低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，包括鉑金漏料管、鉑金漏料通道和加熱機構(gòu)，所述的鉑金漏料管的直徑為原管流方式采用的漏料管的直徑的1.5～3.5倍，所述的鉑金漏料通道是一個包括圓形進料口、長方形的出料口和上下面成準(zhǔn)梯形的封閉的漏料通道，所述的加熱機構(gòu)包括加熱套、電源、溫度傳感器和控制單元，所述的加熱套包裹在所述的鉑金漏料通道的四周。本發(fā)明可有效控制玻璃漏料的流速、加快漏料速度、對玻璃再次均化的作用?？擅黠@減少玻璃澆注過程中析晶、條紋、分相及氣泡等缺陷的產(chǎn)生?？蓱?yīng)用于生產(chǎn)光學(xué)玻璃，特別適合于生產(chǎn)高品質(zhì)光學(xué)玻璃。
【專利說明】低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃的生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是一種低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，此漏料系統(tǒng)可有效防止玻璃澆注過程中產(chǎn)生析晶、條紋、分相及氣泡等缺陷。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光電信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對光學(xué)玻璃的性能要求也不斷的提高，而目前廣泛應(yīng)用于紅外窗口成像、各種數(shù)碼產(chǎn)品、高倍顯微鏡等的光學(xué)玻璃多為低粘度、易析晶玻璃，盡管這些玻璃具有非常優(yōu)異的光學(xué)性能、機械性能，但是由于玻璃的低粘度、易析晶特點，在澆注的過程中往往會產(chǎn)生析晶、條紋、分相及氣泡等缺陷，嚴(yán)重影響玻璃的使用性能，降低玻璃的成品率。
[0003]為滿足光電信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，目前對這一問題也產(chǎn)生了一些解決方案。例如不斷改變玻璃的組成，以期提高玻璃粘度，但這是以犧牲某些優(yōu)良性能為代價的；在不改變玻璃的組成條件下，對熔制工藝的改進也會大大提高玻璃的成品率，但是目前對玻璃熔制工藝改進的過程，多是集中于控制熔制時間、溫度或改進熔制工序，例如由非連熔技術(shù)改為連熔技術(shù)。在專利(FR[31]9303287)中提供了一種玻璃的流出料道，但是此流出料道僅適合成玻璃性能好、不易析晶的玻璃成分，在用此流出料道生產(chǎn)低粘度、易析晶玻璃時會產(chǎn)生大量的析晶、條紋、分相及氣泡等玻璃缺陷，基本生產(chǎn)不出滿足需求的高品質(zhì)、大尺寸的光學(xué)玻璃。目前生產(chǎn)低粘度、易析晶玻璃基本統(tǒng)一采用漏料的方式。
[0004]在玻璃漏料的過程中，漏料系統(tǒng)內(nèi)玻璃液的流速分布、壓強分布、溫度場分布對澆注高品質(zhì)光學(xué)玻璃起決定性的作用?，F(xiàn)有的玻璃漏料系統(tǒng)基本由一根漏料管組成，在專利(中國專利申請?zhí)?201120119916.0)中提到對漏料管加熱可有效抑制玻璃析晶的傾向，但這里也僅僅是對管口析晶產(chǎn)生了一定的抑制，在專利(中國專利申請?zhí)?03233342.0)中也僅僅是由單管改為多管，但由于在澆注過程中均沒有改變管流的方式，導(dǎo)致在模具中玻璃液流速仍然存在不均，易產(chǎn)生條紋、氣泡等缺陷；且管流的方式漏料速度慢，導(dǎo)致在長時間澆注過程中澆注點溫度過高，同樣容易產(chǎn)生析晶。再有坩堝內(nèi)玻璃液雖然經(jīng)攪拌已相對均勻，但是在坩堝的四周壁及底部仍有不均勻成分存在，由于管流的方式不能起到再次均化玻璃液的作用，而導(dǎo)致這些不均勻成分同樣會經(jīng)漏料管流入澆注部件，導(dǎo)致玻璃內(nèi)部可能產(chǎn)生分相。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有管流的方式存在玻璃液流速不均、漏料速度慢及不能起到再次均化玻璃液成分的不足，本發(fā)明提供一種低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，該漏料系統(tǒng)可以有效控制流速、加快漏料速度及有對玻璃再次均化的作用，可明顯減少玻璃澆注過程中析晶、條紋、分相及氣泡等缺陷的產(chǎn)生?？蓱?yīng)用于生產(chǎn)光學(xué)玻璃，特別適合于生產(chǎn)高品質(zhì)光學(xué)玻璃。
