KR830001242B1 - 유리의 취급 및 성형공구 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유리의 취급 및 성형공구

제1도는 붕소함유물질의 그룹은 접촉온도가 증가함에 따라 결합력은 감소되고 반면에 응고된 산화물 표피를 형성하는 물질들은 온도의 증가에 대하여 그 결합력이 증가하는 것을 보여주는 그래프.

제2도는 서로 다른 물질(1) 들이 캐소우드식으로 전압원(2)에 연결됨과 동시에 그 양극은 약 1,000℃의 용융유리를 내포하는 Pt-도가니(3)의 벽에 연결된 것을 보여주는 개략도.

본 발명은 저점성도에서 유리를 취급 및 성형하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히다이, 주형, 취입성형(blow mould), 유리의 흠등을 절단하는 전단기와 같은 그러한 장치에 관한 것이다. 유리는 장치에 고착되어서는 안된다. 이 문제를 방지하기 위해 지금까지는 흑연, 오일 또는 이와 유사한 물질의 피막이 사용되어 왔다. 이들 피막들은 정기적으로 새것으로 대치되어야 할 뿐만 아니라 유리의 표면을 지나치게 오염시키기 때문에 여러가지 결점을 가진다. 게다가 이들 피막들은 높은, 온도, 예를들면 1,000℃

상기한 저점성도는 대략 10²-10¹⁰포이즈(poise)의 점성도를 의미하는데 이 값에서 유리는 유동체에서 막 부드러워진 상태로 된다.

본 발명의 목적은 장치에 유리가 고착되지 않을뿐 아니라 유리의 표면을 오염시키지 않고, 유리의 취급 및 성형에 적당하며 아울러 만족한 수명을 갖는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 장치는 적어도 그 표면층이 거의 점착력이 없는 저용융산화물과, 유리로부터 전기화학적으로 공급되는 알카리이온을 형성하는 물질과, 적어도 하나의 구성물질이 화학적으로 또는 전기화학적으로 산화물로 산화될 수 있는 저용융 중간물질층등으로 구성되며, 상기 산화물은 저용융유리에 대해 점착력이 거의 없는 물질을 그 표면에 형성할 수 있고 동시에 상기 산화물이 그러한 저점착성물질로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 장치의 양호한 실시예는 적어도 그 표면이 하나 또는 그 이상의 붕화물, 탄화붕소 또는 붕소 함유합금으로 부터 선택된 물질로 구성된다.

액체산화물 B₂O₃의 피막은 상기 물질이 450℃이상의 온도에서 산화성 매질과 접할때 형성된다. 이 피막은 피막이 접촉하는 유리에 대해 낮은 표면장력을 가지고 있으므로, 이 피막을 지니는 장치가 유리와 접촉하게 될때 유리와의 접합은 이 피막으로 인하여 쉽게 파괴될 수 있다. 그러나, 이와 같은 특별한 경우에 있어서, 유리의 조성과 온도에 따라 B₂O₃는 다소 쉽게 그속에서 용해되거나 또는 그 반대로 될 수도 있다. 그러므로, 장치는 저점성도의 중간물질층이 없어지는 시간 동안 유리와 접촉해서는 안된다. 따라서 본 발명에 따른 장치는 다이나 주형과 같이 유리와 접촉하는 시간이 비교적 짧은 곳에만 제한되어 사용된다.

전술한 양호한 실시예에서 표면은 얇은 불활성 물질층으로 도포되고, 그곳에서 산화물 형성성분이 선택적으로 확산 공급된다. 산화할때, 예를들면 원하는 산화물 B₂O₃가 표면에서 현저하게 형성된다. 그중에서 불활성 물질은 팔라듐(palladium)일 수도 있다.

본 발명에 따른 장치의 다른 양호한 실시예에서는 적어도 표면층의 일부가 마멸저항, 다공성물질, 산화물 또는 기공내에 존재하는 산화성 성분등으로 구성된다.

텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)의 다공성 소결합금은 이와 같은 방식으로 붕소와 함께 다량으로 함유될 수 있다. 이 실시예는 붕소가 모두 사용되었을때 장치의 물질이 붕소와 함께 간단한 방식으로 다시 공급받을 수 있는 장점을 가진다. 상기와 같이 규정된 실시예에서 이 장치는 대단히 긴 수명을 가지게 되지만, 산화에 의해 마멸되기 때문에 역시 그 수명이 제한을 받게 된다.

결국, 이 실시예는 산화가 전기화학적으로, 즉, 쉽게 이동할 수 있는 이온을 지닌 유리와 접촉하는 장치를 애노우드식으로 전압원에 연결해 주므로서 성취되도록 해준다. 이와 같은 방법은 예를들면 Na⁺과 같은 쉽게 이동할 수 있는 이온을 함유하는 유리의 성형 및 취급에 한정된다. 여기서 유리가 캐소우드식으로 전압원에 연결되어야 한다면, 유리에서 발생하는 나트륨 이온은 나트륨 금속으로 환원됨과 동시에 유리와 장치의 접촉면에 침전될 것이다. 이 나트륨은 장치와 유리 사이에서 비부착층을 형성할 것이다. 이 장치가 Ni, Mo, W, Fe 또는 Co와 같은 원소들중의 하나를 함유한다면 나트륨은 이들 산화물들을 환원시켜주게 될 것이다. 금속산화물들이 과도한 경우에, 형성된 Na₂O은 상기 산화물들과 함께 저용융 산화 혼합물을 형성할 수 있다. 예를들면 Na₂WO₄는 694℃에서 용해한다.

