專利名稱：浮法槽和浮法成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于玻璃板制備的浮法槽，其適用于浮法成形在粘度達到104泊時的溫度(下文中該溫度被稱為成形溫度)高于鈉鈣玻璃的玻璃，并涉及用于這種浮法成形的方法。

背景技術(shù)：
通過浮法成形熔融狀態(tài)的鈉鈣玻璃制成的玻璃板迄今已經(jīng)廣泛用于例如建筑物、機動車輛的窗玻璃等和STN液晶顯示器的玻璃基板的應(yīng)用。目前，浮法成形已經(jīng)成為制備鈉鈣玻璃板的主要方法(參見非專利文獻1)。
浮法槽是巨大的熔融錫槽，并且覆蓋著所述熔融錫的空間(該空間用頂部覆蓋)被頂部磚層分成上部空間和下部空間。所述頂部磚層具有許多形成于其中的孔，并且多個加熱器(通常是由SiC制成的加熱器)被布置為使其穿過這些孔。這些加熱器由電線通過由鋁制成的帶連接到，例如布置在所述頂部磚層上的上部空間中的母線(bus bars)上，并且覆蓋所述熔融錫的氣氛通過突出到在所述頂部磚層下的下部空間的每個加熱器的加熱部分產(chǎn)生的熱量而被加熱。
順便提及，具有比鈉鈣玻璃的成形溫度高100℃或更高的成形溫度的無堿玻璃近來被用作用于TFT液晶顯示器(TFT-LCD)的玻璃基板。當(dāng)通過浮法工藝制備這些玻璃基板時，應(yīng)該進一步升高熔融錫槽的溫度，并且，因此所述槽上的空間的溫度也保持較高。
非專利文獻1Masayuki Yamane等人編，Glass EngineeringHangbook，第1版，Asakura Publishing Co.，Ltd.，7月5日，1999，第358-362頁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題 然而，當(dāng)將為鈉鈣玻璃建立的浮法槽或浮法工藝用于將成形溫度比鈉鈣玻璃的成形溫度高100℃或更高的無堿玻璃成形為玻璃板時，會出現(xiàn)各種問題。這些問題中的一個涉及在如上所述的上部空間(在下文中有時被簡單稱為上部空間)中氣氛溫度的升高，這將在下文中描述。
如上所述，電線部分例如母線和電線，加熱器末端部分(包括加熱器供電部分，該供電部分具有連接于其的用于向所述加熱器供電的帶，和除了所述加熱器供電部分的其它部分)等存在于所述上部空間。其中，達到最高溫度的部件是直接連接于各加熱器供電部分的平面網(wǎng)絡(luò)線形狀的鋁帶，所述加熱器供電部分由于，例如從位于所述下部空間的加熱器加熱部分傳導(dǎo)的熱量而具有升高的溫度。
在其中這種帶由于其高溫而被損壞，并且因此向所述帶已經(jīng)連接的加熱器的供電變得不穩(wěn)定的情況下，它自身變得不能充分地傳導(dǎo)熱量。發(fā)生這樣的損壞削弱了對所述浮法槽上部空間的設(shè)定溫度的控制，從而引起關(guān)于生產(chǎn)滿意質(zhì)量的玻璃板的麻煩。在這種帶的損壞大量發(fā)生的情況下，存在可能出現(xiàn)關(guān)于生產(chǎn)的嚴(yán)重問題的可能性。
為了避免發(fā)生由這種帶損壞引起的問題，通常將所述上部空間的氣氛溫度Tr調(diào)節(jié)為使其不超過300℃。在調(diào)節(jié)所述上部空間氣氛溫度中，Tr的上限溫度是300℃，基于在所述浮法工藝應(yīng)用到鈉鈣玻璃的長期應(yīng)用中獲得的結(jié)果/經(jīng)驗，該溫度被確定為能保證在長時間內(nèi)，例如10年，不發(fā)生帶的損壞。
