CN215906088U - 一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，包括溢流设备、溢合装置、加热装置、拉引辊装置、降温装置，溢流设备设置在料道出口的正下方，溢流设备为一实心U型结构，溢流设备的顶部设置溢流槽，溢流槽底部为弧形，溢流设备的两侧由上到下依次设置有多组加热装置，加热装置与溢流设备不接触；溢流设备的底部连接有溢合装置，溢合装置可加热；溢合装置的正下方竖直方向上并排设置有至少两组拉引辊装置，拉引辊装置正下方竖直方向上并排设置有至少一组降温装置。本实用新型提供的制造柔性玻璃的设备，是根据柔性玻璃所有的物理性质的特点，专门有针对性的设计出相应的特殊结构，可以简易高效地制备出满足高品质高要求的柔性玻璃。

Description

一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置

技术领域

本实用新型属于玻璃制造加工专用技术领域，具体属于一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置。

背景技术

玻璃基板又称素玻璃，是超平滑、超精细无碱硅酸铝玻璃，其碱金属总含量要求在0.1％以下。自上世纪90年代TFT-LCD产业由日本第一代产品的生产，发展到目前正在研制的第十一代产品所使用的玻璃基板已经经历了许多代。

随着5G时代的到来，折叠屏已经是电子产品的发展趋势。2019年已分别推出了Galaxy Fold和Mate X折叠屏手机。目前折叠屏手机主要采用的是无色透明聚酰亚胺，聚酰亚胺具有良好的弯曲性、延展性和可翘曲性，但耐温仅300℃左右、易老化、气密性差。柔性玻璃硬度高、透明度高、防划伤、抗磨损、气密性及抗老化性能良好，但柔性玻璃脆性大，易破碎。如果柔性玻璃的脆性问题得到解决，将具有更广阔的市场前景。

近年来，玻璃公司采用狭缝法和浮法技术开展柔性玻璃研发，并均有柔性玻璃样品展示，但尚无应用于产品。我国在超薄平板玻璃方面有了很大的发展，蚌埠工业设计研究院采用浮法技术拉制出了0.12mm厚度的超薄玻璃，代表着国内超薄玻璃生产的最高水平。目前柔性玻璃的生产方法中，几乎都采用的是浮法和狭缝法，并且柔性玻璃因为后期需要弯折，所以厚度必须控制在0.2毫米以下，但现有制造柔性玻璃的浮法工艺，最薄只能制造出厚度为1毫米的玻璃；现有制造柔性玻璃的狭缝法，因为设备缝隙加工难度大，缝隙不但达不到0.2毫米以下，而且制造出的玻璃板尺寸小，不能大批量生产，因此都不适用于制备柔性玻璃；与浮法和狭缝法工艺相比，采用溢流下拉法能生产出具有优异平整度和光滑度的玻璃板，但现有溢流下拉法制造的玻璃厚度往往在0.5毫米以上，且制造过程中因为玻璃在流经溢流设备时，温度不能很好的得到工艺控制，温度波动较大，从而导致玻璃的粘度也得不到有效的控制，玻璃在溢流设备表面向下流淌过程中，玻璃的厚度无法达到均匀平整，制造出的玻璃板达不到技术要求，因此需要对现有的设备进行改进。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种全新的通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，并且通过这种装置可以简易高效地制备出满足高品质高要求的柔性玻璃液的要求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，包括溢流设备、溢合装置、加热装置、拉引辊装置、降温装置，所述溢流设备设置在料道出口的正下方，所述溢流设备为一实心U型结构，所述溢流设备的顶部设置溢流槽，所述溢流槽底部为弧形，所述溢流设备的两侧由上到下依次设置有多组加热装置，加热装置与溢流设备不接触；所述溢流设备的底部连接有溢合装置，所述溢合装置可加热；所述溢合装置的正下方竖直方向上并排设置有至少两组拉引辊装置，拉引辊装置正下方竖直方向上并排设置有至少一组降温装置。

进一步的，溢流设备包括内部耐火材料，所述耐火材料表面包覆有薄片状的贵金属。

进一步的，所述溢流槽的槽深为300mm；所述溢流槽的宽度与溢流设备两侧边的高度的比例为1:10。

进一步的，所述加热装置包括两个水平对称设置在溢流设备2两侧的微喷火焰装置，所述微喷火焰装置由多个喷火小孔组成。

进一步的，所述溢合装置本体为包含高含量金属锡的耐火材料，所述耐火材料外侧包裹薄片状的贵金属，通过薄片状贵金属将溢合装置和溢流设备连接。

进一步的，所述溢合装置与溢流设备长度相同，所述溢合装置为一水平的三棱柱，所述三棱柱一侧面与溢流设备底部连接，所述与溢流设备连接的侧面所对应的棱的宽度为0.1mm。

