JP7265998B2 - 耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び耐火性物品の製造方法 - Google Patents

耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び耐火性物品の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7265998B2
JP7265998B2 JP2019569768A JP2019569768A JP7265998B2 JP 7265998 B2 JP7265998 B2 JP 7265998B2 JP 2019569768 A JP2019569768 A JP 2019569768A JP 2019569768 A JP2019569768 A JP 2019569768A JP 7265998 B2 JP7265998 B2 JP 7265998B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
refractory material
parts
coating layer
refractory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019569768A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020524216A (ja
Inventor
チョ，ミョン－ジン
チェ，ホン－グ
チェ，スン－ヨン
クァク，キ－ジュ
イ，ヨン－ウォン
ソン，ユン－キョン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of JP2020524216A publication Critical patent/JP2020524216A/ja
Priority to JP2023019799A priority Critical patent/JP7479526B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7265998B2 publication Critical patent/JP7265998B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C23C4/11—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/082—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat without intermediate formation of a liquid in the layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/051—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties
    • B01F27/053—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties characterised by their materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/051—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties
    • B01F27/053—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties characterised by their materials
    • B01F27/0531—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties characterised by their materials with particular surface characteristics, e.g. coated or rough
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/181—Preventing generation of dust or dirt; Sieves; Filters
    • B01F35/186—Preventing generation of dust or dirt; Sieves; Filters using splash guards in mixers for avoiding dirt or projection of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/50—Mixing receptacles
    • B01F35/512—Mixing receptacles characterised by surface properties, e.g. coated or rough
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/167—Means for preventing damage to equipment, e.g. by molten glass, hot gases, batches
    • C03B5/1672—Use of materials therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
    • C03B5/187—Stirring devices; Homogenisation with moving elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