順便提及，當(dāng)具有比鈉鈣玻璃更高的成形溫度的玻璃(下文中這種玻璃有時被稱為“高粘性玻璃”)要通過所述浮法工藝成形時，在所述浮法槽中的熔融錫的溫度應(yīng)該保持高于通過所述浮法工藝成形鈉鈣玻璃的情況下的溫度，這導(dǎo)致上部空間氣氛溫度Tr升高。當(dāng)所述上部空間的氣氛溫度Tr可能超過300℃時，以保護氣體(典型地，氮氣/氫氣混合氣體)的體積Vg表示的流速通常被提高。即，強制保護氣體流動以通過使保護氣體流過所述帶附近以從所述加熱器末端部分的表面除去熱量，并從而降低所述帶的溫度。順便提及，所述保護氣體通過在例如，所述頂部外殼頂中形成的孔引入到所述上部空間中，冷卻所述電線部件等，并然后通過所述頂部磚層的孔流入到所述下部空間中以防止所述熔融錫的氧化。
然而，這種體積流速Vg的增加不僅造成加熱器熱量的減少→用于補償所述減少而增加加熱器輸出→上部空間氣氛溫度Tr的再次增加→體積流速Vg的增加這樣一個惡性循環(huán)，還增加了錫在所述玻璃帶上可能產(chǎn)生壞點(頂部斑點)或增加數(shù)量的可能性。盡管近年來用于TFT-LCD的玻璃基板變得越來越大，并愈發(fā)要求具有更高的質(zhì)量，但上述頂部斑點的增加會降低了生產(chǎn)效率，尤其是降低了大尺寸玻璃基板的生產(chǎn)效率。
此外，對于用作那些基板的玻璃所要求的性能已經(jīng)提高，并且已經(jīng)開發(fā)了能夠滿足所述需要的玻璃。然而，這樣的玻璃通常具有甚至更高的成形溫度。即，所述上部空間氣氛溫度Tr變得甚至更高。因此，為了通過浮法成形將用于TFT-LCD基板的玻璃成形，希望有一種技術(shù)能抑制所述帶的溫度隨著上部空間氣氛溫度Tr的升高而升高，而不用升高所述體積流速Vg(即，不會導(dǎo)致產(chǎn)生或增加頂部斑點)。
本發(fā)明的目的是提供能克服這些問題的浮法槽和浮法成形方法。
解決問題的方法 本發(fā)明提供浮法槽，其包括裝有熔融錫的底部，和覆蓋該底部的頂部，并且其中在所述頂部中的空間被頂部磚層分成上部空間和下部空間，并且加熱器被布置為穿過在所述頂部磚層中形成的孔，其中位于所述上部空間中的加熱器末端部分具有供電部分，該供電部分具有連接于其的用于向所述加熱器供電的帶，并且其中，當(dāng)所述供電部分的表面積和輻射系數(shù)分別用S’k和εk表示，不包括所述供電部分的加熱器末端部分的表面積和輻射系數(shù)分別由S’n和εn表示時，所述加熱器末端部分被構(gòu)造為滿足下列關(guān)系S’k·εk+S’n·εn≥3,630mm2。
本發(fā)明進一步提供浮法槽，其中所述供電部分的輻射系數(shù)εk是0.7或更高，不包括所述供電部分的加熱器末端部分的輻射系數(shù)εn是1.0。
本發(fā)明還提供浮法槽，其中所述加熱器由碳化硅(SiC)制成，所述供電部分的表面用鋁進行金屬化，和所述帶由鋁制成。
本發(fā)明還提供浮法槽，其中所述加熱器的形狀為外徑為23-50mm的圓柱。
本發(fā)明還提供用于浮法成形的方法，包括連續(xù)地將熔融態(tài)的玻璃從浮法槽的一端倒在所述熔融錫上，以使所述玻璃在所述熔融錫上形成玻璃帶狀物，并連續(xù)地將所述玻璃帶狀物從所述浮法槽一端拉出。