[0006]本發(fā)明具體的技術(shù)方案如下:
[0007]—種低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，特點在于該系統(tǒng)包括鉬金漏料管、鉬金漏料通道和加熱機構(gòu)，所述的鉬金漏料管的直徑為原管流方式采用的漏料管的直徑的1.5~
3.5倍，所述的鉬金漏料通道是一個包括圓形進料口、長方形的出料口和上下面成準(zhǔn)梯形的封閉的漏料通道，該漏料通道的兩邊均由第一側(cè)壁和第二側(cè)壁構(gòu)成，所述的第二側(cè)壁與所述的出料口平面成90°，所述的加熱機構(gòu)包括加熱套、電源、溫度傳感器和控制單元，所述的加熱套包裹在所述的鉬金漏料通道的四周，該加熱套靠近鉬金漏料通道的一側(cè)為空心，遠離鉬金漏料通道的一側(cè)填充耐火磚，在耐火磚的內(nèi)壁均勻設(shè)置多根串聯(lián)的加熱棒，該多根串聯(lián)的加熱棒與電源連接，所述的溫度傳感器的一端設(shè)置在所述的鉬金漏料通道和加熱套之間，另一端連接所述的控制單元，所述的控制單元控制加熱電源。
[0008]所述的鉬金漏料管與所述的鉬金漏料通道的連接處為一圓角。
[0009]所述的鉬金漏料通道的出料口為平口，即出料口的上平面和下平面平行。
[0010]所述的鉬金漏料通道的出料口的內(nèi)側(cè)下邊緣加一個三菱柱凸起。
[0011]所述的加熱棒為碳棒或鑰棒。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
[0013]在漏料平臺的調(diào)節(jié)下，此漏料系統(tǒng)采用的鉬金漏料管為原管流方式采用的漏料管的直徑的1.5~3.5倍，此方式不但能保證平穩(wěn)漏料，而且可以加快漏料速度，有效的抑制析晶的廣生；
[0014]漏料平臺的出料口直接與澆注模具是進行非點接觸的線接觸，使玻璃液在模具中的流速均勻，可以有效抑制玻璃條 紋及氣泡；且由于漏料管與出料口之間的面積較大，加上溫度較高，適合擴散，可進一步較好實現(xiàn)玻璃成分的再均化，對控制玻璃分相起到至關(guān)重要的作用。
[0015]通過控制單元控制加熱電源，實現(xiàn)漏料平臺的溫度自由調(diào)節(jié)與保溫，可有效控制玻璃液的粘度，進一步防止玻璃析晶。
[0016]實驗表明，通過本發(fā)明系統(tǒng)澆注的低粘度易析晶玻璃中析晶、條紋、分相及氣泡等缺陷明顯減少，玻璃的成品率明顯提高，對生產(chǎn)高品質(zhì)光學(xué)玻璃尤其適用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)的加熱套的局部A31—A31橫截面圖。
[0019]圖3是本發(fā)明低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)的圓角處橫截面圖
[0020]圖4是本發(fā)明低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)的出料口處平口的橫截面圖。
[0021]圖5是本發(fā)明低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)的出料口處的內(nèi)側(cè)下邊緣加一個三菱柱凸起的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應(yīng)以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0023]實施例1
