空間抗輻照玻璃蓋片的一次連續(xù)式制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天裝備的配套產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種空間抗輻照玻璃蓋片的制備工藝，具體地說是一種一次連續(xù)成型退火生產(chǎn)空間抗輻照玻璃蓋片的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天科技的迅速發(fā)展，我國各類新型衛(wèi)星，登月設(shè)備，太空站等航天裝備越來越多，而各類航天設(shè)備對一次能源和溫度控制系統(tǒng)的要求也越來越高。而作為航天器一次能源系統(tǒng)的配套產(chǎn)品，抗輻照玻璃蓋片本身面積的大小對能源系統(tǒng)具有重要的影響。
[0003]空間抗輻照玻璃蓋片，采用目前生產(chǎn)工藝一次生產(chǎn)超薄玻璃的方法只能生產(chǎn)0.3mm以上的平板玻璃制品，而0.3mm以下的平板玻璃制品目前主要采取二次制備方法來實現(xiàn)玻璃的超薄化，如通過切割、研磨和拋光等程序和方法來實現(xiàn)玻璃的超薄化，此種方法主要存在問題有:1.制備玻璃蓋片成品率低；2.耗時耗力，單片成本高；3.玻璃蓋片面積受限制，難以做成大面積的玻璃制品，還要對玻璃蓋片進(jìn)行小塊對接處理，從而制成大面積蓋片玻璃制品，生產(chǎn)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決二次制備方法的不足，設(shè)計了空間抗輻照玻璃蓋片的一次連續(xù)式制備工藝，利用本制備工藝生產(chǎn)的空間抗輻照玻璃蓋片的厚度為0.02-0.12mm，足以滿足玻璃蓋片超薄化要求。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:空間抗輻照玻璃蓋片的一次連續(xù)式制備工藝，關(guān)鍵在于:本工藝是借助一次成型系統(tǒng)實現(xiàn)的，該系統(tǒng)中包括沿玻璃液流動方向依次設(shè)置的電熔窯、由豎直上升道與水平主料道組成的澄清均化用通道，與澄清均化用通道連接的成型機及退火窯，在此基礎(chǔ)上，所述的工藝步驟中包括:
[0006]A、據(jù)蓋片的性能及熔制、成型工藝要求，設(shè)計玻璃配方，該玻璃配方中各組分以質(zhì)量百分含量計如下:
[0007]S12 58-60 % , Al2O3 2-3 % ,B2O3 9-11 % , CaO 1-2 % , ZnO 1.5-2.5 % ,MgO4-5%，Na2O 4.5-5.5% , SrO 3.5-4.5% ,K2O 3-4%，CeO2 5-6%，Li2O 0.3-0.6%，Sb2O30.05-0.15% ；
[0008]B、熔化:將上述組分混合均勻后加入電熔窯中，熔化溫度為1450-1550°C，熔化時間為24h ；
[0009]C、澄清均化:熔化好的玻璃液通過流液洞依次進(jìn)入豎直上升道和水平主料道進(jìn)行澄清均化，澄清均化溫度范圍為1560-1580°C，時間為30-40h ；
[0010]D、成型:經(jīng)澄清均化好的玻璃液進(jìn)入成型機一次水平拉制成型，成型溫度控制在1100-1250°C之間，拉引速度為20-80m/h，玻璃厚度為0.02-0.12mm ；
[0011]E、退火:成型后的玻璃帶進(jìn)入退火窯進(jìn)行退火，退火溫度為530-560°C，退火時間為 20-30h ；
[0012]F、切割、包裝出廠:退火完成后的玻璃蓋片根據(jù)所需要的尺寸進(jìn)行切割，檢驗合格后包裝出廠。
[0013]優(yōu)選地，所述的玻璃配方中各組分以質(zhì)量百分含量計如下:
[0014]S12 59.3% ,Al2O3 2.9% ,B2O3 10.8% , CaO 1.7% , ZnO 2% ,MgO 4.5% ,Na2O5% , SrO 4% ,K2O 3.9% , Ce025.4% , Li2O 0.4% , Sb2O3 0.1%0
[0015]所述的退火窯結(jié)構(gòu)中包括玻璃帶入口、玻璃帶出口及在窯內(nèi)設(shè)置的玻璃帶傳送輥，在玻璃帶傳送輥上、下方設(shè)置有電熱絲，玻璃帶入口與成型機的出口連接。
[0016]所述的水平主料道為水平放置的上部為中空，下部為玻璃液的通道，該通道內(nèi)部的頂端設(shè)置有硅碳棒加熱元件，通道的頂端還設(shè)置有通孔，攪拌棒穿過通孔并借助定位機構(gòu)定位，所述的通道的入口與豎直上升道的出口連通。