優先権
本出願は、２０１７年６月１９出願の韓国特許出願第１０‐２０１７‐００７７４４７号の優先権を主張するものであり、上記特許出願の内容は依拠され、参照によりその全体が以下に完全に記載されているかのように本出願に援用される。
本発明の概念は、耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び上記耐火性物品の製造方法に関し、より詳細には、白金粒子及び発泡効果によって発生する欠陥製品を減少させることができる耐火性物品、抗酸化還元コーティング組成物、並びに上記耐火性物品の製造方法に関する。
ガラス製品の製造プロセスでは、製造装置の動作が開始されると、製造装置の動作は典型的には数年にわたって定常状態に維持される。従って、欠陥の１つ以上の原因を同定するために動作を停止又は一時停止させることは困難である。ガラス製品中の気泡又は不透明な物品の混合物の生成は、欠陥を引き起こすおそれがあるため、このような欠陥の形成を低減又は排除することが重要である。
本開示の実施形態によると、耐火性物品が提供され、上記耐火性物品は：白金（Ｐｔ）系基板；及び上記Ｐｔ系基板の表面上の酸化還元反応を防止するためのコーティング層（即ち抗酸化還元コーティング層）を含み、上記コーティング層は、酸化物ベースで、約４０重量％～約７０重量％のＳｉＯ２；約２０重量％～約５２重量％のＡｌ２Ｏ３；約３重量％～約６重量％のＢ２Ｏ３；及び約２．４重量％～約４．８重量％のＣａＯを含んでよい。上記コーティング層は、シリカマトリクス中に分布するウィスカを含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ウィスカはムライト結晶相を含んでよい。
いくつかの実施形態では、上記耐火性物品は、Ｐｔ系基板の内面を備える撹拌チャンバであってよく、上記コーティング層は、上記撹拌チャンバの上記内面の少なくとも一部をコーティングする。
いくつかの実施形態では、上記コーティング層は、酸化物ベースで：約４０重量％～約６０重量％のＳｉＯ２；約３２重量％～約５２重量％のＡｌ２Ｏ３；約３重量％～約６重量％のＢ２Ｏ３；及び約２．４重量％～約４．８重量％のＣａＯを含んでよい。
上記耐火性物品は撹拌器を更に含んでよく、上記コーティング層は、上記撹拌器の側面の少なくとも一部をコーティングしてよい。
いくつかの実施形態では、上記耐火性物品は、Ｐｔ系基板の表面を備えるチューブであってよく、上記コーティング層は、上記チューブの外面の少なくとも一部分をコーティングしてよい。
いくつかの実施形態では、上記コーティング層は、酸化物ベースで：約６０重量％～約７０重量％のＳｉＯ２；約２０重量％～約３０重量％のＡｌ２Ｏ３；約３重量％～約６重量％のＢ２Ｏ３；及び約２．４重量％～約４．８重量％のＣａＯを含んでよい。
上記コーティング層は更に、約１重量％～約７重量％のネットワーク改質剤を含んでよい。
本明細書で開示される実施形態によると、抗酸化還元コーティング組成物が提供され、上記抗酸化還元コーティング組成物は：酸化物ベースで、約５５重量％～約７０重量％のＳｉＯ２、約１２重量％～約２２重量％のＡｌ２Ｏ３、約５重量％～約１５重量％のＢ２Ｏ３、及び約５重量％～約１０重量％のＣａＯを含む、第１の耐火材料；ＳｉＯ２を主成分として含有する第２の耐火材料；並びにＡｌ２Ｏ３を主成分として含有する第３の耐火材料を含み、１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、上記第２の耐火材料の量は約２５重量部～約１３０重量部であり、上記第３の耐火材料の量は約２０重量部～約１５０重量部である。
上記コーティング組成物は、撹拌チャンバの内面のコーティングのためのものであってよく、１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、上記第２の耐火材料の上記量は約２５重量部～約１１５重量部であってよく、上記第３の耐火材料の上記量は約４５重量部～約１５０重量部である。
上記コーティング組成物は、チューブの外面のコーティングのためのものであってよく、１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、上記第２の耐火材料の上記量は約３３重量部～約９０重量部であってよく、上記第３の耐火材料の上記量は約２０重量部～約４５重量部である。
本開示の実施形態によると、耐火性物品の製作方法が提供され、上記方法は：スラリーコーティング層を、白金（Ｐｔ）系基板を含む物品に塗布するステップであって、上記スラリーは、第１の耐火材料、第２の耐火材料、及び第３の耐火材料を含み、上記第１の耐火材料は、約５５重量％～約７０重量％のＳｉＯ２、約１２重量％～約２２重量％のＡｌ２Ｏ３、約５重量％～約１５重量％のＢ２Ｏ３、及び約５重量％～約１０重量％のＣａＯを含み、上記第２の耐火材料は、ＳｉＯ２を主成分として含有し、上記第３の耐火材料は、Ａｌ２Ｏ３を主成分として含有する、ステップ；並びに上記スラリーコーティング層を熱処理することによって上記耐火性物品を形成するステップを含む。
いくつかの実施形態では、上記スラリーは、噴霧法によって塗布してよい。上記噴霧法は例えば、上記スラリーの供給源における上記スラリーの均質化と同時に実施してよい。
上記熱処理は、約３０時間～約１００時間の時間にわたって、約１３５０℃～約１５５０℃の温度で実施してよい。
上記熱処理の後、シリカマトリクス中に分散されたムライト結晶の粒子を含む微小構造を、上記熱処理によって上記スラリーコーティング層から得ることができる。
いくつかの実施形態では、上記スラリーは、１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、約２５重量部～約１３０重量部の上記第２の耐火材料、及び約２０重量部～約１５０重量部の上記第３の耐火材料を含んでよい。
いくつかの実施形態では、上記物品は撹拌チャンバであってよく、上記スラリーは、１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、約２５重量部～約１１５重量部の上記第２の耐火材料、及び約４５重量部～約１５０重量部の上記第３の耐火材料を含んでよい。
いくつかの実施形態では、上記物品はチューブであってよく、上記スラリーは、１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、約３３重量部～約９０重量部の上記第２の耐火材料、及び約２０重量部～約４５重量部の上記第３の耐火材料を含んでよい。
ある実施形態による、抗酸化還元コーティング層のシリカマトリクスの表面にウィスカが分布する構造のキャプチャ画像 ある実施形態による、抗酸化還元コーティング層のシリカマトリクス中にウィスカが分布する断面構造のキャプチャ画像 実施形態による耐火性物品を適用できるガラスシート製造装置を概念的に示すプロセス図 図２の製造装置内の混合用容器を特に示す、ある実施形態による耐火性物品の概念図 図２の製造装置内のインレットチューブを示す、別の実施形態による耐火性物品の概念図 実験例１０、実験例１５、実験例１６、及び比較例１０に関する、時間経過に応じた酸素の分圧のグラフ ある実施形態による、耐火性物品の製造方法のフローチャート
これより、例示的実施形態が図示されている添付の図面を参照して、本開示をより詳細に説明する。しかしながら、本開示の主題は多数の異なる形態で実現してよく、本明細書に記載の例示的な実施形態に限定されるものと解釈してはならず、むしろこれらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全なものとなり、またその主題を当業者に完全に伝達するものとなるように、提供される。図面では、分かりやすくするために、層及び範囲の厚さを誇張する場合がある。可能な限り、図面中の類似の参照番号は、類似の要素を指す。従って本開示は、添付の図面に図示されているような相対的なサイズ又は間隔によって限定されない。