本發(fā)明人在以下背景下完成本發(fā)明。雖然無堿玻璃AN635(AsahiGlass Co.，Ltd.的商品名；成形溫度，1,210℃)很長時間以來被用作用于TFT-LCD的玻璃，但AN100(Asahi Glass Co.，Ltd.的商品名；成形溫度，1,268℃)被開發(fā)作為能滿足與上述玻璃性能相關(guān)的更高程度要求的無堿玻璃。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將已經(jīng)用于浮法成形AN635的浮法槽用于浮法成形AN100時，施加到所述加熱器單位面積上的負(fù)荷變得過高，這導(dǎo)致難于長期穩(wěn)定生產(chǎn)。即使當(dāng)將體積流速Vg增加到不會顯著提高增加頂部斑點的擔(dān)憂的程度，以減少施加到所述加熱器上的負(fù)荷，上部空間氣氛溫度Tr至多僅能降低到320℃。因此發(fā)現(xiàn)使用這種浮法槽用于長期生產(chǎn)AN100是不理想的。
為了克服該問題，本發(fā)明人將注意力集中到加熱器的熱輻射性能上并組成了加熱器以使所述加熱器末端部分的表面有效地散熱，從而在即使所述上部空間氣氛溫度Tr已經(jīng)上升時，也能防止所述帶過熱。即，對如下條件進行研究，在該條件下所述加熱器末端部分溫度Ts在其中所述上部空間氣氛溫度Tr已經(jīng)提高20℃的狀態(tài)(例如，其中Tr從300℃升高到320℃的狀態(tài))中，可以降到在其中所述上部空間氣氛溫度Tr沒有上升的狀態(tài)(例如300℃)中的所述加熱器末端部分溫度Ts。
首先，在此前所用的浮法槽中，所述加熱器為通過將碳化硅(SiC)成形為近似圓柱的形狀，并且使位于所述上部的各空間中的各加熱器末端部分的長度為46mm而獲得的加熱器。各供電部分已經(jīng)通過用鋁對所述SiC的表面進行金屬化而形成，所述金屬化例如通過從所述加熱器末端部分40mm的長度用鋁浸漬而進行。所述供電部分具有與其相連接的平面網(wǎng)絡(luò)線形狀的鋁帶，并且除了所述供電部分的所述加熱器末端部分的部分(下文中被稱為非供電部分)為具有6mm長度并且其中所述SiC是暴露的部分。
另外，對于各加熱器的供電部分(在具有與其連接的帶的狀態(tài)中；為了方便計算；在下文中應(yīng)用相同狀態(tài))和非供電部分的表面輻射系數(shù)，當(dāng)將顯示出與黑體非常類似性能的碳糊的輻射系數(shù)作為1.0時，所述供電部分的輻射系數(shù)是0.7，而其中SiC是暴露的非供電部分的輻射系數(shù)是1.0。各加熱器的供電部分和非供電部分的表面輻射系數(shù)以如下方式進行計算。
首先，制備下列測試件通過向由SiC制成的近圓柱形部件的表面施加碳糊(碳粘合劑ST-201，由Nisshinbo Industries，Inc.制造)獲得測試件a；通過將所述SiC部件的表面進行金屬化獲得測試件b；通過將所述部件金屬化和將帶連接到所述部件上獲得測試件c；和測試件d包括所述SiC部件，其中所述SiC在表面上是暴露的。將這些測試件放在具有保持在300℃氣氛溫度的電熱烘箱中，并加熱給定的時間(5小時或更長)，直到各測試件的溫度達到300℃。
隨后，將加熱到300℃的測試件從所述電熱烘箱中取出，并在之后立即(在30秒內(nèi))用紅外熱成像儀器(Thermo Tracer TH3104MR，由NEC San-ei Instruments，Inc.制造)測量各測試件的表面溫度。
假設(shè)已經(jīng)涂有碳糊的測試件a的輻射系數(shù)為1.0，用下面的公式(A)計算已經(jīng)經(jīng)歷金屬化的測試件b，具有連接于其的帶的測試件c，和其中所述SiC是暴露的測試件d的輻射系數(shù)。