[0017]所述的豎直上升道為與水平主料道垂直設(shè)置的豎直通道，通道內(nèi)全部充滿玻璃液，該豎直中空通道內(nèi)部設(shè)置有分上、下層設(shè)置的2個鉬電極加熱元件。
[0018]所述的流液洞的橫截面為矩形，該矩形的高度為180mm、寬度為200mm。
[0019]所述的電熔窯中在玻璃液不同深度處布置兩層鉬加熱電極，每層設(shè)置一對鉬加熱電極。
[0020]所述的鉬加熱電極中的鉬含量不小于99.95%，密度大于10.15g/cm3，鉬加熱電極的長度為1500mm，直徑Φ80ι?πι。
[0021]所述的電熔窯、流液洞及澄清均化用通道均是用氧化法無縮孔澆筑41#電熔鋯剛玉磚AZS41WS筑成。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:1、本發(fā)明能夠生產(chǎn)大面積的抗輻照玻璃蓋片制品，不會產(chǎn)生二次制備方法的抗輻照玻璃蓋片面積受限制的問題，不會影響玻璃的二次加工，能夠使單個太陽能電池的面積增大，提高光電轉(zhuǎn)換效率；2、電熔窯熔制有效電能利用率高，減少環(huán)境污染，節(jié)能減排；3、本發(fā)明方法工藝簡單，能夠減少工作量，提高生產(chǎn)效率，提高總成品率，減少碎品率，大大降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明中的一次成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖中，I是電熔窯，2是玻璃液，3是鉬加熱電極，4是流液洞，5是豎直上升道，6是鉬電極加熱兀件，7是水平主料道，8是娃碳棒加熱兀件，9是攬拌棒，10是成型機，11是玻璃帶，12是退火窯，13是電熱絲，14是傳送輥，15是玻璃蓋片。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]本發(fā)明空間抗輻照玻璃蓋片的一次連續(xù)式制備工藝過程如下:
[0027]Α、據(jù)蓋片的性能及熔制、成型工藝要求，設(shè)計合理組成的玻璃配方，該玻璃配方中各組分以質(zhì)量百分含量計如下:
[0028]S12 58-60 % , Al2O3 2-3 % ,B2O3 9-11 % , CaO 1-2 % , ZnO 1.5-2.5 % ,MgO4-5%，Na2O 4.5-5.5% , SrO 3.5-4.5% ,K2O 3-4%，CeO2 5-6%，Li2O 0.3-0.6%，Sb2O30.05-0.15% ；
[0029]本配方在現(xiàn)有配方基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整，明顯的降低了 CaO的含量，提高玻璃中MgO的含量，這種配方組成更適合本發(fā)明的一次連續(xù)式制備工藝。
[0030]B、熔化:將上述組分混合均勻后加入電熔窯I中，熔化溫度為1450-1550°C，熔化時間為24h ；
[0031]將步驟A中的配料混合均勻后加入電熔窯I中進(jìn)行熔化，電熔窯I是采用AZS41WS即氧化法無縮孔澆筑41#電熔鋯剛玉磚砌筑而成，加熱元件是采用鉬加熱電極3。因為鉬加熱電極3具有高溫強度高、高溫抗氧化性能好，使用壽命長等優(yōu)點，應(yīng)用廣泛。鉬加熱電極3的主要成分是金屬鉬，通過粉末冶金工藝制得。鉬加熱電極3成分中鉬含量99.95%，密度大于10.15g/cm3，以保證玻璃的質(zhì)量和電極的使用壽命。鉬加熱電極3尺寸是直徑Φ80πιπι，單根長度1500mm。
[0032]鉬加熱電極3純度要求高，否則雜質(zhì)多會在高溫時熔融到玻璃液中，污染玻璃組成，造成玻璃蓋片制品的各種缺陷，根據(jù)不同熔制玻璃種類選擇不同的鉬加熱電極3。本發(fā)明采用的鉬加熱電極3尺寸為直徑Φ80_，長度為1500_，如采用的鉬加熱電極3直徑過細(xì)，則電流小，熔化困難；如鉬加熱電極3直徑過粗，則會提高投資和運行成本，造成浪費。
[0033]還有，根據(jù)本發(fā)明玻璃的特點，電熔窯I的截面積采用矩形，長900mm，寬500mm，深1200mm，采用全電熔方式。在玻璃液深度方向上設(shè)置兩層鉬加熱電極3，每層一對，共兩對，兩對鉬加熱電極3分別供電，電流電壓參數(shù)單獨調(diào)節(jié)。
[0034]C、澄清均化:熔化好的玻璃液2通過流液洞4依次進(jìn)入豎直上升道5和水平主料道7進(jìn)行澄