様々な構成部品を説明するために「第１の（ｆｉｒｓｔ）」、「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」等の用語を使用する場合があるが、これらの構成部品はこれらの用語に限定されない。上記用語は、ある構成部品を別の構成部品から区別するためだけに使用される。例えば、競合することなく、第１の構成部品が第２の構成部品を指す場合もあり、又は第２の構成部品が第１の構成部品を指す場合もある。
様々な例示的実施形態について本明細書中で使用される用語は、例示的実施形態を説明するためだけに使用されており、様々な追加の実施形態を限定するものと解釈してはならない。文脈的にそうでないことが定義されていない限り、単数形の表現は複数形の表現を含む。様々な例示的実施形態について本明細書中で使用される用語「…を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）、又は「…を備えてよい（ｍａｙ ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」は、対応する機能、動作又は構成部品の存在を示すことができ、１つ以上の追加の機能、動作又は構成部品を制限するものではない。更に、本明細書中で使用される場合、用語「…を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ及び／又はｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及されている特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品を明示するために使用でき、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はその群を排除するものではないことを理解されたい。
ある特定の実施形態を異なる形態で実装できる場合、具体的なプロセスの順序を、記載されている順序とは異なる順序で実施してよい。例えば、２つの連続して記載されたプロセスは、略同時に実施してよく、又は記載されている順序とは反対の順序で実施してよい。
例えば製造技法及び／又は許容誤差の結果として、図示された形状からの変化が発生することが予想できる。よって、本開示の実施形態は、本明細書中で図示されている領域の特定の形状に限定されるものとして解釈してはならず、例えば製造によってもたらされる形状の偏差を含むものとする。本明細書中で使用される場合、用語「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」は、関連して列挙された項目のうちの１つ以上のいずれのあらゆる組み合わせを含む。更に本明細書中では、「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、基板自体、又は基板と、基板の表面上に形成された１つ以上のコーティング、層若しくはフィルムとを含む積層構造体を指す場合がある。また、本明細書では、「基板の表面（ａ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ａ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、基板の露出した表面、又は基板上に形成されたコーティング、層、若しくはフィルムの外側表面を指すことができる。
本明細書で開示されている実施形態によると、白金系基板と、上記白金系基板の表面をコーティングする抗酸化還元コーティング層とを含む、耐火性物品が提供される。上記耐火性物品は、高温環境、例えば１２００℃～１７５０℃に曝露されるいずれの製品、例えばガラス製品の製造に使用される導管、チャンバ、るつぼ等の製品又はその構成部品であってよい。
上記白金系基板は、白金（Ｐｔ）を主成分として含む基板であってよい。上記白金系基板は、純Ｐｔ基板、又はＰｔとアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、及び／又はタングステン（Ｗ）等の他の金属成分との合金であってよい。本明細書では、「主成分（ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）」は、５０重量％超の成分比を有する成分を定義する。例えば「白金系基板の主成分はＰｔである」は、上記白金系基板中のＰｔの量が５０重量％を超えることを指すことができる。
上記抗酸化還元コーティング層は：約４０重量％～約７０重量％のＳｉＯ２；約２０重量％～約５２重量％のＡｌ２Ｏ３；約３重量％～約６重量％のＢ２Ｏ３；及び約２．４重量％～約４．８重量％のＣａＯを含んでよい。
ＳｉＯ２の量が多すぎる場合、上記コーティング層で均一にコーティングすることができない。一方、ＳｉＯ２の量が少なすぎる場合、Ａｌ２Ｏ３の量が増大し、コーティング層が層間剥離しやすくなり得る。
抗酸化還元コーティング層は、ＳｉＯ２マトリクス中にウィスカが分布する構造を有してよい。特に上記ウィスカはムライト結晶相を含んでよい。
図１Ａは、ある実施形態による、抗酸化還元コーティング層のＳｉＯ２マトリクスの表面にウィスカが分布する、上記構造のキャプチャ画像である。
図１Ｂは、ある実施形態による、抗酸化還元コーティング層のＳｉＯ２マトリクス中にウィスカが分布する、上記構造の断面のキャプチャ画像である。
図１Ａを参照すると、ウィスカタイプの粒子は高密度に濃縮されている。図１Ｂを参照すると、ウィスカタイプの粒子はＳｉＯ２マトリクス中に比較的均一に分布され得る。
更に、ムライト結晶相を含むウィスカ粒子は、エネルギ分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）及びＸ線回折（ＸＲＤ）分析によって識別できる。
図２は、本開示の実施形態による耐火性物品を適用できるガラスシート製造装置１０を概念的に示すプロセス図である。
図２を参照すると、ガラスシート製造装置１０は、貯蔵用蓋付き容器５９から供給されたバッチ材料５７を受承するよう構成された、溶融用容器１２を含んでよい。バッチ材料５７は、モータ１３によって駆動されるバッチ搬送デバイス１１によって、溶融用容器１２へと導入できる。コントローラ１５は、矢印１７が示すように所望量のバッチ材料５７を溶融用容器１２に導入できるよう、モータ１３を制御できる。ガラス液位プローブ１９は、スタンドパイプ２３内のガラス溶融物２１の液位を測定し、また測定した液位情報を送信するために、通信ライン２５を介してコントローラ１５と通信してよい。
ガラスシート製造装置１０は、例えば清澄用チューブである清澄用容器２７を含んでよく、これは、溶融ガラスの流れに対して溶融用容器１２の下流に位置し、第１の接続チューブ２９を介して溶融用容器１２と流体連通する。更に、例えば撹拌チャンバである混合用容器３１が、清澄用容器２７の下流に位置してよく、また送達用容器３３が混合用容器３１の下流に位置してよい。図示されているように、第２の接続チューブ３５は、清澄用容器２７を混合用容器３１に接続でき、第３の接続チューブ３７は、混合用容器３１を送達用容器３３に接続できる。ガラス溶融物２１を送達用容器３３から成形装置４３のインレットチューブ４１に移送するために、下降管３９を配置してよい。