[0024]先請參閱如圖1、圖2，圖1為本發(fā)明低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)的實施例的立體圖，圖2是本發(fā)明低粘度易析晶 玻璃的漏料系統(tǒng)的加熱套的局部A31—A31橫截面圖。由圖可見，本發(fā)明低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，包括鉬金漏料管1、鉬金漏料通道2和加熱機構(gòu)3，所述的鉬金漏料管I的直徑為原管流方式采用的漏料管的直徑的1.5~3.5倍，所述的鉬金漏料通道2是一個包括圓形進料口 21、長方形的出料口 24和上下面成準(zhǔn)梯形的封閉的漏料通道，該漏料通道的兩邊均由第一側(cè)壁22和第二側(cè)壁23構(gòu)成，所述的第二側(cè)壁23與所述的出料口 24成90°，所述的加熱機構(gòu)3包括加熱套31、電源32、溫度傳感器33和控制單元34，所述的加熱套31包裹在所述的鉬金漏料通道2的四周，該加熱套31靠近鉬金漏料通道2的一側(cè)為空心39，遠離鉬金漏料通道的一側(cè)填充耐火磚36，在耐火磚的內(nèi)壁均勻設(shè)置多根串聯(lián)的加熱棒35，該多根串聯(lián)的加熱棒與電源32連接，所述的溫度傳感器33的一端設(shè)置在所述的鉬金漏料通道2和加熱套3之間，另一端連接所述的控制單元34，所述的控制單元34控制加熱電源32。
[0025]本實施例中的鉬金漏料管與鉬金漏料通道的圓形進料口固定相連，形成一圓角，此處可保證玻璃液相對平滑的流入漏料平臺，有效抑制在此處產(chǎn)生氣泡。
[0026]本實施例中的鉬金漏料通道的出料口為平口，即出料口的上平面和下平面平行。
[0027]本實施例的加熱棒為鑰加熱棒，加熱溫度為27~1700°C。
[0028]如圖1所示玻璃液首先進入鉬金漏料管1，經(jīng)進料口 21進入鉬金漏料通道2，在恒溫的鉬金漏料通道2內(nèi)自然向前流淌，最后經(jīng)出料口 24流入澆注模具。
[0029]如圖1所示，鉬金漏料管I與鉬金漏料通道2焊接固定于進料口 21，此實施例中采用的鉬金漏料管I為原管流方式采用的漏料管的直徑的2倍。
[0030]如圖1所示，鉬金漏料通道2上下平面成梯形、封閉，與鉬金漏料管I相連處為進料口 21，前端為長方形的出料口 24。該鉬金漏料通道2的兩邊均由第一側(cè)壁22和第二側(cè)壁23構(gòu)成，其中第二側(cè)壁23與出料口平面24成90°。在此實施例中的鉬金漏料通道中各面采用相同的鉬金厚度，鉬金厚`度為1臟，兩側(cè)壁高5臟，側(cè)壁22長450臟，側(cè)壁23長25mm。
[0031]如圖1所示，加熱機構(gòu)3由加熱套31、電源32、溫度傳感器33和控制單元34構(gòu)成。其中加熱套31包裹在鉬金漏料通道的四周，加熱套內(nèi)多跟串聯(lián)的加熱棒與電源32連接，溫度傳感器33 —端設(shè)置在鉬金漏料通道2和加熱套3之間，另一端連接控制單元34，其中控制單元34控制加熱電源32，通過控制單元可以實現(xiàn)鉬金漏料通道內(nèi)的溫度的自由調(diào)節(jié)與恒溫，保證玻璃液在此處的溫場均勻，從而有效控制玻璃析晶。
[0032]圖2為圖1中加熱套31的局部A31—A31橫截面圖。如圖所示，加熱套31靠近鉬金漏料通道2的一側(cè)為空心34，空心的內(nèi)側(cè)為鉬金漏料通道壁37，空心的外側(cè)填充耐火磚36，耐火磚外包裹鐵皮38，在耐火磚的內(nèi)壁均勻設(shè)置多根串聯(lián)的鑰加熱棒35，鑰加熱棒35暴露在空心39中，該多根串聯(lián)的鑰加熱棒與電源32連接。
[0033]此實施例中的鉬金漏料通道的進料口 21為圓角，圖3為圖1中進料口 21為圓角的橫截面圖。玻璃液經(jīng)鉬金漏料管I進入圓角進料口 21后，可以保證玻璃液平滑進入鉬金漏料通道。
[0034]此實施例中的鉬金漏料通道的出料口 24為平口，圖4為圖1中出料口 24為平口的橫截面圖。玻璃液通過鉬金漏料通道2最后經(jīng)出料口 24進入澆注模具。此種用于低粘度易析晶玻璃的出料口可以很好的控制玻璃液流速，減少因澆注過程中玻璃液流速不均導(dǎo)致的條紋等缺陷。
[0035]通過采用本實施例澆注大尺寸的低粘度、易析晶的鍺、鎵酸鹽透紅外光學(xué)玻璃。玻璃液的漏料溫度為1250°C，在漏料前IOmin開始加熱，保證可以在漏料開始前加熱漏料系統(tǒng)至1250°C，并保溫至漏料結(jié)束。經(jīng)退火檢測玻璃缺陷，與之前簡單漏料管的漏料系統(tǒng)澆注的玻璃相比，玻璃中析晶、條紋、分相及氣泡等缺陷明顯減少，經(jīng)過長時間的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)成品率高達95.7%以上。
[0036]實施例2