进一步的，所述拉引辊装置包括两个辊轮，所述两个辊轮对称分布设置在流淌的玻璃液两侧，所述两个辊轮之间的间隙可调。

进一步的，所述辊轮由中心的不锈钢圆棒和不锈钢圆棒外设置的耐火材料制成。

进一步的，所述耐火材料为耐高温耐侵蚀材料。

进一步的，所述降温装置为风冷装置，所述风冷装置的风速和风温均可调节。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型提供一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，根据柔性玻璃所有的物理性质的特点，专门有针对性的设计出相应的特殊结构，包括在溢流设备两侧设置多个加热装置，在溢流设备底部设置溢合装置，溢合装置可以加热，通过设置多个加热装置和可加热的溢合装置在玻璃液向下流淌时，持续给玻璃液加热，提高玻璃液的温度控制工艺，使玻璃液自身一直保持在高温状态从而提高玻璃液的粘度，让玻璃液流淌时的更顺滑不易堆积使其厚度变厚；在玻璃液最后需要成型的区域设置拉引辊装置和降温装置，经过拉引辊装置的不断拉伸牵引进一步使玻璃液的厚度变薄，长度宽度增长增大，使玻璃液变得超薄超平整，达到所需的厚度工艺要求；最后再通过多组降温装置使符合工艺要求的玻璃快速固态化，快速凝固形成玻璃超薄原片，通过本实用新型的装置在玻璃液溢流下拉的过程中对处于装置不同部位的玻璃液进行不同的处理加工达到柔性超薄玻璃的效果；

本实用新型将溢流设备设置料道出口的正下方，有利于投送的原玻璃液能从料道装置设备中快速进入溢流设备，提高同一时间上的玻璃液流动量，原料在下降的过程中，受到重力影响能更容易的往下移动，降低溢流设备内部玻璃液流动方向部位堵料的风险。

进一步的，本实用新型的溢流设备和溢合装置的耐火材料外表面上全部包裹贵金属，通过包裹更能耐侵蚀耐高温的贵金属，提高耐火材料的耐侵蚀能力，使用时玻璃液不容易轻易接触耐火材料，延长耐火材料的使用时间，并且贵金属表面光滑能让玻璃液顺滑的向下流淌。

进一步的，采用溢流下拉法制造柔性玻璃规模较小，工艺技术较高，对于柔性玻璃的制备具有更好的适应能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1为料道出口；2为溢流设备；3为溢合装置；4为加热装置；5为拉引辊装置；6为降温装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

如图1所示，本实用新型提供一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，该装置通过将液态流动玻璃向下流淌、溢合、拉引伸长、降温来得到固态柔性超薄玻璃的一种组合装置，具体包括料道出口1、溢流设备2、溢合装置3、加热装置4；拉引辊装置5；降温装置6。其中最上部为料道出口1，料道出口1的正下方设置有溢流设备2，用于引导玻璃液流淌使其变薄伸长；溢流设备2的两侧由上到下依次设置有多组加热装置4，加热装置4与溢流设备2不接触；每组加热装置4包括两个水平相向设置的微喷火焰装置；溢流设备2的底部设置有溢合装置3，溢合装置3可加热，溢合装置3用于将溢流设备2两侧外壁流淌的玻璃液合至一起；溢合装置3的正下方竖直方向上并排设置有至少两组拉引辊装置5，拉引辊装置5正下方竖直方向上并排设置有至少一组降温装置，每组降温装置包括对称设置在流淌玻璃液两侧的冷风装置。

优选的，溢流设备包括内部耐火材料和耐火材料表面包覆的薄片状的贵金属，薄片状的贵金属紧紧贴实在耐火材料表面；

优选的，耐火材料为实心耐高温耐侵蚀材料。

优选的，溢流设备2为一实心U型结构，其顶部设置溢流槽，溢流槽底部为弧形，溢流槽槽中的玻璃液从溢流槽中溢出后从溢流设备2外表面从上向下流淌，如下图1中箭头所指方向

优选的，溢流槽的槽深为300毫米左右，溢流槽弧形对应的弦长为200mm-300mm，溢流设备2侧边的高度与溢流槽宽度的比例为1:10，溢流设备2侧边的高度是根据最终制得的玻璃板的尺寸决定，若玻璃板长3米，溢流设备2侧边的高度就在3米2左右以此类推。

优选的，所述微喷火焰装置由多个喷火小孔组成的，此装置通过纯天然气燃烧，通过控制天然气用量，对流淌的玻璃液进行可控制的微小火焰加热。

优选的，溢合装置3内层为含有高金属锡含量的耐火材料，耐火材料外侧包裹薄片状贵金属，通过薄片状贵金属将溢合装置3和溢流设备2连接在一起；

优选的，溢合装置3为水平的三棱柱，三棱柱的侧面为长方形，长方形的长与溢流装置2一样长，三棱柱一侧面与溢流设备2底部连接，与溢流设备2连接的侧面对应的三棱柱的棱的宽度为0.1毫米，通过给溢合装置3的耐火材料加电，再传导到贵金属上将电能转化为热能，用于给倒梯台两斜边上的玻璃液加热，也就当两侧玻璃液在梯台底面汇合时，对玻璃液进行一定温度的加热，使其更好地熔合到一起。

