视图;
图7是根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜的底板的示意性侧剖视图;
图8是图7的底板的一部分的示意性顶部剖视图;
图9是根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜的底板的示意性侧剖视图;
图10是根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜的底板的示意性侧剖视图;
图11是根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜的底板区域的示意性端部剖视图;
图12是图11的底板的一部分的示意性顶部剖视图;
图13是根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜的底板的示意性端部剖视图;以及
图14是图13的底板的一部分的示意性顶部剖视图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的实施例,其示例如附图所示。在可能的情况下,将在整个图纸中使用相同的参考数字来指代相同或类似的部件。然而,本公开可以以许多不同的形式体现,并且不应被解释为局限于本文所阐述的实施例。
本文中的范围可以表示为从“大约”一个特定值,和/或到“大约”另一特定值。当表示这样的范围时,另一个实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定的值。类似地,当值被表示为近似值时,例如通过使用先行词“大约”,将理解特定值形成另一个实施例。将进一步理解,每个范围的端点对于另一个端点而言都是重要的,并且独立于另一个终点。
本文中使用的方向性术语,例如上、下、右、左、前、后、上、下,仅参考所绘制的图形,并不意味着绝对方向。
除非另有明确说明,否则本文所述的任何方法均不得解释为要求按照特定顺序执行其步骤,也不得要求任何设备特定方向。因此,如果方法权利要求实际上没有背诵其步骤所遵循的顺序,或者任何设备权利要求实际上都没有背诵单个部件的顺序或方向,或者在权利要求或说明书中没有特别说明步骤将限于特定顺序,或者没有列举设备部件的特定顺序或方向,在任何方面都不打算推断顺序或方向。这适用于任何可能的非明示解释基础,包括:关于步骤安排、操作流程、组件顺序或组件方向的逻辑问题;源自语法组织或标点符号的朴素含义,以及;说明书中描述的实施例的数量或类型。
如本文所用,单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数含义,除非上下文另有明确规定。因此,例如,对“一个”组件的引用包括具有两个或多个这样的组件的方面,除非上下文另有明确指示。
如本文所用,术语“加热机构”是指向玻璃熔炉和/或熔釜提供热量的机构,例如通过电极、燃烧器或两者的操作。
如本文所用,术语“电阻率增强材料”是指增加其所结合的材料或材料层的电阻率的材料,诸如在玻璃熔炉和/或熔釜的操作条件期间增加材料或材料的电阻率。
图1所示为示例性玻璃制造设备10。在一些示例中,玻璃制造设备10可以包括玻璃熔炉12,玻璃熔炉12可以包括熔釜14。包括熔釜14的玻璃熔炉12可以包括一个或多个附加部件,诸如加热原材料并将原材料转化为熔融玻璃的加热元件或机构(例如燃烧器或电极)。在进一步的示例中,玻璃熔炉12可以包括热管理装置(例如,绝缘部件),其减少从熔釜附近的热损失。在又一示例中,玻璃熔炉12可以包括有助于将原材料熔化成玻璃熔体的电子设备和/或机电设备。此外,玻璃熔炉12可包括支撑结构(例如,支撑底座、支撑构件等)或其他部件。
玻璃熔釜14通常由耐火材料组成,诸如耐火陶瓷材料,例如包括氧化铝或氧化锆的耐火陶瓷材料。在一些示例中,玻璃熔釜14可以由耐火陶瓷砖构成。下面将更详细地描述玻璃熔釜14的具体实施例。
在一些示例中,玻璃熔炉可以作为玻璃制造设备的部件并入,该玻璃制造设备用于制造玻璃基板,例如连续长度的玻璃带。在一些示例中,本公开的玻璃熔炉可以作为玻璃制造设备的部件并入,该玻璃制造设备包括流孔拉引(slot draw)设备、浮浴设备、下拉设备(例如熔融工艺)、上拉设备、压辊设备、拉管设备,或是会受益于这里公开的方面的其他任何玻璃制造设备。作为示例,图1示意性地示出了作为熔融下拉玻璃制造设备10的部件的玻璃熔炉12,该熔融下拉玻璃制造设备10用于熔融拉引玻璃带以随后加工成单个玻璃片。