1.0×(Tc+273)4＝1/ε×(T+273)4(A) 在該公式中，Tc是涂有碳糊的測試件的表面溫度(℃)；T是已經(jīng)經(jīng)歷金屬化的測試件b、具有連接于其的帶的測試件c、或其中所述SiC是暴露的測試件d的表面溫度；ε是已經(jīng)經(jīng)歷金屬化的測試件b、具有連接于其的帶的測試件c、或其中所述SiC是暴露的測試件d的輻射系數(shù)。從公式(A)測定測試件b、c和d的輻射系數(shù)ε分別是0.7、0.7和1.0。
本發(fā)明人給出了關(guān)于這種浮法槽的各種測量和計算，并基于其結(jié)果建立了如下計算模型。圖1是說明這種計算模型的圖。
該計算模型是用于上部空間20的熱平衡模型。對上部空間20的熱輸入量Qin被認(rèn)為全部來自所述加熱器末端部分的輻射熱。然后來自所述加熱器的供電部分的熱輸入量Qink由公式(1)表示。
Qink＝εkh·Sk·N(Ts-Tr)(1) 此外，來自所述加熱器的非供電部分的熱輸入量由公式(2)表示。
Qinn＝εnh·Sn·N(Ts-Tr)(2) 在所述公式中，Sk是所述加熱器的供電部分的表面積；Sn是所述加熱器的非供電部分的表面積；εk是所述加熱器的供電部分的輻射系數(shù)；εn是所述加熱器的非供電部分的輻射系數(shù)；N是在頂部磚層16的水平面中單位面積的加熱器的數(shù)量；h是通過輻射的熱傳遞系數(shù)；和Ts是所述加熱器末端部分的溫度。
因此，對上部空間20的熱輸入量Qin由公式(3)表示。
Qin＝Qink+Qinn(3) 另一方面，從上部空間20的熱輸出量Qout是通過與上部空間20接觸的頂部外殼19的部分(下文中，這部分被稱為壁部分)到外界的熱輸出量Qouta和通過升高提供給上部空間20的保護氣體溫度所耗費的熱量Qoutg的總和。Qouta由公式(4)，用外界溫度Ta、所述壁部分的面積Aw和總熱傳遞系數(shù)hc表示。
Qouta＝hcAw(Tr-Ta)(4) 此外，Qoutg由公式(5)，用Tr、Ta和所述保護氣體的體積流速Vg、密度ρg和比熱Cg表示。
Qoutg＝VgpgCg(Tr-Ta)(5) 因此，來自上部空間20的熱輸出量由公式(6)表示。
Qout＝Qouta+Qoutg (6) 在熱平衡的狀態(tài)下，其中Qin＝Qout，公式(7)成立。
Qink+Qinn＝Qouta+Qoutg(7) 當(dāng)其中上部空間的氣氛溫度Tr＝320℃的情況用下標(biāo)1表示，其中上部空間的氣氛溫度Tr＝300℃的情況用下標(biāo)2表示時，則公式(7)就分別轉(zhuǎn)變成公式(8)和(9)。
εkh·Sk·N(Ts1-Tr1)+εnh·Sn·N(Ts1-Tr1)＝hcAw(Tr1-Ta)+VgpgCg(Tr1-Ta)(8) εkh·Sk·N(Ts2-Tr2)+εnh·Sn·N(Ts2-Tr2)＝hcAw(Tr2-Ta)+VgpgCg(Tr2-Ta)(9) 重新整理公式(8)和公式(9)獲得公式(10)。
(Ts1-Tr1)/(Ts2-Tr2)＝(Tr1-Ta)/(Tr2-Ta)(10) 當(dāng)外界溫度Ta是40℃時，在其中上部空間氣氛溫度Tr是200℃的區(qū)域測量所述加熱器末端部分的溫度Ts。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所述Ts是400℃。因為在其中所述上部空間的氣氛溫度為Tr1(＝320℃)的區(qū)域中，所述加熱器末端部分的溫度Ts1實際上由于所述浮法槽的頂部的結(jié)構(gòu)和從操作的角度看難以準(zhǔn)確測量，因此假設(shè)溫度Ts1是520℃(400+(320-200))。