用于制造浮法玻璃板的浮法工藝和浮法玻璃板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于制造浮法玻璃板的浮法工藝，以及一種浮法玻璃板。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于其高機(jī)械強(qiáng)度以及小于1毫米的低板厚度，化學(xué)硬化的鋁硅酸鹽玻璃板近些 年已被用作諸如特別是筆記本電腦和智能手機(jī)的移動(dòng)終端設(shè)備的顯示器的玻璃蓋板。除了 其它拉伸工藝，尤其考慮本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的浮法工藝生產(chǎn)鋁硅酸鹽玻璃板。但是當(dāng) 使用浮法工藝時(shí)，可觀察到在化學(xué)回火之后，鋁硅酸鹽玻璃板有彎曲或弓形，本領(lǐng)域技術(shù)人 員也已知為翹曲。該翹曲歸因于以下事實(shí)：浮法工藝為不對(duì)稱拉伸工藝，以及浮法玻璃板的 被稱為錫槽側(cè)的一側(cè)和浮法玻璃板的相對(duì)的上側(cè)不同，并在相同的回火條件下呈現(xiàn)了不同 的回火程度，這導(dǎo)致了翹曲。
[0003] 根據(jù)DE 3 607 404,例如可以通過(guò)將玻璃板的表面在化學(xué)回火之前進(jìn)行研磨和拋 光來(lái)避免翹曲的形成，然而這是非常耗時(shí)費(fèi)力的。
[0004] 類似地，有在化學(xué)回火之前為浮法玻璃板提供化學(xué)回火過(guò)程中改變離子交換并且 被設(shè)計(jì)以使得無(wú)翹曲發(fā)生的層的技術(shù)方法。該技術(shù)方案也非常耗時(shí)費(fèi)力的，并且只在所施 加的層不會(huì)不利地影響后續(xù)處理步驟的特殊情況下是可行的。
[0005] WO 13146438公開(kāi)了一種玻璃板，其中在一側(cè)上的鈉含量被特意設(shè)定為比另一側(cè) 低0.2-1.2重量％，由此同樣意在降低浮法玻璃板在化學(xué)回火過(guò)程中翹曲的傾向。缺點(diǎn)是 玻璃板的兩個(gè)表面在化學(xué)上彼此顯著不同，由此在進(jìn)一步的處理成用于顯示器的玻璃蓋板 的過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題。特別是之后在進(jìn)一步處理的工藝過(guò)程中也必須確保玻璃板的正確取 向，這意味著進(jìn)一步處理牽涉到更多的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種基于用于制造化學(xué)上高度可回火的浮法玻璃板的浮法 工藝的工藝，它旨在根據(jù)本工藝制造的浮法玻璃板沒(méi)有多少翹曲，同時(shí)避免在化學(xué)回火處 理之后的額外的處理步驟、例如涂覆或研磨表面。本發(fā)明的目的還在于提供一種相應(yīng)的化 學(xué)上高度可回火的玻璃板。浮法玻璃板也旨在相對(duì)于兩側(cè)的化學(xué)組分沒(méi)有多少不對(duì)稱性。
[0007] 所述目的是通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求來(lái)實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選的實(shí)施例存在于從屬權(quán)利要求中。