溶融用容器１２の少なくとも一部、例えば内壁の少なくとも一部は、上述の耐火性物品を含んでよい。ガラスシート製造装置１０は更に、一般に白金又は白金含有金属、例えば白金‐ロジウム、白金‐イリジウム及びこれらの組み合わせを含む構成部品を含んでよいが、これらの構成部品は、モリブデン、パラジウム、レニウム、タンタル、チタン、タングステン、ルテニウム、オスミウム、ジルコニウム、及びこれらの合金、並びに／又は二酸化亜鉛等の耐火性金属も含んでよい。上記白金含有構成部品は、第１の接続チューブ、清澄用容器２７（例えば清澄用チューブ）、第２の接続チューブ３５、スタンドパイプ２３、混合用容器３１（例えば撹拌チャンバ）、第３の接続チューブ３７、送達用容器３３、下降管３９、及びインレットチューブ４１のうちの少なくとも１つを含んでよい。また、成形装置４３の少なくとも一部は、上述のような耐火性物品を含んでよく、又はガラスリボン５３を形成するように設計されていてよい。
図３は、図２の製造装置１０内の混合用容器３１を特に示す、ある実施形態による耐火性物品の概念図である。
図３を参照すると、ガラス溶融物２１を、混合用容器３１内の撹拌器３１２によって均一に混合できる。混合用容器３１は、図２に示すように、清澄用容器２７からガラス溶融物２１の供給を受け、ガラス溶融物２１を混合した後、ガラス溶融物２１を送達用容器３３へと移送する。混合用容器３１内の温度は、約１４００℃～約１５００℃であってよい。撹拌器３１２は、シャフト３１２ａと、シャフト３１２ａに取り付けられた１つ以上のインペラ３１２ｂとを含んでよい。
シャフト３１２ａに受け板３１５を設けてよい。受け板３１５は、不純物が容器カバー３１３とシャフト３１２ａとの間の間隙を通って落下して、ガラス溶融物２１に含まれるのを防止できる。
特に、混合用容器３１の容器本体３１１、容器カバー３１３、及び撹拌器３１２は、高温加工条件に対する耐熱性を有する高純度ガラス製品を製造するために、全体又は一部に白金又は白金合金を含んでよい。白金は、高温環境下で酸化し、ガス相の酸化白金（ＰｔＯ２（ｇ））を形成し得る。しかしながら、ＰｔＯ２ガスは、混合用容器３１内の又は混合用容器３１に隣接した比較的低温の領域において、濃縮され、及び／又は化学的に還元される場合があり、その後、典型的には固体白金の細い針の形態で、ガラス溶融物２１内に混合される場合がある。白金Ｐｔ（ｓ）の融点は極めて高いため、白金Ｐｔ（ｓ）がガラス溶融物２１中に混合されると、これは、結果として得られるガラス製品中に欠陥を発生させ得る。上述の反応は、温度、ガス相流の流速、及びガス相流中のＯ２濃度に左右され得、また上述の反応は、ガラス溶融物２１と接触しない混合用容器３１の上部内側に沿って、活発に発生し得ると推定される。
従って、容器本体３１１の内壁表面を、実施形態による抗酸化還元コーティング層３１７ａでコーティングしてよい。特に、抗酸化還元コーティング層３１７ａで、ガラス溶融物２１の上面（自由表面）より高い高さにある容器本体３１１の壁面をコーティングしてよい。
更に、上記実施形態による抗酸化還元コーティング層３１７ｂで、受け板３１５の下方表面、及び受け板３１５の下側のシャフト３１２ａの外面をコーティングしてよい。抗酸化還元コーティング層３１７ｂは、ガラス溶融物２１の上側界面より高い部分のみをコーティングしてよい。
更に、上記実施形態による抗酸化還元コーティング層３１７ｃで、容器カバー３１３の仮面（例えば内側を向いた面）をコーティングしてよい。
抗酸化還元コーティング層３１７ａ、３１７ｂ、及び３１７ｃはそれぞれ：約４０重量％～約６０重量％のＳｉＯ２；約３２重量％～約５２重量％のＡｌ２Ｏ３；約３重量％～約６重量％のＢ２Ｏ３；及び約２．４重量％～約４．８重量％のＣａＯを含んでよい。
ＳｉＯ２の量が多すぎる、又はＡｌ２Ｏ３の量が少なすぎる場合、コーティングを均一に形成できない。ＳｉＯ２の量が少なすぎる、又はアルミナの量が多すぎる場合、コーティングの耐熱性が低下する場合があるか、又はコーティング層が容易に層間剥離し得る。
混合用容器３１の内壁等をコーティングする抗酸化還元コーティング層３１７が上述の範囲内の組成を有する場合、白金基板の酸化還元によるガラス溶融物中への白金粒子の包有、及び欠陥製品の生成を低減できる。
欠陥の原因を分析した結果、白金粒子による従来技術での欠陥比を任意単位（Ａ．Ｕ．）で１．０と仮定すると、抗酸化還元コーティング層３１７で混合用容器３１の内壁等のコーティングした場合、白金粒子による欠陥比は０．４Ａ．Ｕ．まで低減された。
図４は、図２の製造装置１０内のインレットチューブ４１を示す、別の実施形態による耐火性物品の概念図である。
図４を参照すると、ガラス溶融物２１（図２を参照）は、送達用容器３３から下降管３９を介してインレットチューブ４１へと移送される。更に、インレットチューブ４１へと移送されたガラス溶融物２１を成形装置４３に送って、ガラスリボン５３として成形してよい。
本開示はいずれの理論によっても束縛されないものとするが、白金含有構成部品を採用した装置で発生する気泡形成表面膨張効果は、白金‐ガラス溶融物界面付近の富酸素層の形成の結果として発生すると考えられる。このガラス中の富酸素層は、電気化学的反応と化学的反応との組み合わせによって生成されると考えられる。これらは、溶融物の熱電電解、多価酸化物の分解、並びにガラス中に溶解したＯＨ基及び水の分解を含む。最後に記載した効果は、白金‐ガラス界面における酸素富化、及びこれに続く該界面における表面膨張（気泡）の生成の速度に対して最も大きな影響を有すると考えられる。ガラス製造温度において、ＯＨ基の一部分が中性水素及び酸素へと解離すると考えられる。白金構成部品‐ガラス界面（構成部品の内側）における水素の分圧が、白金含有構成部品の外側（構成部品の、ガラスに接触していない部分）における水素の分圧より高い場合、水素は、白金皮膜を透過することによってガラスから出る場合がある。この水素の損失により、ガラスの表面領域（白金接触領域）における酸素の富化が発生し、これがガラスの溶解限界を超えた場合に気泡が形成され得る。
インレットチューブ４１の外面は、上記実施形態による抗酸化還元コーティング層４１１でコーティングできる。インレットチューブ４１等の白金含有構成部品の外面に適切なコーティングを塗布することにより、白金含有金属を通る水素透過の速度を低減できる。これにより、気泡の生成を低減又は排除できる。この抗酸化還元コーティングは、高温下でも結晶化に関する体積収縮が少なくなければならず、また白金含有構成部品との反応（これは白金含有構成部品中の白金金属の露出につながり得る）を起こしてはならない。
抗酸化還元コーティング層４１１はそれぞれ：約６０重量％～約７０重量％のＳｉＯ２；約２０重量％～約３０重量％のＡｌ２Ｏ３；約３重量％～約６重量％のＢ２Ｏ３；及び約２．４重量％～約４．８重量％のＣａＯを含んでよい。
インレットチューブ４１の外壁をコーティングする抗酸化還元コーティング層４１１が上述の範囲内の組成を有する場合、上記コーティング層は、高温下で層間剥離し得ないものとなり、また、優れたコーティング品質を維持しながら、抗酸化還元コーティング層４１１と白金含有構成部品との間の反応を防止することにより、白金系基板の露出を効果的に防止できる。従って、インレットチューブ４１を通過するガラス溶融物中の気泡を防止でき、ここでこの気泡発生は、ヒドロキシル基の酸化還元反応に起因する。
ＳｉＯ２の量が多すぎる、又はＡｌ２Ｏ３の量が少なすぎる場合、コーティングを均一に形成できない。ＳｉＯ２の量が少なすぎる、又はＡｌ２Ｏ３の量が多すぎる場合、コーティングの耐久性、及び水素透過を制限する、例えば排除する能力が低下する場合があるか、又はコーティング層が容易に層間剥離し得る。
各抗酸化還元コーティング層４１１は更に、ネットワーク改質剤を含んでよい。上記ネットワーク改質剤は例えば、アルカリ金属酸化物又はアルカリ土類金属酸化物であってよいが、これらに限定されない。例えば、上記ネットワーク改質剤は、ＳｒＯ又はフリットであってよい。上記ネットワーク改質剤は、抗酸化還元コーティング層中に約１重量％～約７重量％含まれていてよいが、これに限定されない。
ネットワーク改質剤の量が少なすぎる場合、コーティングの品質を改善する効果、例えば層間剥離の防止が不十分となり得る。ネットワーク改質剤の量が多すぎる場合、耐久性、及び水素透過を制限する、例えば排除する能力が低下する場合がある。