當(dāng)將Ts1＝520℃，Tr1＝320℃，和Ta＝40℃代入公式(10)時，則所述加熱器末端部分的溫度Ts2在所述上部空間的氣氛溫度為Tr2(＝300℃)時被假設(shè)為Ts2＝486℃。順便提及，所述加熱器末端部分的外徑L3為25mm(為了便于計算，假設(shè)所述帶的厚度為0)，從所述加熱器末端部分的尾端測量，所述供電部分具有的L1為40mm，而其中所述SiC是暴露的非供電部分具有的L2為6mm。即，所述加熱器的供電部分的表面積Sk為3,632mm2和輻射系數(shù)εk為0.7，所述加熱器的非供電部分的表面積Sn為471mm2和輻射系數(shù)εn為1.0。順便提及，所述加熱器的供電部分和非供電部分的表面積Sk和Sn是所述加熱器外表面(圓周和端面)的表面積。
其次，對如下方法進行研究，通過該方法，即使所述上部空間氣氛的溫度為Tr1(＝320℃)，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述加熱器的供電部分的表面積和所述加熱器的非供電部分的表面積(分別是S′k和S′n)，所述加熱器末端部分的溫度Ts從Ts1降到Ts2。
將在公式(9)中的Tr2替換為Tr1獲得公式(11)。
εkh·S’k·N(Ts2-Tr1)+εnh·S’n·N(Ts2-Tr1)＝hcAw(Tr1-Ta)+VgpgCg(Tr1-Ta) (11) 從公式(8)和公式(11)獲得公式(12)。
{(εkSk+εnSn)(Ts1-Tr1)}/{(εkS’k+εnS’n)(Ts2-Tr1)}＝1(12) 將Tr1＝320℃，Ts1＝520℃和Ts2＝486℃代入公式(12)獲得公式(13)。
εkS’k+εnS’n＝1.2048(εkSk+εnSn)(13) 將Sk＝3,632mm2，εk＝0.7，Sn＝471mm2和εn＝1.0代入公式(13)，獲得下列公式。
εkS’k+εnS’n＝3,630mm2 即，通過設(shè)置表面積以滿足下列關(guān)系， εkS’k+εnS’n≥3，630mm2(14) 當(dāng)所述上部空間的氣氛溫度為Ts1＝320℃時，所述加熱器末端部分溫度Ts1可以被降低到或低于當(dāng)所述上部空間氣氛溫度為Tr2＝300℃時所述加熱器末端部分的溫度Ts2。
本發(fā)明的優(yōu)點 當(dāng)高粘性玻璃經(jīng)歷用常規(guī)浮法槽進行的浮法成形時，會顯著地縮短設(shè)備的使用壽命，或者顯著地增強對產(chǎn)生或者增加頂端瑕疵的擔(dān)憂，依照本發(fā)明，這樣的高粘性玻璃可通過浮法成形法成形，而不會增加這些擔(dān)憂。



[圖1]圖1是說明在上部空間中熱平衡的計算模型。
[圖2]圖2所示的是示意說明作為本發(fā)明的一個實施方案的浮法槽的剖視圖。
[圖3]圖3是圖2中浮法槽主要部分的放大剖視圖。
附圖標(biāo)記的說明 10浮法槽 11熔融錫 12底部 14頂部 16頂部磚層 17孔 18加熱器 18A供電部分 18B非供電部分 20上部空間 21下部空間 24帶
具體實施例方式 下面，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
圖2是示意說明作為本發(fā)明的一個實施方案的浮法槽一部分的圖。浮法槽10包括裝有熔融錫11的底部12和覆蓋底部12的頂部14。熔融錫11寬度的最大值典型地是1-10m。
頂部14包括頂部外殼19，其由鋼制成，并從更上面的結(jié)構(gòu)(未顯示)，例如在其中安裝了浮法槽10的建筑物的梁上懸掛下來；側(cè)壁15，由隔熱磚制成，并作為頂部外殼19的較下部分的襯套；和側(cè)密封塊13，其包括沿著底部12的邊緣部分放置的鋼箱。在頂部14中的空間被頂部磚層16分成兩部分，即上部空間20和下部空間21。