[0008] 在根據(jù)本發(fā)明的用于制造浮法玻璃板的浮法工藝中，在具有浮拋窯和退火窯的拉 伸區(qū)中，熔融玻璃連續(xù)地進(jìn)給到熔融金屬并在拉伸方向被拉長(zhǎng)以形成厚度D的玻璃帶，其 具有面向熔融金屬的錫槽側(cè)和背向熔融金屬的上側(cè)，其中，玻璃帶沿著浮拋窯冷卻，從熔融 金屬剝離，并進(jìn)一步傳送穿過(guò)退火窯，其中，玻璃帶在上側(cè)上具有溫度T topW及在錫槽側(cè)上 具有溫度Tbrttran，其中，玻璃帶沿其縱向軸線上具有兩個(gè)邊界區(qū)域，所述邊界區(qū)域從縱向邊 緣到帶的中間的方向上延伸并且在其之間布置有有用區(qū)域，以及其中，在退火窯的底部處 的溫度為T(mén) fl_以及在退火窯的頂部處的溫度為T(mén) railing。根據(jù)本發(fā)明的浮法工藝的特征在 于，在拉伸區(qū)的上側(cè)的溫度TttjpS T g+20K至Tg-20K的A部分中，在玻璃帶的有用區(qū)域中的 各位置X處的溫差A(yù) Tglass= T ,'!^^為大于仳。
[0009] 本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，玻璃帶的不均勻的冷卻導(dǎo)致化學(xué)回火處理后的翹曲大幅降低， 只要在分別涉及玻璃帶的相同位置X的玻璃轉(zhuǎn)化溫度T g、溫度Ttol^P !^,^附近的溫度范圍 內(nèi)玻璃帶的上側(cè)的溫度比玻璃帶的錫槽側(cè)更高。在這種情況下，1；表示本領(lǐng)域技術(shù)人員根 據(jù)ISO 7884-8公知的玻璃轉(zhuǎn)化溫度。拉伸區(qū)的玻璃帶處于玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg之下的相應(yīng)A 部分通常位于退火窯中。
[0010] 另一方面，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)在退火窯中冷卻玻璃帶時(shí)，盡力將待冷卻的玻璃帶在 拉伸區(qū)的位置X處在其整個(gè)橫截面上保持盡可能恒定的溫度，所述溫度在拉伸方向上緩慢 地降低。因此試圖以這樣的方式設(shè)置退火窯中的加熱，使得在玻璃帶的垂直于拉伸方向的 橫截面中的溫度具有盡可能少的不均勻性。具體地，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在退火窯的位置處，玻 璃帶上側(cè)的溫度T_應(yīng)當(dāng)相當(dāng)于玻璃帶的錫槽側(cè)的溫度T b(rtt(M。這通常是通過(guò)退火窯中相 等的底部處的溫度TfltraJP頂部處的溫度T Miling來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0011] 但是，根據(jù)本發(fā)明，玻璃帶被以這樣的方式冷卻，使得拉伸區(qū)的A部分中的溫度 Ttop大于T b(rtt(M，其中在拉伸區(qū)的上側(cè)溫度TttjpW T g+20K降低至Tg-20K的A部分中。已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)，隨著溫差厶1'81_=1'_-1^。" 1的增大，化學(xué)回火后的翹曲減小。雖然當(dāng)化學(xué)回火后溫差 ATglass=O時(shí)玻璃帶的上側(cè)趨于形成凸形上側(cè)，但是化學(xué)回火后上側(cè)的凸曲率可以隨著溫 差A(yù) Tglass的增大而減小，以及上側(cè)甚至可以最終具有凹曲率。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的非對(duì)稱的溫度控制在這里對(duì)化學(xué)回火后的翹曲起作用的確切方式 是未知的。不受限于任何特定理論，推測(cè)上側(cè)和錫槽側(cè)的非對(duì)稱的溫度控制產(chǎn)生了影響鉀 和/或鈉離子擴(kuò)散能力的玻璃結(jié)構(gòu)中的系統(tǒng)差異，使得在隨后的化學(xué)回火處理中在浮法玻 璃板的上側(cè)交換更少的離子。
[0013] 通常浮法工藝的特征在于，熔融玻璃進(jìn)給到熔融金屬，拉出以形成玻璃帶并冷卻 下來(lái)。根據(jù)本發(fā)明的浮法工藝在基礎(chǔ)方面與用于制造鈉鈣玻璃板的標(biāo)準(zhǔn)的浮法工藝一致， 但在更小規(guī)模上具有10-50噸/天的典型的體積生產(chǎn)量。熔融錫優(yōu)選用作熔融金屬。例如 通過(guò)殘留在板的浮拋窯側(cè)上非常薄的表層中的錫的少量殘余物，可以將浮法工藝制備的浮 法玻璃板從由其它拉伸方法制備的玻璃板中識(shí)別出來(lái)，因此浮法玻璃板的浮拋窯側(cè)的錫含 量總是比板的中間或上側(cè)的更高。