玻璃制造设备10(例如,熔融下拉设备10)可以可选地包括上游玻璃制造设备16,该上游玻璃制造设备16位于玻璃熔釜14的上游。在一些示例中,上游玻璃制造设备16的一部分或整个可以作为玻璃熔炉12的一部分。
如图示示例中所示,上游玻璃制造设备16可包括贮料仓18、原材料输送装置20和连接至原材料输送装置的电机22。贮料仓18可被配置为储存一定量的原材料24,如箭头26所示,原材料24可被馈送到玻璃熔炉12的熔釜14中。原材料24通常包括一种或多种玻璃形成金属氧化物和一种或多种改性剂。在一些示例中,原材料输送装置20可以由电机22驱动,使得原材料输送设备20将预定量的原材料24从贮料仓18输送到熔釜14。在进一步的示例中,电机22可为原材料输送装置20提供动力,以基于从熔釜14向下游检测到的熔融玻璃的水平以受控的速率引入原材料24。熔釜14内的原材料24随后可以被加热以形成熔融玻璃28。
玻璃制造设备10还可以可选地包括位于玻璃熔炉12下游的下游玻璃制造设备30。在一些示例中,下游玻璃制造设备30的一部分可以作为玻璃熔炉12的一部分并入。在一些情况下,下面讨论的第一连接导管32或下游玻璃制造设备30的其他部分可以作为玻璃熔炉12的一部分并入。下游玻璃制造设备的元件,包括第一连接导管32,可以由贵金属形成。合适的贵金属包括从包括铂、铱、铑、锇、钌和钯的金属的组中选择的铂族金属或其合金。例如,玻璃制造设备的下游部件可以由包含约70至约90重量%的铂和约10至约30重量%的铑的铂-铑合金形成。然而,其他合适的金属可以包括钼、钯、铼、钽、钛、钨及其合金。
下游玻璃制造设备30可包括位于熔釜14的下游并通过上述第一连接导管32耦接到熔釜14的第一调节(即,处理)釜,诸如澄清釜34。在一些实施例中,熔融玻璃28可以通过第一连接导管32从熔釜14重力馈送至澄清釜34。例如,重力可使熔融玻璃28从熔釜14穿过第一连接导管32的内部通道而到达澄清釜34。然而,其他调节釜可以位于熔釜14的下游,例如在熔釜14和澄清釜34之间。在一些实施例中,可以在熔釜和澄清釜之间使用调节釜,其中来自主熔釜的熔融玻璃被进一步加热以继续熔化过程,或者在进入澄清釜之前被冷却至低于熔釜中熔融玻璃的温度。
可以通过各种技术从澄清釜34内的熔融玻璃28中去除气泡。例如,原材料24可包含在被加热时会发生化学还原反应并释放氧气的多价化合物(即澄清剂),例如氧化锡。其他合适的澄清剂包括但不限于砷、锑、铁和铈。将澄清釜34加热至高于熔釜温度的温度,从而加热熔融玻璃和澄清剂。由温度引起的澄清剂的化学还原所产生的氧可以在熔化过程中扩散或聚结成熔融玻璃中产生的气泡。然后,扩大的气泡可以上升到澄清釜中熔融玻璃的自由表面,然后从澄清釜排出。气泡可进一步引起澄清釜中的熔融玻璃的机械混合。
下游玻璃制造设备30还可以包括另一调节釜,诸如用于混合熔融玻璃的混合釜36。混合釜36可以位于澄清釜34的下游。混合釜36可用于提供均质的玻璃熔体组合物,由此减少离开澄清釜的精细化熔融玻璃内原本可能存在的化学或热非均质性的带(cord)。如图所示,澄清釜34可以通过第二连接导管38耦接到混合釜36。在一些示例中,熔融玻璃28可以通过第二连接导管38从澄清釜34重力馈送到混合釜36。例如,重力可使熔融玻璃28从澄清釜34穿过第二连接导管38的内部通道而到达混合釜36。虽然混合釜36被示为在澄清釜34的下游,但混合釜36可以位于澄清釜34上游。在一些实施例中,下游玻璃制造设备30可以包括多个混合釜,例如澄清釜34上游的混合釜和澄清釜34下游的混合釜。这些多个混合釜可以具有相同的设计,也可以具有不同的设计。
下游玻璃制造设备30还可以包括另一调节釜,例如可以位于混合釜36下游的输送釜40。输送釜40可调节熔融玻璃28以将其馈送到下游成型装置中。例如,输送釜40可以充当蓄储器和/或流控制器,以调整和/或通过出口导管44向成型主体42提供熔融玻璃28的一致流。如图所示,混合釜36可以通过第三连接导管46耦接到输送釜40。在一些示例中,熔融玻璃28可以通过第三连接导管46从混合釜36重力馈送到输送釜40。例如,重力可以驱使熔融玻璃28从混合釜36经由第三连接导管46的内部路径而到达输送釜40。