これより、本明細書で開示されている実施形態の構造及び効果について、実験例及び比較例を参照して説明するが、これらの実験例は、本開示が徹底的かつ完全なものとなり、従ってこれらの実験例に限定されないように、提供されたものである。
＜実験例１＞
６３重量％のＳｉＯ２；１７重量％のＡｌ２Ｏ３；１０重量％のＢ２Ｏ３；８重量％のＣａＯ；及び２重量％のＳｒＯを含む、第１の耐火材料を調製した。更に、第２の耐火材料としてＳｉＯ２を調製し、第３の耐火材料としてＡｌ２Ｏ３を調製した。
４３重量％の第１の耐火材料；２６重量％の第２の耐火材料；及び３１重量％の第３の耐火材料をボールミル粉砕法によって混合した。これらは、１００重量部の第１の耐火材料に対して、約６０．５重量部の第２の耐火材料及び約７２．１重量部の第３の耐火材料に変換できる。脱イオン（ＤＩ）水を溶媒として使用し、総重量の約２％のメチルセルロースを添加して粘度を調整した。
噴霧コーティング法によって、上述のようにして調製した抗酸化還元コーティング組成物で白金試験片をコーティングし、噴霧コーティングの実施中、組成物の相分離を防止するために組成物を継続的に撹拌した。コーティング組成物の厚さを、乾燥後の厚さが約８０μｍとなるように調整した。
その後、コーティング済み試験片の熱処理を１４５０℃で７２時間実施し、コーティング層の表面及び断面の画像をキャプチャした。これらを図１Ａ及び１Ｂに示す。
＜実験例２～９＞
以下の表１に示す第１～第３の耐火材料の混合比を除いて、上述の実験例１と同一の方法で、抗酸化還元コーティング層を白金試験片上に形成した。
＜比較例１～７＞
以下の表１に示す第１～第３の耐火材料の混合比を除いて、上述の実験例１と同一の方法で、抗酸化還元コーティング層を白金試験片上に形成した。
実験例１～９及び比較例１～７に適用した耐火材料の混合比、並びにこれらから得られたコーティング組成物の組成を以下の表１に示す。
Figure 0007265998000001
上の表１では、Ｄ１は第１の耐火材料を示し、Ｄ２は第２の耐火材料を示し、Ｄ３は第３の耐火材料を示す。
実験例１～９及び比較例１～７の試験片に対して、コーティング層の耐久性を評価するために、熱処理を１４５０℃で１４日間（＝３３６時間）実施した。続いてコーティング層を検査して、微小構造の変化が存在するかどうかを決定した。
更に図３では、混合用容器３１は、容器カバー３１３又は撹拌器３１２の交換時に、温度の大きな変動による熱衝撃を受ける。例えば混合用容器３１は、容器カバー３１３の交換時に約１００℃の熱衝撃を受け、また撹拌器３１２の交換時に約３００℃の熱衝撃を受けることが確認された。熱衝撃に対する耐性を評価するために、温度変動４００℃、及び温度変動速度２０℃／分で、熱衝撃に関する試験を３回繰り返して実施した。
層間剥離及び割れが存在しない場合、結果を◎として評価し、層間剥離が存在せず、かつ割れが局所的に発生した場合、結果を○として評価し、層間剥離が発生するものの、コーティング済み試験片の表面が露出しなかった場合、結果を△として評価し、層間剥離の発生によってコーティング済み試験片の表面が露出した場合、結果をＸとして評価した。
実験例１～９及び比較例１～７に関する、微小構造に発生した変化の観察結果及び熱衝撃試験の結果を、以下の表２に示す。
Figure 0007265998000002
上の表１及び２に示すように、ＳｉＯ２の量が４０重量％未満である、又はＡｌ２Ｏ３の量が５２重量％を超える場合、微小構造が変化して、熱衝撃耐性が不十分又は劣悪となる（比較例２、３、及び７）ことが観察された。
更に、ＳｉＯ２の量が７０重量％を超える、又はＡｌ２Ｏ３の量が２０重量％未満である場合、熱衝撃特性が適正である場合もあった（比較例１及び４）が、熱衝撃特性が劣悪又は不十分である場合もあった（比較例５及び６）。更にこの場合、微小構造が変化することが観察され、これにより、加工及び動作条件の変化に応じて更なる割れが生成される可能性があることが示唆された。
＜実験例１０＞
６３重量％のＳｉＯ２；１７重量％のＡｌ２Ｏ３；１０重量％のＢ２Ｏ３；８重量％のＣａＯ；及び２重量％のＳｒＯを含む、第１の耐火材料を調製した。更に、第２の耐火材料としてＳｉＯ２を調製し、第３の耐火材料としてアルミナを調製した。
５５重量％の第１の耐火材料；３３重量％の第２の耐火材料；及び１２重量％の第３の耐火材料をボールミル粉砕法によって混合した。これらは、１００重量部の第１の耐火材料に対して、約６０重量部の第２の耐火材料及び約２１．８重量部の第３の耐火材料に変換できる。ＤＩ水を溶媒として使用し、総重量の約２％のメチルセルロースを添加して粘度を調整した。
噴霧コーティング法によって、上で調製した抗酸化還元コーティング組成物で、インレットチューブ（例えばインレットチューブ４１）の外面をコーティングした。上記コーティングは噴霧コーティング法によって実施され、噴霧コーティングの実施中、組成物の相分離を防止するために組成物を継続的に撹拌した。コーティング組成物の厚さを、乾燥後の厚さが約６０μｍとなるように調整した。続いて、熱処理を１４００℃で２時間実施した。上述の噴霧コーティング、乾燥、及び熱処理のプロセスを、３回繰り返して実施した。
＜実験例１１～２０＞
以下の表３に示す第１～第３の耐火材料の混合比を除いて、上述の実験例１０と同一の方法で、抗酸化還元コーティング層をインレットチューブの外面上に形成した。
特に実験例１５及び１６では、ネットワーク改質剤（ＲＯ）をそれぞれ２重量％及び５重量％添加した。実験例１５では、ネットワーク改質剤としてＳｒＯを添加し、実験例１６では、ネットワーク改質剤としてフリットを添加した。実験例１５においてネットワーク改質剤としてＳｒＯを添加するために、対応する量の硝酸ストロンチウム（Ｓｒ（ＮＯ３）２）を上記ＤＩ水に添加することで、抗酸化還元コーティング組成物に含めた。実験例１５では、ネットワーク改質剤として追加で添加される酸化ストロンチウムの量は２重量％であり、第１の耐火材料由来の酸化ストロンチウムの量は１．０８重量％であったため、酸化ストロンチウムの総量は３．０８重量％であった。
更に、実験例１７～２０における第１～第３の耐火材料の混合比は、実験例６～９と同一であった。
＜比較例８～１４＞
第１～第３の耐火材料の混合比を除いて、上述の実験例１０と同一の方法で、抗酸化還元コーティング層をインレットチューブの外面上に形成した。比較例８～１４における第１～第３の耐火材料の混合比は、比較例１～７と同一であった。
実験例１０～２０及び比較例８～１４に適用した耐火材料の混合比、並びにこれらから得られたコーティング層の組成を、以下の表３に示す。
Figure 0007265998000003
コーティング層の耐久性を評価するために、熱処理を１２００℃で１４日間（＝３３６時間）実施した。その後、体積収縮又は耐火物との反応に起因する白金表面の露出が存在するかどうかを検査した。コーティング層が平坦な表面を有し、かつ白金表面が全く露出していない場合、評価結果を◎とし、コーティング層が局所的に不均一な表面を有し、かつ白金表面が全く露出していない場合、評価結果を○とし、コーティング層全体が不均一な表面を有し、かつ白金表面が露出していない場合、評価結果を△とし、白金表面の少なくとも一部が露出している場合、評価結果をＸとした。
コーティング層のコーティング品質を、その層間剥離、割れ、及び厚さに基づいて評価した。コーティング層が透明であり、層間剥離又は割れを有さず、かつ均一な厚さを有する場合、評価結果を◎とし、コーティング層の透明度が低く、層間剥離又は割れを有さず、かつ均一な厚さを有する場合、評価結果を○とし、コーティング層が層間剥離している又は割れている場合、評価結果を△とし、層間剥離の発生によって白金表面が露出した場合、評価結果をＸとした。