頂部磚層16包括格子形框架，該框架含有很多由在其上布置的硅線石和軌道磚(rail tiles)制成的支撐瓷磚(未顯示)，使得與其垂直相配，并且將近似成直角配對的磚放置在所述框架上。所述支撐瓷磚從，例如具有被稱作吊鉤的部件(未顯示)的頂部外殼19的頂蓬懸掛下來。即，頂部磚層16在熔融錫11上面的要求的高度處用所述吊鉤水平固定。順便提及，頂部磚層16的兩側(cè)與側(cè)壁15的上面部分接觸，并且頂部磚層16的頂部與側(cè)壁15的頂部位于幾乎同樣的高度。頂部磚層16具有在其中形成的孔17，用來放置貫穿該孔的加熱器18。頂部磚層16的厚度通常為約292mm。
在上部空間20中，三組母線22已經(jīng)平行放置并通過電線23和平面網(wǎng)線形狀的鋁帶24連接到加熱器18上。加熱器18通常由SiC制成，并已經(jīng)被布置為各含有三個加熱器的單元，其下端通過連接部件25彼此相連。
如圖3所示，這些加熱器18的各自的末端部分包括供電部分18A，其表面已經(jīng)通過用鋁浸漬而被金屬化，并且其還具有用捻縫材料41與其連接的帶24；和非供電部分18B，其位于供電部分18A的下面，且在其中所述表面沒有被金屬化并且所述SiC是暴露的。將供電部分18A和非供電部分18B布置成突出到頂部磚層16上面(即，進入上部空間20)。各加熱器18還具有18C，它是低于18B并位于孔17中的部分(18A，18B，和18C是非加熱部分)，和加熱部分18D，其位置低于18C并且突出進入下部空間21中。加熱器18具有在18B和18C之間的邊界周圍形成的通孔，并且加熱器18從具有插入到所述通孔中的連接銷51的頂部磚層16上懸掛下來。加熱器18的外徑L3優(yōu)選為23mm到50mm，更優(yōu)選地從23mm到30mm，特別優(yōu)選為約25mm。在本實施方案中的加熱器18以外徑L3為25mm的近圓柱形狀形成。
在外徑為L3(在本實施方案中為25mm)的各加熱器18中，當(dāng)供電部分18A的表面積和輻射系數(shù)分別用S’k和εk表示，非供電部分18B的表面積和輻射系數(shù)分別用S’n和εn表示時，則調(diào)節(jié)供電部分18A和非供電部分18B形成的長度分別為L1和L2，使得其滿足S’k·εk+S’n·εn≥3,630mm2，其來自于公式(14)。
從降低與待連接于所述供電部分的所述帶的接觸電阻的角度出發(fā)，在本實施方案中優(yōu)選各加熱器18的供電部分18A的表面通過，例如鋁浸漬而被金屬化。所述帶優(yōu)選由鋁制成，并且優(yōu)選為平面網(wǎng)線形狀。然而，應(yīng)注意到所述形狀不局限于平面網(wǎng)線形狀。因此，如上所述，已經(jīng)連接了帶的供電部分18A的輻射系數(shù)εk是0.7。然而，在其中所述加熱器供電部分的表面和所述帶由另一種金屬制成的情況下，供電部分18A的輻射系數(shù)εk是該金屬的輻射系數(shù)。
在本實施方案中，各加熱器18的非供電部分18B具有其中所述SiC是暴露的表面，并且因此，如上所述非供電部分18B的輻射系數(shù)εn是1.0。然而，存在所述輻射系數(shù)低于1.0的情況。例如，一種加熱器18，盡管是由SiC制成，但由于生產(chǎn)工藝的原因，可具有低于1.0的輻射系數(shù)的非供電部分，并且由SiC以外材料制成的加熱器可以具有這種輻射系數(shù)值。在此情況下，優(yōu)選的是調(diào)節(jié)非供電部分18B，使其輻射系數(shù)εn等于1.0，通過例如將碳糊施加到非供電部分18B的表面上。還可以通過將碳糊施加到供電部分18A和所述帶上，將具有連接于其的帶的供電部分的輻射系數(shù)調(diào)節(jié)為0.7或者更高，只要這不會對供電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生負(fù)面影響。