下游玻璃制造设备30还可包括成型设备48,该成型设备48包括上述成型主体42和入口导管50。出口导管44可以被定位成将熔融玻璃28从输送釜40输送到成型设备48的入口导管50。例如,出口导管44可以被嵌套在入口导管50的内表面内并与该内表面间隔开,由此提供位于出口导管44的外表面和入口导管50的内表面之间的熔融玻璃的自由表面。熔融下拉玻璃制造设备中的成型主体42可包括位于成型主体42的上表面中的槽52和沿着成型主体42的底部边缘56在拉引方向上会聚的会聚成型表面54。经由输送釜40、出口导管44和入口导管50输送到成型主体槽的熔融玻璃溢出槽的侧壁,并作为熔融玻璃的分离流沿着会聚成型表面54下降。熔融玻璃的分离流在底部边缘56下方并沿着底部边缘56结合,以产生单个玻璃带58,该玻璃带58通过向玻璃带施加张力(诸如通过重力、边缘辊72和牵引辊82)而被从底部边缘56沿拉引或流动方向60拉引,从而在玻璃冷却和玻璃粘度增加时控制玻璃带的尺寸。因此,玻璃带58经历了粘弹性转变,并且获得了赋予玻璃带58稳定尺寸特性的机械性质。在一些实施例中,玻璃带58可以通过玻璃分离设备100在玻璃带的弹性区域中分离成个体的玻璃片62。然后,机器人64可以使用夹持工具65将个体的玻璃片62传送到运送器系统,然后可以进一步处理个体的玻璃片。
图2示出了根据本文公开的实施例的示例性玻璃熔釜14的示意性侧剖视图。玻璃熔釜14包括位于底板126上方的室114,其中原材料输送装置20经由进料口116将预定量的原始批次材料24输送到室114中,其中原材料输送装置20和进料口116的组合包括进料机构。玻璃熔釜14还包括多个电极102和多个燃烧器104。
在操作中,多个电极102和多个燃烧器104加热室114,以将原始批次材料24熔化为达到室114内预定水平(L)的熔融玻璃28。如图2所示,多个燃烧器104被定位于预定水平(L)的上方,多个电极102被定位于预定水平(L)下方。
图3和图4分别示出了图2的示例性玻璃熔釜14的示意性俯视图和端部剖视图。如图3和图4所示,每个燃烧器104将火焰108发射到室114中。此外,如图3所示,进料口116位于室114的第一壁120上,多个燃烧器104位于室114的第二壁122和第三壁124上,第二壁122和第三壁124各自在大致彼此平行且大致垂直于第一壁120的方向上延伸。第一壁120、第二壁122和第三壁124也大致垂直于底板126。
如图4所示,玻璃熔釜14包括从底板126延伸的电极106,其中电极106位于预定水平(L)下方。如图4中进一步所示,燃烧器104在大致平行于预定水平(L)的方向上发射火焰108。
虽然图2-4示出了包括从室114的壁延伸的电极102、从底板126延伸的电极106和燃烧器104的玻璃熔釜14,但本文公开的实施例可以包括其中玻璃熔釜不包括这些部件中的一个或多个的实施例。总起来说,这些部件中的一个或多个包括加热机构。
在某些示例性实施例中,电极102和/或电极106包括氧化锡或钼中的至少一种。在某些示例性实施例中,电极102包括氧化锡,电极106包括钼。
在某些示例性实施方案中,电极102和/或电极106包括氧化锡或钼中的至少一种。在某些示例性实施方案中,电极102包括氧化锡,并且电极106包括钼。
图5示出了图2-4的示例性玻璃熔釜14的示意性底部剖视图。如图5所示,从底板126延伸的电极106包括多个电极106,所述多个电极106沿着玻璃熔釜14的线性长度延伸。
图6显示根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜14的底板126的示意性侧剖视图。如图6所示,底板126包括多个层。具体地,底板126包括第一层150和第二层152,第一层150包括第一耐火陶瓷材料,第二层152包括第二耐火陶瓷材料。底板126还包括位于第一层150和第二层152之间的包含电阻率增强材料的层154。
在某些示例性实施方式中,第一耐火陶瓷材料包括氧化锆,例如熔融氧化锆,包括CZ型熔融氧化锆,诸如可从St.Gobain获得的Scimos CZ Scimos Z、Xilec 9、Xilec 5或ER1195,可从Monofrax LLC获得的Monofrax ZHR或Mono Z,或可从Asahi Ceramics获得的ZBX9510或ZBX9540。