ガラス溶融物中の酸素イオンの濃度を測定することによって、水素透過を評価した。１気圧（ａｔｍ）以上の酸素分圧をＸとして評価し、０．１ａｔｍ以上１ａｔｍ未満の酸素分圧を△として評価し、０．０１ａｔｍ以上０．１ａｔｍ未満の酸素分圧を○として評価し、０．０１ａｔｍ未満の酸素分圧を◎として評価した。
実験例１０～２０及び比較例８～１４に関して調査した、コーティング品質、耐久性、及び水素透過特性の評価の結果を、以下の表４に示す。
Figure 0007265998000004
上の表３及び４に示すように、ＳｉＯ２の量が４０重量％未満である、又はＡｌ２Ｏ３の量が５２重量％を超える場合、耐久性が低下し、水素透過ブロック特性が劣悪となる（比較例９、１０、及び１４）ことが観察された。更に、ＳｉＯ２の量が７０重量％を超える、又はＡｌ２Ｏ３の量が２０重量％未満である場合、コーティング品質が劣悪となる（比較例８、及び１１～１３）ことが観察された。
実験例１０、１５、及び１６、並びに比較例１０に関する、時間経過に応じた酸素分圧の経過を図５に示す。図５に示すように、比較例１０の酸素分圧は１ａｔｍを超えているが、実験例１０、１５、及び１６では、酸素分圧は０．０１ａｔｍ未満と測定された。これは、実験例１０、１５、及び１６では水素透過がほとんど発生しなかったことを示す。
これより、上述の抗酸化還元コーティング組成物について詳述する。
抗酸化還元コーティング組成物は、第１の耐火材料、第２の耐火材料、及び第３の耐火材料を含んでよく、１００重量部の第１の耐火材料に対して、第２の耐火材料の量は約２５重量部～約１３０重量部であってよく、第３の耐火材料の量は約２０重量部～約１５０重量部であってよい。
ここで第１の耐火材料は、酸化物ベースで：約５５重量％～約７０重量％のＳｉＯ２；約１２重量％～約２２重量％のＡｌ２Ｏ３；約５重量％～約１５重量％のＢ２Ｏ３；及び約５重量％～約１０重量％のＣａＯを含んでよい。更に、第２の耐火材料は、ＳｉＯ２を主成分として含有する混合物、又はＳｉＯ２であってよい。更に、第３の耐火材料は、Ａｌ２Ｏ３を主成分として含有する混合物、例えばアルミナであってよい。上述のように本明細書では、「主成分」は、５０重量％超の成分比を有する成分を定義する。例えば「第２の耐火材料の主成分はＳｉＯ２である」は、上記第２の耐火材料中のシリカの量が５０重量％を超えることを指す。
いくつかの実施形態では、抗酸化還元コーティング組成物は、撹拌チャンバの内面をコーティングするための組成物であってよい。この場合、抗酸化還元コーティング組成物は、１００重量部の第１の耐火材料に対して、約２５重量部～約１１５重量部の第２の耐火材料、及び約４５重量部～約１５０重量部の第３の耐火材料を含んでよい。
他のいくつかの例では、抗酸化還元コーティング組成物は、チューブの外面をコーティングするための組成物であってよい。この場合、抗酸化還元コーティング組成物は、１００重量部の第１の耐火材料に対して、約３３重量部～約９０重量部の第２の耐火材料、及び約２０重量部～約４５重量部の第３の耐火材料を含んでよい。
第１の耐火材料の量と比較して、第３の耐火材料の量が多すぎる、又は第２の耐火材料の量が少なすぎる場合、コーティング層の耐久性、及び水素透過ブロック特性が低下する場合があり、又はコーティング層が容易に層間剥離し得る。第１の耐火材料の量と比較して、第２の耐火材料の量が多すぎる、又は第３の耐火材料の量が少なすぎる場合、コーティングが不均一に形成され得る。
第１、第２、及び第３の耐火材料は、粉末として分散媒体中に分散されていてよい。この分散媒体は、水、Ｃ１～Ｃ５アルコール系溶媒、Ｃ２～Ｃ８グリコール系溶媒等の親水性液体であってよい。ここで上述のような液体を「溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）」と呼ぶ場合があるが、上記液体は実際には、その中に第１、第２、及び第３の耐火材料を分散させ、第１～第３の耐火材料を溶解させることはないため、上記液体は実際には「分散媒体（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｍｅｄｉｕｍ）」（分散剤）であってよい。
抗酸化還元コーティング組成物は更に、ネットワーク改質剤を形成するためのソース材料として、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩を含んでよい。アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、例えば硝酸ストロンチウム（Ｓｒ（ＮＯ３）２）であってよいが、これに限定されない。アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、溶媒に溶解させてよい。抗酸化還元コーティング組成物は、ネットワーク改質剤を形成するために、約１重量％～約７重量％のソース材料を含んでよい。
これより、耐火性物品の製造方法を説明する。図６は、ある実施形態による、耐火性物品の製造方法のフローチャートである。
図６を参照すると、抗酸化還元コーティングスラリーの層を、例えば白金含有基板を含む物品である物品上に形成する（Ｓ１００）。抗酸化還元コーティングスラリーは、第１の耐火材料、第２の耐火材料、及び第３の耐火材料を含んでよい。第１～第３の耐火材料については既に詳述されているため、その説明はここでは省略する。
抗酸化還元コーティングスラリーは、１００重量部の第１の耐火材料に対して、約２５重量部～約１３０重量部の第２の耐火材料、及び約２０重量部～約１５０重量部の第３の耐火材料を含んでよい。白金系基板については既に詳述されているため、その説明はここでは省略する。抗酸化還元コーティングスラリーは、上述の抗酸化還元コーティング組成物であってよい。
抗酸化還元コーティングスラリーの層は、噴霧、ブラシ塗布、ドクターブレード、及び他の適切な方法で形成してよく、これらに限定されない。
抗酸化還元コーティングスラリーの層を、熱処理後の厚さが約１０μｍ～約５００μｍとなるように調整してよい。これを実施するために、熱処理前の抗酸化還元コーティングスラリーの層を、厚さが約１５μｍ～約７００μｍとなるように適切に調整してよい。この層の厚さが薄すぎると、コーティングの、水素透過を制限する、例えば排除する能力が不十分にしか得られない場合がある。その一方で上記層の厚さが厚すぎると、経済的に適切でなくなり、またコーティング層の一部が剥落して欠陥製品を発生させる場合がある。当業者であれば、上述の因子を考慮に入れて、抗酸化還元コーティングスラリーの層の厚さを適切に選択するだろう。
抗酸化還元コーティング組成物の組成によって、抗酸化還元コーティング組成物中に相分離が容易に発生し得る。よって、均一なコーティング層を形成するために、撹拌等の方法を用いて抗酸化還元コーティング組成物を継続的に均質化する必要がある。
更に、抗酸化還元コーティングスラリーの層の熱処理を実施してよい（Ｓ２００）。熱処理は、約１３５０℃～約１５５０℃の温度で、約３０時間～約１００時間の期間にわたって実施してよい。熱処理を過度に低い温度で又は短期間にわたって実施すると、コーティング層の強度が低くなる場合があり、水素透過を十分に防止できなくなることがある。その一方で、熱処理を過度に高い温度で又は長期間にわたって実施すると、コーティング層が層間剥離する場合があり、欠陥製品が増加し得る。当業者であれば、上述の因子を考慮に入れて、熱処理を実施する温度及び期間を適切に選択するだろう。
熱処理によって、ムライト結晶化粒子がシリカマトリクス中に分布した構造を得ることができる。
スラリーの塗布（Ｓ１００）及び熱処理の実施（Ｓ２００）をそれぞれ、１サイクルとして２回以上繰り返してよい。このサイクルを繰り返す回数は、例えば２～１０回であってよい。
いくつかの実施形態では、抗酸化還元コーティングスラリーは、１００重量部の第１の耐火材料に対して、約２５重量部～約１１５重量部の第２の耐火材料、及び約４５重量部～約１５０重量部の第３の耐火材料を含んでよい。この場合、スラリーを用いて、ガラス溶融物を撹拌するための撹拌チャンバの内壁面、撹拌器の側面、及び撹拌チャンバのカバーの内面をコーティングしてよい。
いくつかの実施形態では、抗酸化還元コーティングスラリーは、１００重量部の第１の耐火材料に対して、約３３重量部～約９０重量部の第２の耐火材料、及び約２０重量部～約４５重量部の第３の耐火材料を含んでよい。この場合、スラリーを用いて、ガラス溶融物を移送するためのチューブの外面をコーティングしてよい。
本開示を、特にその例示的実施形態を参照して図示及び説明したが、以下の請求項の精神及び範囲から逸脱することなく、上記例示的実施形態の形態及び細部の様々な変更を行うことができることを理解されたい。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
耐火性物品であって、
上記耐火性物品は：
白金（Ｐｔ）系基板；及び
上記Ｐｔ系基板上に配置されたコーティング層
を備え、
上記コーティング層は、酸化物ベースで、約４０重量％～約７０重量％のＳｉＯ２；約２０重量％～約５２重量％のＡｌ２Ｏ３；約３重量％～約６重量％のＢ２Ｏ３；及び約２．４重量％～約４．８重量％のＣａＯを含む、耐火性物品。
実施形態２
上記コーティング層は、シリカマトリクス中に分布するウィスカを含む、実施形態１に記載の耐火性物品。
実施形態３
上記ウィスカはムライト結晶相を含む、実施形態２に記載の耐火性物品。
実施形態４
上記耐火性物品は、Ｐｔ系基板の内面を備える撹拌チャンバであり、
上記コーティング層は、上記撹拌チャンバの上記内面の少なくとも一部分をコーティングする、実施形態１に記載の耐火性物品。
実施形態５
上記コーティング層は、酸化物ベースで：約４０重量％～約６０重量％のＳｉＯ２；約３２重量％～約５２重量％のＡｌ２Ｏ３；約３重量％～約６重量％のＢ２Ｏ３；及び約２．４重量％～約４．８重量％のＣａＯを含む、実施形態４に記載の耐火性物品。
実施形態６
撹拌器を更に備え、
上記コーティング層は、上記撹拌器の外面の少なくとも一部分をコーティングする、実施形態４に記載の耐火性物品。
実施形態７
上記耐火性物品は、Ｐｔ系基板の表面を有するチューブであり、
上記コーティング層は、上記チューブの外面の少なくとも一部分をコーティングする、実施形態１に記載の耐火性物品。
実施形態８
上記コーティング層は、酸化物ベースで：約６０重量％～約７０重量％のＳｉＯ２；約２０重量％～約３０重量％のＡｌ２Ｏ３；約３重量％～約６重量％のＢ２Ｏ３；及び約２．４重量％～約４．８重量％のＣａＯを含む、実施形態７に記載の耐火性物品。
実施形態９
約１重量％～約７重量％のネットワーク改質剤を更に含む、実施形態１に記載の耐火性物品。
実施形態１０
抗酸化還元コーティング組成物であって、
上記抗酸化還元コーティング組成物は：
酸化物ベースで、約５５重量％～約７０重量％のＳｉＯ２、約１２重量％～約２２重量％のＡｌ２Ｏ３、約５重量％～約１５重量％のＢ２Ｏ３、及び約５重量％～約１０重量％のＣａＯを含む、第１の耐火材料；
ＳｉＯ２を主成分として含有する第２の耐火材料；並びに
Ａｌ２Ｏ３を主成分として含有する第３の耐火材料
を含み、
１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、上記第２の耐火材料の量は約２５重量部～約１３０重量部であり、上記第３の耐火材料の量は約２０重量部～約１５０重量部である、抗酸化還元コーティング組成物。
実施形態１１
上記組成物は、撹拌チャンバの内面のコーティングのためのものであり、
１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、上記第２の耐火材料の上記量は約２５重量部～約１１５重量部であり、上記第３の耐火材料の上記量は約４５重量部～約１５０重量部である、実施形態１０に記載の抗酸化還元コーティング組成物。
実施形態１２
上記組成物は、チューブの外面のコーティングのためのものであり、
１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、上記第２の耐火材料の上記量は約３３重量部～約９０重量部であり、上記第３の耐火材料の上記量は約２０重量部～約４５重量部である、実施形態１０に記載の抗酸化還元コーティング組成物。
実施形態１３
耐火性物品の製作方法であって、
上記方法は：
スラリーコーティング層を、白金（Ｐｔ）系基板を含む物品に塗布するステップであって、上記スラリーコーティング層は、第１の耐火材料、第２の耐火材料、及び第３の耐火材料を含み、上記第１の耐火材料は、酸化物ベースで、約５５重量％～約７０重量％のＳｉＯ２、約１２重量％～約２２重量％のＡｌ２Ｏ３、約５重量％～約１５重量％のＢ２Ｏ３、及び約５重量％～約１０重量％のＣａＯを含み、上記第２の耐火材料は、ＳｉＯ２を主成分として含有し、上記第３の耐火材料は、アルミナを主成分として含有する、ステップ；並びに
上記スラリーコーティング層を熱処理することによって上記耐火性物品を形成するステップ
を含む、方法。
実施形態１４
上記スラリーコーティング層を塗布する前記ステップは、噴霧法によって実施される、実施形態１３に記載の方法。
実施形態１５
上記噴霧法は、スラリーの供給源における上記スラリーの均質化と同時に実施される、実施形態１４に記載の方法。
実施形態１６
上記熱処理は、約３０時間～約１００時間の時間にわたって、約１３５０℃～約１５５０℃の温度で実施される、実施形態１３に記載の方法。
実施形態１７
上記熱処理するステップの後、シリカマトリクス中に分散されたムライト結晶の粒子を含む微小構造が、上記熱処理するステップによって上記スラリーコーティング層から得られる、実施形態１３に記載の方法。
実施形態１８
上記スラリーコーティング層は、１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、約２５重量部～約１３０重量部の上記第２の耐火材料、及び約２０重量部～約１５０重量部の上記第３の耐火材料を含む、実施形態１３に記載の方法。
実施形態１９
上記物品は撹拌チャンバであり、
上記スラリーコーティング層は、１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、約２５重量部～約１１５重量部の上記第２の耐火材料、及び約４５重量部～約１５０重量部の上記第３の耐火材料を含む、実施形態１８に記載の方法。
実施形態２０
上記物品はチューブであり、
上記スラリーコーティング層は、１００重量部の上記第１の耐火材料に対して、約３３重量部～約９０重量部の上記第２の耐火材料、及び約２０重量部～約４５重量部の上記第３の耐火材料を含む、実施形態１８に記載の方法。
１０ ガラスシート製造装置
１１ バッチ搬送デバイス
１２ 溶融用容器
１３ モータ
１５ コントローラ
１７ 矢印
１９ ガラス液位プローブ
２１ ガラス溶融物
２３ スタンドパイプ
２５ 通信ライン
２７ 清澄用容器
２９ 第１の接続チューブ
３１ 混合用容器
３１１ 容器本体
３１２ 撹拌器
３１２ａ シャフト
３１２ｂ インペラ
３１３ 容器カバー
３１５ 受け板
３１７、３１７ａ～ｃ 抗酸化還元コーティング層
３３ 送達用容器
３５ 第２の接続チューブ
３７ 第３の接続チューブ
３９ 下降管
４１ インレットチューブ
４１１ 抗酸化還元コーティング層
４３ 成形装置
５３ ガラスリボン
５７ バッチ材料
５９ 貯蔵用蓋付き容器