본 발명을 설명하기 위해서 몇가지의 실시예가 아래에서 기술될 것이다.

[실시예 1]

서로 다른 붕소함유물질을 구성하는 몸체는 아래에 명기된 바와 같은 중량백분율의 조성을 가지는 유리와 20초동안 서로 다른 온도에서 접촉하는데, 이 유리는 텔레비젼 영상표시용 음극선관용의 스크린에 사용된다.

이 유리는 다음과 같은 점성도 값을 가진다.

logn=465℃(어니일링 온도)에서 13.5

logn=690℃(연화온도)에서 7.65

logn=1000℃(작업온도)에서 4

다음의 물질들은 이유리와 사용하기 위해 측정되었다. B₄C, Ni-B합금(81.5%의 Ni 및 18.5%의 B), Ni-Cr-B합금(69.3%의 Ni, 14.5%의 Cr 및 16.2%의 B), Pd-B(95%의 Pa및5%의 B), 붕화티탄(TiB₂) 및 약 3㎛두께의 Pd층으로 피복된 붕화티탄.

상기한 결합력을 깨뜨리는데 필요한 힘은 측정되었다. 이에 상응하는 그래프(제1도)는 측정된 힘과 접촉면의 크기로부터 계산된 힘을 MPa(Mega Pascal)로 보여준다. 다수의 적당하게 부착하고 있는 물질들(SiC, Si₃N₄및 Fe-Cr-Ni)에 대한 유리의 결합력 측정치는 비교를 하기 위해서 도시되었다. 여기서 중요한 기준은 유리가 상기 물질들로 부터 완전히 느슨해져 있는지 아닌지, 서로 다르게 배치되어 있는지, 그리고 유리의 표면장력보다 상기 점착력이 더 적은지 아닌지 하는데 있다. 여기서 표시된 바와 같이 그래프는 또한 온도(Gl)의 함수로서 유리의 표면장력을 개략적으로 도시하고 있다. 상기 물질이 유리와 접촉하는 시간은 20초 였다. 제1도에 도시된 바와 같이 붕소 함유물질의 그룹은 접촉온도의 증가에 따라 결합력은 감소되는 반면, 응고된 산화물 표피를 형성하는 물질들은 온도의 증가에 대하여 그 결합력이 증가하고 있다. 응고된 산화물 표피를 형성하는 물질들에 있어서, 고온에서의 저항력이 파괴되는 것은 유리의 표면장력에 의해 결정된다. 1,000℃의 온도에서 공기중의 산화에 의해 B₄C가 마모되는 것은 대략 1㎛/hr이다.

[실시예 2]

15-20%의 기공체적을 가지며 아울러 B₂O₃및 Na₂O를 각각 함유하는 마모저지 다공성물질(예를들면, 텅스텐, 몰리브덴 또는 팔라듐)로된 장치는 500℃와 920℃의 온도로 각각 가열된다. 이와 같은 가열작용에 의해서 용융된 산화물이 마모 저지물질의 표면을 가로 질러 도포된다. B₂O₃가 주입된 마모저지 물질은 700-1,000℃의 온도에서 같은 온도로 가열된 유리와 10초동안 접촉한 후 접촉이 파괴된다. 파면(破面)은 용융된 산화물의 층내에 위치해 있다. 이와 꼭같

Ni, Fe, Pt, Ni-Fe-Cr을 함유하는 서로 다른 물질(1)은 캐소우드식으로 전압원(2)에 연결되고 그 양국은 약 1,000℃의 용융유리를 내포하는 Pt-도가니(3)의 벽에 연결된다.

첨부도면들중 제2도는 이것을 개략적으로 도시하고 있다. 여기에서 참조번호 4는 전류계를 가리킨다. 가해진 전압 Vo은 3V와 15V사이에서 변화되며, 또한 서로 다른 나트륨 함유 유리가 사용된다. 그중에서도 특히 상기한 스크린유리 및 다른 소오다석회 유리가 사용된다.

전압이 공급된 뒤 음극의 영역내에서 얼룩이 나타났으며, 그후 전극은 유리실(glass thread)을 발생시키지 않고도 용융유리로부터 취출될 수 있다. 이와 같은 공정중에서 분해시 나타나는 층은 주로 Na으로 구성되는데, 상기 층은 전극상에서 침전되어 형성되는 것이다.

전압원이 제거된 뒤에도 전극이 용융유리내에 계속 담겨져 있게 되면 침전된 층이 유리내에서 서서히 용해하게 되며, 따라서 유리와 전극 사이에는 어떠한 결합도 발생되지 않는다. 층이 완전히 용해되면 곧바로 유리가 전극에 다시 부착한다.

Claims (1)

1. 저 점성도에서 유리를 취급 및 성형 공구에 있어서, 적어도 그 표면층이 탄화붕소(B₄C), 붕화물 또는 붕소함유 합금중의 하나 또는 그 이상으로 부터 선택된 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 유리의 취급 및 성형공구.

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