如上所述，當(dāng)各加熱器18為其中外徑L3為25mm時(假設(shè)所述帶的厚度為0)，供電部分18A和帶24具有0.7的輻射系數(shù)εk，和非供電部分18B具有1.0的輻射系數(shù)εn，和當(dāng)供電部分18A，例如，具有長度L1為40mm和表面積S’k為3,632mm2((25/2)2×∏+25∏×40)時，則可通過提高非供電部分18B的表面積S’n控制上部空間的氣氛溫度，以滿足S’n≥1,089mm2，其來自于公式(14)。在這種情況下，非供電部分1 8B的長度L2滿足L2≥13.9mm(1,089/25∏)。
在頂部磚層16中的各個孔17的內(nèi)表面和位于孔17中的18C之間空隙的平均圓周方向?qū)挾纫话銥?0mm或更小，更優(yōu)選為10mm或更小?；诳?7的深度，其中平均圓周方向?qū)挾葹?0mm或更小的部分的比例優(yōu)選為80％或者更高，更優(yōu)選為100％。
再次參看圖2進行進一步說明。保護氣體(含有N2和H2的混合氣體)通過在頂部外殼19中的進料口26，沿箭頭所示方向供給上部空間20。該氣體穿過各孔17和18C之間的空隙，并流入到下部空間21中以抑制熔融錫11的氧化。這還抑制了上部空間20中的氣氛溫度Tr上升。這種情況下，所用的保護氣體的流速可以是尤其不會導(dǎo)致頂端瑕疵增加的流速。
在本發(fā)明的用于浮法成形的方法中，可以用具有這種結(jié)構(gòu)的浮法槽10浮法成形具有1,100℃或者更高的成形溫度(在此溫度下，粘性達到104泊)的玻璃。即，將已經(jīng)在玻璃熔爐等中融熔的玻璃通過已知的位于浮法槽10一端(上游端)(例如位于圖2中背側(cè))的噴射口(未顯示)連續(xù)地倒在熔融錫11上。通過已知的方法將連續(xù)地倒在熔融態(tài)的錫11上的熔融態(tài)玻璃形成具有需要形狀的玻璃帶狀物27。用與浮法槽10另一端(下游端)相鄰的提出滾筒(拉出滾筒)從浮法槽10中連續(xù)地拉出玻璃帶狀物27。典型地，以1-200噸/天的速度連續(xù)拉出玻璃帶狀物27。
用提出滾筒拉出的玻璃帶狀物在退火爐(退火窯)中退火，然后切割成想要的尺寸，制成玻璃板。通過使用上述浮法槽10，可以浮法成形高粘性玻璃，而尤其不增加頂端瑕疵的數(shù)量并且不增加對由甚至短時間停止生產(chǎn)所引起的麻煩的擔(dān)心。
順便提及，在其中所述上部空間加熱不超過300℃的區(qū)域中(如，在所述浮法槽中的退火爐側(cè))可以使用常規(guī)的加熱器。
本發(fā)明不應(yīng)被解釋為局限于上述實施方案，并可以在其中進行適當(dāng)?shù)男薷?、改進等。在上述實施方案中的實施例所描述的細(xì)節(jié)，如底部、頂部、頂部磚層、上部空間、下部空間、加熱器、保護氣體、溫度、拉出速率和浮法槽各部件的材料、形狀、尺寸、類型、數(shù)量、位置和厚度可以任意變化，只要不會使本發(fā)明的目的失敗。
此外，所述高粘性玻璃不局限于用于TFT-LCD的基板的玻璃，并且可以是，例如用于等離子體顯示面板的基板的玻璃。本發(fā)明的浮法槽不僅可用于高粘性玻璃，還可用于浮法成形例如鈉鈣玻璃。