在某些示例性实施方式中,第二耐火陶瓷材料包括氧化铝、锆石或氧化铝-氧化锆-二氧化硅(AZS),诸如可从St.Gobain获得的A1148(氧化铝)和ZS1300(锆石),可从Monofrax LLC获得的Mono CS-3或Mono CS-5,或可从RHI Magnesita获得的Supral S70、Supral AZ50或Supral AZ 70。
在某些示例性实施方案中,电阻率增强材料包括选自Ta、Nb、Mo、W、V或Cr的至少一种材料,和/或其氧化物,包括Ta2O5,Nb2O5,MoO3,WO3,V2O5,或CrO3。在某些示例性实施方案中,电阻率增强材料包括Ta2O5。
在某些示例性实施方案中,包含电阻率增强材料的层154包括氧化铝、二氧化硅或玻璃中的至少一种,诸如硅酸铝玻璃,包括含硼硅酸铝玻璃。
在某些示例性实施例中,包含电阻率增强材料的层154的厚度范围为约0.03英寸至约6英寸,例如约0.1英寸至约3英寸,并且进一步例如约0.5英寸至约1英寸。
在某些示例性实施方案中,电阻率增强材料包括包含电阻率增强材料的层154的约0.1至约100重量百分比,诸如约1至约80重量百分比,并且进一步诸如约5至约50重量百分比。
图7显示根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜14的底板126的示意性侧剖视图,图8显示图7的底板126的一部分的示意性顶剖视图。如图7和图8所示,包含电阻率增强材料的层154包括第一区域154a和第二区域154b。第一区域154a包括比第二区域154b更高浓度的电阻率增强材料。例如,在电阻率增强材料扩散之前或期间,第一区域154a可以包括比第二区域高至少约1.1倍浓度的电阻率增强材料,例如高至少约1.5倍,并且进一步例如高至少约2倍,并且还进一步例如高至少约10倍,包括约1.1倍至约1000倍,并且进一步包括比第二区域高约1.5倍至约500倍浓度的电阻率增强材料,并且进一步包括高约2倍至约200倍浓度的电阻率增强材料,并且还进一步包括高约5倍至约100倍浓度的电阻率增强材料。
而且,尽管图7和图8示出了第一区域154a和第二区域154b的交替的矩形横截面面积,但是本文公开的实施例可以包括第一区域154a和第二区域154b的其他配置,诸如第一区域154a和/或第二区域154b的其他多边形横截面和/或形状,和/或具有圆形或椭圆形横截面的形状,诸如第一区域154a和/或第二区域154b的球形或圆柱形形状,和/或其中第一区域154a中的至少一个围绕第二区域154b中的至少一个和/或其中第二区域154b中的至少一个围绕第一区域154a中的至少一个的配置。
例如,第一区域154a可以包括比第二区域154b更高浓度的Ta、Nb、Mo、W、V或Cr和/或Ta2O5、Nb2O5、MoO3、WO3、V2O5或CrO3中的至少一种。而第二区域154b可以包括比第一区域154a更高浓度的氧化铝、二氧化硅或玻璃中的至少一种。
图9显示根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜14的底板126的示意性侧剖视图。图9的示例性玻璃熔釜14类似于图6的示例性玻璃熔釜,不同之处在于屏蔽层158位于包含电阻率增强材料的层154与第二层152之间。屏蔽层158可以减轻或防止电阻率增强材料扩散到第二层152中和/或促进电阻率增强材料增加扩散到第一层150中。
在某些示例性实施例中,屏蔽层158包括高结晶(至少95wt%的结晶相)、高孔隙率(按体积计至少10%的孔隙率)材料,其可以例如包括一个或多个固体铺路材料、砖或整体粉末层。例如,屏蔽层158可包括再结合的熔融莫来石、氧化铝或红柱石,诸如可从RHIMagnesita获得的Supral E 75、Supral K 99、Supral S 70或Supral S 60。在某些示例性实施例中,屏蔽层158的厚度范围为约0.5英寸至约3英寸,例如约1英寸至约2英寸。
图10显示根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜14的底板126的示意性侧剖视图。图10的示例性玻璃熔釜14类似于图6的示例性玻璃熔釜,不同之处在于包含电阻率增强材料的层154位于第一层150内,使得第一层150的第一部分150a位于包含电阻率增强材料的层154上方,以及第一层150的第二部分150b位于包含电阻率增强材料的层154下方。