优选的，每组拉引辊装置5包括两个辊轮，两个辊轮对称分布设置在流淌的玻璃液两侧拉引辊装置5的正下方，两个辊轮之间的间隙可调，通过调整辊轮之间的间隙实现调节玻璃液厚度的目的。

优选的，辊轮包括中心的不锈钢圆棒，不锈钢圆棒外侧烧结附着有一圈一定厚度的耐火材料。

优选的，降温装置6为冷风装置，冷风装置得吹出的风速和风温均可调节。

本实用新型的装置使用时，玻璃液通过料道出口1自由下落流淌进入溢流主体2的溢流槽中，当溢流槽中的玻璃液浸满后，在玻璃液自身重力作用下，玻璃液会顺着溢流设备2光滑的贵金属外表面从设备两侧顺势向下流淌，其在向下流淌过程中加速玻璃液的厚度变薄，长度宽度增长增大；同时在玻璃液流淌的过程当中，会持续受到多组加热装置4的不断加热，从而保证玻璃液的温度不至于流失，保证高温度下的玻璃液具有良好的流动性。玻璃液顺着溢流主体2两侧流淌至溢合装置3时，溢合装置3也对玻璃液进行加热，通过溢合装置3使位于溢流设备2两侧流淌的玻璃液合至一起，形成一个完整的半固半液态物质。再经过拉引辊装置5的不断拉伸牵引进一步使玻璃液的厚度变薄，长度宽度增长增大，以求达到工艺所需要的玻璃板厚度和长宽，并且通过两侧滑辊相互之间的作用力使玻璃液变得超薄超平整，达到所需的厚度工艺要求。最后再通过多组降温装置6，符合工艺要求的玻璃快速固态化，快速凝固形成玻璃超薄原片，达到柔性超薄玻璃的效果，柔性超薄玻璃是指平均厚度不超过0.1毫米，具有弯曲对折功能，且自身清亮透彻表面平整光滑的超薄玻璃产品。

Claims (10)

1.一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，包括溢流设备(2)、溢合装置(3)、加热装置(4)、拉引辊装置(5)、降温装置(6)，所述溢流设备(2)设置在料道出口(1)的正下方，所述溢流设备(2)为一实心U型结构，所述溢流设备(2)的顶部设置溢流槽，所述溢流槽底部为弧形，所述溢流设备(2)的两侧由上到下依次设置有多组加热装置(4)，加热装置(4)与溢流设备(2)不接触；所述溢流设备(2)的底部连接有溢合装置(3)，所述溢合装置(3)可加热；所述溢合装置(3)的正下方竖直方向上并排设置有至少两组拉引辊装置(5)，拉引辊装置(5)正下方竖直方向上并排设置有至少一组降温装置(6)。

2.根据权利要求1所述的一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，溢流设备(2)包括内部耐火材料，所述耐火材料表面包覆有薄片状的贵金属。

3.根据权利要求1所述的一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，所述溢流槽的槽深为300mm；所述溢流槽的宽度与溢流设备(2)两侧边的高度的比例为1:10。

4.根据权利要求1所述的一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，所述加热装置(4)包括两个水平对称设置在溢流设备(2)两侧的微喷火焰装置，所述微喷火焰装置由多个喷火小孔组成。

5.根据权利要求1所述的一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，所述溢合装置(3)本体为包含高含量金属锡的耐火材料，所述耐火材料外侧包裹薄片状的贵金属，通过薄片状贵金属将溢合装置(3)和溢流设备(2)连接。

6.根据权利要求1所述的一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，所述溢合装置(3)与溢流设备(2)长度相同，所述溢合装置(3)为一水平的三棱柱，所述三棱柱一侧面与溢流设备(2)底部连接，所述与溢流设备(2)连接的侧面所对应的棱的宽度为0.1mm。

7.根据权利要求1所述的一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，所述拉引辊装置(5)包括两个辊轮，所述两个辊轮对称分布设置在流淌的玻璃液两侧，所述两个辊轮之间的间隙可调。

8.根据权利要求7所述的一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，所述辊轮由中心的不锈钢圆棒和不锈钢圆棒外设置的耐火材料制成。

9.根据权利要求2或5或8中所述的一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，所述耐火材料为耐高温耐侵蚀材料。

10.根据权利要求1所述的一种通过溢流下拉法制备柔性超薄玻璃的装置，其特征在于，所述降温装置(6)为风冷装置，所述风冷装置的风速和风温均可调节。

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