Claims (2)

  1. ガラス製造に使用される耐火性物品の製作方法であって、
    前記方法は：
    スラリーコーティング層を、白金（Ｐｔ）系基板を含む物品に塗布するステップであって、前記スラリーコーティング層は、第１の耐火材料、第２の耐火材料、及び第３の耐火材料を含み、前記第１の耐火材料は、酸化物ベースで、５５重量％～７０重量％のＳｉＯ２、１２重量％～２２重量％のＡｌ２Ｏ３、５重量％～１５重量％のＢ２Ｏ３、及び５重量％～１０重量％のＣａＯを含み、前記第２の耐火材料は、ＳｉＯ２を主成分として含有し、前記第３の耐火材料は、アルミナを主成分として含有する、ステップ；並びに
    前記スラリーコーティング層を熱処理することによって前記耐火性物品を形成するステップ
    を含み、
    １００重量部の前記第１の耐火材料に対して、前記第２の耐火材料の量は２５重量部～１３０重量部であり、前記第３の耐火材料の量は２０重量部～１５０重量部であり、
    前記熱処理は、３０時間～１００時間の時間にわたって、１３５０℃～１５５０℃の温度で実施される、方法。
  2. 前記スラリーコーティング層を塗布する前記ステップは、噴霧法によって実施される、請求項１に記載の方法。
JP2019569768A 2017-06-19 2018-06-18 耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び耐火性物品の製造方法 Active JP7265998B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023019799A JP7479526B2 (ja) 2017-06-19 2023-02-13 耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び耐火性物品の製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170077447A KR102395627B1 (ko) 2017-06-19 2017-06-19 내화 물품, 산화-환원 반응 방지 코팅용 조성물, 및 내화 물품의 제조 방법
KR10-2017-0077447 2017-06-19
PCT/US2018/038064 WO2018236744A2 (en) 2017-06-19 2018-06-18 REFRACTORY ARTICLE, COATING COMPOSITION FOR PREVENTING REDOX REACTION, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE REFRACTORY ARTICLE