图11显示根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜14的底板区域的示意性端部剖视图,以及图12显示图11的底板126的一部分的示意性顶部剖视图。如图11和图12所示,包含电阻率增强材料的层154围绕第一层150。如图11进一步所示,包含电阻率增强材料的层154嵌入玻璃熔釜14的壁(例如,第二壁122和第三壁124)中。
图13显示根据本文所揭示的实施方式的示例性玻璃熔釜14的底板126的示意性端部剖视图,以及图14显示图13的底板126的一部分的示意性顶部剖视图。如图13和图14所示,包含电阻率增强材料的层154包括第一区域154a和第二区域154b,其中第一区域154a沿着底板126的中心长度延伸,并且第二区域154b相对于第一区域154a沿着底板126的相对长度延伸。与关于图7和8所示和描述的底板126一样,第一区域154a包括比第二区域154b更高浓度的电阻率增强材料。
在操作中,包括例如电极102或106或燃烧器104中的至少一个的加热机构将馈送到玻璃熔釜14中的原材料24转化为熔融玻璃28。这种加热结构不仅用于加热原材料24,还用于加热玻璃熔釜14的部件,包括底板126。随着底板126被加热,层154的电阻率增强材料的扩散率增加,使得在玻璃熔釜14的操作期间,电阻率增强材料逐渐扩散到至少一个包括耐火陶瓷材料的层(例如,第一层150)中。这进而增加了所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层(例如,第一层150)的电阻率。
例如,在玻璃熔釜14的稳态操作期间,包含电阻率增强材料的层154的温度可以是约1300℃至约1500℃,例如约1350℃至约1450℃。这样的温度范围可以使得能够增加电阻率增强材料的扩散率,同时仍然保持层154的机械完整性以及第一层150和第二层152的机械完整性。
例如,与不包括层154的熔釜14相比,所述层154包括电阻率增强材料,所述电阻率增强材料被配置为在玻璃熔釜14的操作期间扩散到所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层(例如,第一层150)中,本文所揭示的实施方式能够使底板126(或者底板126的一部分,例如第一层150)在给定温度和生产活动持续期间的电阻率高至少约5%,例如高至少约10%,例如高约5%至约25%。
与不包括层154的熔釜14相比,所述层154包括电阻率增强材料,所述电阻率增强材料被配置为在玻璃熔釜14的操作期间扩散到所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层(例如,第一层150)中,这种增加的电阻率继而可以实现减轻或延迟烧穿的发生(由此延长熔炉12和/或熔釜14的使用寿命)的玻璃熔炉12和/或玻璃熔釜14,诸如在生产活动期间延迟至少约一年的时间。
此外,考虑到烧穿通常发生在最高电流密度的区域附近或下方,本文公开的实施例包括其中包含电阻率增强材料的层154包括一个或多个第一区域154a的那些实施例,所述一个或多个第一区域154a包括比一个或多个第二区域154b(诸如图7和8中所示的)更高浓度的电阻率增强材料,其中,包括较高浓度的电阻率增强材料的区域154a位于最高电流密度的区域附近或下方,例如位于电极102和/或106在玻璃熔釜14的相对侧上彼此面对的区域附近或下方。
在某些示例性实施例中,电阻率增强材料(例如存在于层154中的电阻率增强材料)可以被包封或包裹在可以随时间溶解或分解的材料中,以进一步控制扩散速率,例如在预定范围内的扩散速率。
在某些示例性实施方式中,在玻璃熔釜14的操作期间,在电阻率增强材料的原位扩散(例如,从层154到第一层150)之前,可以用电阻率增强材料对一个或多个包括耐火陶瓷材料的层(例如,第一层150)进行预掺杂。例如,可以用选自Ta2O5、Nb2O5、MoO3、WO3、V2O5或CrO3的至少一种材料对一个或多个包括耐火陶瓷材料的层(例如,第一层150)进行预掺杂。
虽然上述实施例已参考熔融下拉工艺进行了描述,但应理解,此类实施例也适用于其他玻璃成型工艺,如流孔拉引工艺、浮浴工艺、上拉工艺和压辊工艺。