[0014] 被進(jìn)給到熔融金屬的熔融玻璃通常為熔融鋁硅酸鹽玻璃。與市售的鈉鈣玻璃和低 Al 2O3的硼硅酸鹽玻璃、例如SCHOTT AG的品牌Borofloat?相比，鋁硅酸鹽玻璃的區(qū)別在于 非常良好的化學(xué)回火軟化性，因此是本發(fā)明所優(yōu)選的。玻璃例如可以具有在以下組分范圍 內(nèi)的組分或根據(jù)表1的特定組分。
[0015]表1
[0016]

[0017] 起始于浮拋窯的拉伸區(qū)通常在拉伸方向上位于浮拋窯的下游包括至少一個(gè)錫槽 箱、退火窯和其中玻璃帶被切割和進(jìn)一步處理的區(qū)域。在熔融金屬的端部，玻璃帶是從熔體 上剝離并例如通過(guò)輥進(jìn)一步傳送。在其中玻璃帶在第一輥上駛過(guò)的區(qū)域通常被稱為錫槽 箱。錫槽箱通常通過(guò)至少一個(gè)分隔物從浮拋窯分離，以及類似地通過(guò)至少一個(gè)分隔物從下 游的退火窯分離。
[0018] 玻璃帶沿其縱向邊緣具有兩個(gè)邊緣區(qū)域，其從所述縱向邊緣到帶的中間的方向上 延伸，并且在其之間布置有有用區(qū)域。在邊緣區(qū)域中，玻璃帶通常與用于在拉伸方向上運(yùn)送 玻璃帶的頂部輥接觸。頂部輥也用于橫向設(shè)置玻璃帶的寬度。玻璃帶的邊緣區(qū)域也被稱為 鑲邊，其通常具有更大的厚度，至少沿著外邊緣具有更大的厚度。玻璃帶的有用區(qū)域包括在 邊緣區(qū)域之間的玻璃帶的區(qū)域，在其中玻璃帶具有均勻的厚度。根據(jù)本發(fā)明，在玻璃帶的上 側(cè)和錫槽側(cè)之間設(shè)定溫差。但是在玻璃帶的上側(cè)和錫槽側(cè)彼此相遇的邊緣區(qū)域中，溫差可 以更小，或不存在溫差。因此至少在玻璃帶的有用區(qū)域中、或者在玻璃帶的有用區(qū)域中的各 位置，而不是在邊緣區(qū)域，設(shè)定根據(jù)本發(fā)明的溫差。
[0019] 玻璃帶的溫度Tt jp Tbtrttom以及它們的差A(yù) T glass取決于拉伸方向中的位置。玻璃 帶的溫度Tb()tt(M對(duì)橫向于拉伸方向通常也具有輕微依賴性，但是這些溫差非常小，并 且通?？梢院雎圆挥?jì)。溫差A(yù) Tglass應(yīng)當(dāng)優(yōu)選通過(guò)測(cè)定玻璃帶的由拉伸方向中的坐標(biāo)X和橫 向于拉伸方向的坐標(biāo)z定義的位置處的T btrttrai并得到差值來(lái)測(cè)定。溫度T _和Tbrttrail 優(yōu)選為存在于玻璃帶中部的上側(cè)和下側(cè)的溫度。
[0020] 在錫槽箱中，玻璃帶的溫度Tttjp可以已經(jīng)短暫地在T g以下。上側(cè)的溫度T _為從 Tg+20K降低至Tg-20K的部分或部分的起點(diǎn)因此也可以位于錫槽箱中。但是，退火窯的入口 處的溫度通常高于T g+20K，因此上側(cè)的溫度TtopS T g+20K至Tg-20K的至少一個(gè)部分布置在 退火窯中。因此也可以具有很多在拉伸區(qū)中的部分，其上側(cè)的溫度T topS T g+20K至Tg-20K。 拉伸區(qū)的根據(jù)本發(fā)明上側(cè)的溫度高于錫槽側(cè)的溫度T brtttJ^ A部分，優(yōu)選為從拉伸方向上 看末尾的部分，在其中上側(cè)的溫度T g+20K至Tg-20K，因此在該A部分的下游不進(jìn)行任 何玻璃帶的至1的進(jìn)一步加熱。
[0021] 在浮法工藝的優(yōu)選實(shí)施例中，在A部分中在玻璃帶的有用區(qū)域中的各位置X處的 溫差A(yù) Tglass= T _-1；。"。111為至少0.251(，優(yōu)選至少為0.51(，更優(yōu)選至少11(和特別優(yōu)選至少 1