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023019799A Division JP7479526B2 (ja) 2017-06-19 2023-02-13 耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び耐火性物品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020524216A JP2020524216A (ja) 2020-08-13
JP7265998B2 true JP7265998B2 (ja) 2023-04-27

Family

ID=64737386

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019569768A Active JP7265998B2 (ja) 2017-06-19 2018-06-18 耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び耐火性物品の製造方法
JP2023019799A Active JP7479526B2 (ja) 2017-06-19 2023-02-13 耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び耐火性物品の製造方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023019799A Active JP7479526B2 (ja) 2017-06-19 2023-02-13 耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び耐火性物品の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11674211B2 (ja)
JP (2) JP7265998B2 (ja)
KR (1) KR102395627B1 (ja)
CN (1) CN110799668A (ja)
TW (1) TWI782040B (ja)
WO (1) WO2018236744A2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3129606B1 (fr) * 2021-11-29 2023-10-27 Snf Sa Dispositif de dispersion de polymeres hydrosolubles
CN115215546B (zh) * 2022-06-21 2023-10-03 华南理工大学 一种莫来石增强透明釉及其制备方法和应用
CN115872759B (zh) * 2023-01-06 2023-08-08 大连科萌工程材料有限公司 一种用于泵送浇注或湿法喷涂施工的清管料及其制备方法
CN117339857A (zh) * 2023-10-31 2024-01-05 苏州鼎驰金属材料有限公司 一种铂加工品的制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004523449A (ja) 2000-11-30 2004-08-05 カール−ツァイス−スティフツング ガラス製造用被覆金属部品
WO2006030738A1 (ja) 2004-09-13 2006-03-23 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. 白金材料用コーティング材及び該コーティング材が被覆された白金材料並びにガラス製造装置
WO2011136109A1 (ja) 2010-04-28 2011-11-03 旭硝子株式会社 溶融ガラス処理装置、その製造方法、およびその用途

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3598635A (en) 1969-02-24 1971-08-10 Corning Glass Works Plasma spraying protective coating on refractory
JPS62109390A (ja) 1985-11-08 1987-05-20 株式会社住友金属セラミックス 印刷回路基板
EP0414458A1 (en) 1989-08-21 1991-02-27 Corning Incorporated Glass-ceramic coatings for titanium aluminide surfaces
US5153070A (en) 1990-08-01 1992-10-06 Corning Incorporated Coated refractory article and method
US7475568B2 (en) * 2005-04-27 2009-01-13 Corning Incorporated Method of fining glass
US8256951B2 (en) 2006-12-21 2012-09-04 Corning Incorporated Stirrers for minimizing erosion of refractory metal vessels in a glass making system
US7867932B2 (en) 2007-08-28 2011-01-11 Corning Incorporated Refractory glass ceramics
JP5488865B2 (ja) 2009-03-03 2014-05-14 旭硝子株式会社 ガラス溶融炉及びガラス溶融方法
US9637408B2 (en) * 2009-05-29 2017-05-02 Corsam Technologies Llc Fusion formable sodium containing glass
JP2014009137A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Avanstrate Inc ガラス基板の製造方法、ガラス基板製造装置
CN103353130B (zh) * 2013-07-10 2016-02-03 浙江博立灶具科技有限公司 新型节能炉灶
CN104150771B (zh) 2013-08-27 2018-02-23 东旭集团有限公司 一种用于铂金通道的涂敷材料
CN104163571B (zh) 2013-08-27 2018-02-13 芜湖东旭光电装备技术有限公司 一种铂金通道用涂敷材料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004523449A (ja) 2000-11-30 2004-08-05 カール−ツァイス−スティフツング ガラス製造用被覆金属部品
WO2006030738A1 (ja) 2004-09-13 2006-03-23 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. 白金材料用コーティング材及び該コーティング材が被覆された白金材料並びにガラス製造装置
WO2011136109A1 (ja) 2010-04-28 2011-11-03 旭硝子株式会社 溶融ガラス処理装置、その製造方法、およびその用途

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180137784A (ko) 2018-12-28
WO2018236744A2 (en) 2018-12-27
US20210140027A1 (en) 2021-05-13
JP7479526B2 (ja) 2024-05-08
JP2023065446A (ja) 2023-05-12
TW201905111A (zh) 2019-02-01
CN110799668A (zh) 2020-02-14
WO2018236744A3 (en) 2019-03-14
TWI782040B (zh) 2022-11-01
US20230250525A1 (en) 2023-08-10
JP2020524216A (ja) 2020-08-13
US11674211B2 (en) 2023-06-13
KR102395627B1 (ko) 2022-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7479526B2 (ja) 耐火性物品、酸化還元反応を防止するためのコーティング組成物、及び耐火性物品の製造方法
JP4316615B2 (ja) 白金材料用コーティング材及び該コーティング材が被覆された白金材料並びにガラス製造装置
TWI270537B (en) Methods of manufacturing glass sheets with reduced blisters
JP5821948B2 (ja) 溶融ガラス保持用耐火物、および、溶融ガラス保持用耐火物を用いたガラス製造装置、ならびに、該ガラス製造装置を用いたガラス製造方法
JP4720777B2 (ja) ガラス製造装置および製造方法
JP2020520875A (ja) 耐火物品、耐火物品を被覆するための組成物、および耐火物品を製造する方法
WO2010041305A1 (ja) ガラス製造装置および製造方法
JP2011116596A (ja) ガラス製造容器用焼成被膜、ガラス製造容器、ガラス製造装置、ガラスの製造方法及びガラス製造装置の製造方法
CN112391594B (zh) 一种具有氧化锆保护镀层的铂金通道及其制备方法
TW201940439A (zh) 熔融玻璃攪拌腔室
JP2011079685A (ja) ガラス製造容器用コーティング材、それが焼成されてなるガラス製造容器用焼成被膜、それを備えるガラス製造容器、それを備えるガラス製造装置及びそれを用いたガラスの製造方法
WO2023032531A1 (ja) セラミックス製品および装飾用組成物
JP2023073046A (ja) ガラス形成剤およびその利用
CN102515476B (zh) 用于生产含锡玻璃的氧化铝等压管
JP5347424B2 (ja) ガラス製造装置および製造方法
TW201202479A (en) Filler for glass making vessel, filler layer for glass making vessel, glass making device and method for making a glass making device
JP2010150103A (ja) 白金材料容器の乾燥被膜及びその形成方法
KR20160074496A (ko) 유리 용융물용 도관, 유리 용융물용 용기, 그들의 제조 방법, 유리 물품 제조 장치 및 유리 물품 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200327

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210617

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220929

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20221012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230213

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20230213

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230302

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20230308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7265998

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150