此类工艺可用于制造玻璃制品,例如可用于电子设备以及其他应用。
对于本领域技术人员来说,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以对本公开的实施例进行各种修改和变化。因此,本公开旨在涵盖这些修改和变化,只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内。
Claims (20)
1.玻璃熔釜,所述玻璃熔釜包括:
加热机构;
底板,所述底板包括至少一个包括耐火陶瓷材料的层;以及包含电阻率增强材料的层,所述电阻率增强材料被配置为在所述玻璃熔釜的操作期间扩散到所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层中。
2.根据权利要求1所述的玻璃熔釜,其中,所述至少一个层包括第一层和第二层,所述第一层包括第一耐火陶瓷材料,所述第二层包括第二耐火陶瓷材料;并且所述包含电阻率增强材料的层位于所述第一层与所述第二层之间。
3.根据权利要求2所述的玻璃熔釜,其中,屏蔽层位于所述包含电阻率增强材料的层与所述第二层之间。
4.根据权利要求2所述的玻璃熔釜,其中,所述第一耐火陶瓷材料包括氧化锆,以及所述第二耐火陶瓷材料包括氧化铝。
5.根据权利要求1所述的玻璃熔釜,其中,所述包含电阻率增强材料的层包括第一区域和第二区域,其中,所述第一区域包括比所述第二区域更高浓度的电阻率增强材料。
6.根据权利要求1所述的玻璃熔釜,其中,所述包含电阻率增强材料的层围绕所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层。
7.根据权利要求1所述的玻璃熔釜,其中,所述电阻率增强材料包括所述包含电阻率增强材料的层的约0.1至约100重量百分比。
8.根据权利要求1所述的玻璃熔釜,其中,所述电阻率增强材料包括选自Ta、Nb、Mo、W、V、Cr、Ta2O5、Nb2O5、MoO3、WO3、V2O5或CrO3的至少一种材料。
9.根据权利要求8所述的玻璃熔釜,其中,所述电阻率增强材料包括Ta2O5。
10.根据权利要求1所述的玻璃熔釜,其中,所述包含电阻率增强材料的层包括氧化铝、二氧化硅或玻璃中的至少一种。
11.一种操作玻璃熔釜的方法,所述玻璃熔釜包括:
底板,所述底板包括至少一个包括耐火陶瓷材料的层;以及
包含电阻率增强材料的层;
所述方法包括:
将原材料馈送到所述熔釜中;
将馈送到所述熔釜中的原材料转化为熔融玻璃;以及
在所述玻璃熔釜的操作期间,将所述电阻率增强材料扩散到所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层中。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述至少一个层包括第一层和第二层,所述第一层包括第一耐火陶瓷材料,所述第二层包括第二耐火陶瓷材料;并且所述包含电阻率增强材料的层位于所述第一层与所述第二层之间。
13.根据权利要求12所述的方法,其中屏蔽层位于所述包含电阻率增强材料的层与所述第二层之间。
14.根据权利要求12所述的方法,其中所述第一耐火陶瓷材料包括氧化锆,以及所述第二耐火陶瓷材料包括氧化铝。
15.根据权利要求11所述的方法,其中所述包含电阻率增强材料的层包括第一区域和第二区域,其中,所述第一区域包括比所述第二区域更高浓度的电阻率增强材料。
16.根据权利要求11所述的方法,其中所述包含电阻率增强材料的层围绕所述至少一个包括耐火陶瓷材料的层。
17.根据权利要求11所述的方法,其中所述电阻率增强材料包括所述包含电阻率增强材料的层的约0.1至约100重量百分比。
18.根据权利要求11所述的方法,其中所述电阻率增强材料包括选自Ta、Nb、Mo、W、V或Cr和/或Ta2O5、Nb2O5、MoO3、WO3、V2O5或CrO3的至少一种材料。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述电阻率增强材料包括Ta2O5。
20.根据权利要求11所述的方法,其中所述包含电阻率增强材料的层包括氧化铝、二氧化硅或玻璃中的至少一种。
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