盡管對本發(fā)明已經(jīng)詳細(xì)地并參照具體實施方案進行了描述，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以對其進行各種變化和修改而不背離其精神和范圍。
本申請以申請日為2005年2月10日的日本專利申請(申請?zhí)枮?005-34669)為基礎(chǔ)，將其內(nèi)容引入本申請作為參考。
工業(yè)實用性 當(dāng)高粘性玻璃經(jīng)歷用常規(guī)浮法槽進行的浮法成形時，會顯著地縮短設(shè)備的使用壽命，或者顯著地增強對產(chǎn)生或者增加頂端瑕疵的擔(dān)憂，依照本發(fā)明，這樣的高粘性玻璃可通過浮法成形法成形，而不會增加這些擔(dān)憂。
權(quán)利要求
1.一種浮法槽，其包括裝有熔融錫的底部和覆蓋該底部的頂部，并且其中在所述頂部中的空間被頂部磚層分成上部空間和下部空間，并且加熱器被布置為貫穿在所述頂部磚層中形成的孔，
其中，位于所述上部空間的加熱器末端部分具有供電部分，該供電部分具有與其連接的用于向所述加熱器供電的帶，和
其中，當(dāng)所述供電部分的表面積和輻射系數(shù)分別由S’k和εk表示，而不包括所述供電部分的加熱器末端部分的表面積和輻射系數(shù)分別由S’n和εn表示時，所述加熱器末端部分被構(gòu)造為滿足下列關(guān)系
S’k·εk+S’n·εn≥3,630mm2。
2.如權(quán)利要求1所述的浮法槽，其中所述供電部分的輻射系數(shù)εk為0.7或者更高，而不包括所述供電部分的加熱器末端部分的輻射系數(shù)εn為1.0。
3.如權(quán)利要求1或2所述的浮法槽，其中所述加熱器由碳化硅(SiC)制成，所述供電部分的表面用鋁進行金屬化，并且所述帶由鋁制成。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項的浮法槽，其中所述加熱器的形狀為外徑23-50mm的圓柱。
5.一種用于浮法成形的方法，包括連續(xù)將熔融態(tài)玻璃從權(quán)利要求1-4中任一項的浮法槽的一端倒在所述熔融錫上，以使所述玻璃在所述熔融錫上形成玻璃帶狀物，并連續(xù)地將所述玻璃帶狀物從所述浮法槽的一端拉出。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供浮法槽和浮法成形方法，它們能夠使具有高成形溫度的玻璃成形，而不會縮短用于向加熱器供電的帶的壽命。本發(fā)明涉及的浮法槽包括裝有熔融錫的底部和覆蓋該底部的頂部，并且其中在所述頂部中的空間被頂部磚層分為上部空間和下部空間，并且加熱器被布置為貫穿在所述頂部磚層中形成的孔，其中位于所述上部空間中的加熱器末端部分具有供電部分，該供電部分具有與其連接的用于向所述加熱器供電的帶，其中，當(dāng)所述供電部分的表面積和輻射系數(shù)分別由S’k和εk表示，不包括所述供電部分的加熱器末端部分的表面積和輻射系數(shù)分別由S’n和εn表示時，所述加熱器末端部分被構(gòu)造為滿足下列關(guān)系S’k·εk+S’n·εn≥3,630mm2。
文檔編號C03B18/22GK101115687SQ20068000456
公開日2008年1月30日 申請日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月10日
發(fā)明者上堀徹, 伴信之, 瀧口哲史 申請人:旭硝子株式會社