[0037]實施例2中的鉬金漏料通道的出料口 24的內(nèi)側(cè)下邊緣加一個三菱柱凸起25，其他部位如實施例1的系統(tǒng)裝置，圖5為圖1中出料口 24的內(nèi)側(cè)下邊緣加一個三菱柱凸起25的橫截面圖，其中三棱柱的底面為等腰三角行，等腰三角行的銳角為30°，高為2mm。
[0038]通過本實施例澆注如實施例1中同樣成分組成的大尺寸的低粘度、易析晶的鍺、鎵酸鹽透紅外光學(xué)玻璃，漏料過程及后期熱處理不變，經(jīng)檢測玻璃中的析晶、條紋、分相及氣泡等缺陷同樣可以得到有效控制，其成品率可以高達96.2%以上。
[0039]實施例3
[0040]實施例3中的加熱機構(gòu)3中的加熱棒35采用碳棒加熱，鉬金漏料通道的出料口 24為平口，其他部位如實施例1的系統(tǒng)裝置。
[0041]通過本實施例澆注粘度更小的碲酸鹽玻璃，玻璃的漏料溫度為900°C，在漏料前IOmin開始加熱，保證可以在漏料開始前加熱漏料系統(tǒng)至90(TC，并保溫至漏料結(jié)束，后期熱處理不變。與之前簡單漏料管的漏料系統(tǒng)澆注的玻璃相比，玻璃中較長見的條紋明顯減少，玻璃的成品率可以達到82.6%以上。
[0042]實施例4
[0043]實施例4中的加熱機構(gòu)3中的加熱棒35采用碳棒加熱，鉬金漏料通道的出料口24的內(nèi)側(cè)下邊緣加一個三菱柱凸起25，其中三棱柱底面的等腰三角行的銳角為30°，高為
1.5_，其他部位如實施例1的系統(tǒng)裝置。
[0044]通過本實施例澆注氟、碲酸鹽玻璃，玻璃的漏料溫度為850°C，在漏料前IOmin開始加熱，保證可以在漏料開始前加熱漏料系統(tǒng)至850°C，并保溫至漏料結(jié)束，后期熱處理不變。與之前澆注的玻璃比較，玻璃中較長見的缺陷明顯減少，玻璃的成品率可以達到87.3%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，特征在于該系統(tǒng)包括鉬金漏料管(I)、鉬金漏料通道(2)和加熱機構(gòu)(3)，所述的鉬金漏料管(I)的直徑為原管流方式采用的漏料管的直徑的1.5~3.5倍，所述的鉬金漏料通道(2)是一個包括圓形進料口(21)、長方形的出料口(24)和上下面成準(zhǔn)梯形的封閉的漏料通道，該漏料通道的兩邊均由第一側(cè)壁(22)和第二側(cè)壁(23 )構(gòu)成，所述的第二側(cè)壁(23 )與所述的出料口( 24)成90 °，所述的加熱機構(gòu)(3 )包括加熱套(31)、電源(32)、溫度傳感器(33)和控制單元(34)，所述的加熱套(31)包裹在所述的鉬金漏料通道(2)的四周，該加熱套(31)靠近鉬金漏料通道(2)的一側(cè)為空心(39)，遠離鉬金漏料通道的一側(cè)填充耐火磚(36)，在耐火磚的內(nèi)壁均勻設(shè)置多根串聯(lián)的加熱棒(35)，該多根串聯(lián)的加熱棒與電源(32)連接，所述的溫度傳感器(33)的一端設(shè)置在所述的鉬金漏料通道(2)和加熱套(3)之間，另一端連接所述的控制單元(34)，所述的控制單元(34)控制加熱電源(32)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，其特征在于:所述的鉬金漏料管(I)與所述的鉬金漏料通道(2)的連接處為一圓角(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，其特征在于:所述的鉬金漏料通道(2)的出料口(24)為平口，即出料口(24)的上平面和下平面平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，其特征在于:所述的鉬金漏料通道(2)的出料口(24)的內(nèi)側(cè)下邊緣加一個三菱柱凸起(25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度易析晶玻璃的漏料系統(tǒng)，其特征在于:所述的加熱棒(35)為碳棒或鑰棒。`
【文檔編號】C03B19/02GK103496842SQ201310431976
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】袁新強, 李京周, 張龍, 姜雄偉 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所