專利名稱：結(jié)合鋯石塊料的材料和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)形成鋯石塊料的材料和方法。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及用來(lái)結(jié)合鋯 石塊料，以形成較大尺寸的鋯石塊料的材料和方法。本發(fā)明可以用于例如用于制造玻璃片 的熔合下拉法所用的大尺寸等壓槽。
背景技術(shù)：
熔合下拉法是一種用來(lái)制造用于LCD顯示器的具有未受破壞的表面質(zhì)量的高 質(zhì)量玻璃基片的主要方法。

圖1中顯示了用于熔合下拉法的成形裝置，通常稱為等壓槽 (isopipe).此圖所示的等壓槽100具有槽103和楔形件107。通過(guò)入口管101將玻璃熔體 引入所述槽中。使得玻璃熔體物流從所述槽的兩側(cè)溢流，沿著槽和楔形件的兩側(cè)面向下流 動(dòng)。兩股玻璃物流在楔形件109的底部結(jié)合，它們?cè)诖颂幦酆掀饋?lái)，形成單個(gè)玻璃片111，該 玻璃片具有兩個(gè)未受破壞的表面，所述表面在成形過(guò)程中沒(méi)有與等壓槽表面接觸。在用來(lái) 制造所述等壓槽的常規(guī)方法中，鋯石在被稱為等壓壓制機(jī)的機(jī)器中被等壓壓制成較大的塊 料(所謂的“生坯體”)，然后在例如高于1500°C的高溫下進(jìn)行燒制。在燒制過(guò)程中，鋯石晶 粒生長(zhǎng)并堆砌，將生坯體轉(zhuǎn)化為致密的陶瓷體。通常在燒制的過(guò)程中會(huì)觀察到生坯體發(fā)生 顯著的收縮。所述燒制過(guò)的致密的陶瓷塊料在正常的等壓槽操作條件下具有相對(duì)穩(wěn)定的結(jié) 構(gòu)和密度，然后將其切割至等壓槽所需的形狀和尺寸。多年來(lái)，IXD面板制造商所用的IXD玻璃基片的尺寸在穩(wěn)定地增大。玻璃基片越 寬，則需要越寬的等壓槽。傳統(tǒng)上，由單一整塊的鋯石塊料機(jī)械加工形成等壓槽?？梢岳?解，人們需要更大的等壓壓制機(jī)來(lái)制造更寬的鋯石塊料，以適合于基于整塊鋯石陶瓷材料 的更大尺寸的等壓槽。當(dāng)考慮對(duì)燒制后的鋯石塊料機(jī)械加工以及燒制過(guò)程中生坯體的收縮 的時(shí)候，由于等壓槽的尺寸從一代發(fā)展到下一代而增大，會(huì)需要大得多的等壓壓制機(jī)。較大 的等壓壓制機(jī)需要很高的基建投資，使其可能不能使用，尤其是對(duì)于大尺寸玻璃基片，例如 Gen-IO (觀50 X 3050mm)，Gen-ll，G-12或更高型號(hào)的基片來(lái)說(shuō)。另外，對(duì)過(guò)大過(guò)重的塊料進(jìn) 行加工會(huì)帶來(lái)技術(shù)難題，例如形成裂紋的可能性更高，晶粒分布不均勻，較低的生坯密度和 燒制密度，以及較低的強(qiáng)度等，隨著制品尺寸增大，這些問(wèn)題會(huì)變得更加突出。因此，人們需要一種用來(lái)制造大尺寸鋯石陶瓷體的有效而高效率的方法。本發(fā)明 滿足了這些需求和其他需求。發(fā)明概述本發(fā)明的第一方面提供一種制造鋯石塊料的方法，該方法包括以下步驟(i)提供具有要結(jié)合的表面的多個(gè)鋯石部件；
(ii)對(duì)所述多個(gè)要結(jié)合的鋯石部件的表面界面處施加包含鋯石顆粒的結(jié)合材 料；(iii)使所述要結(jié)合的表面接觸；以及(iv)將所述界面加熱到至少1000°C的溫度，以在界面處進(jìn)行結(jié)合。在本發(fā)明第一方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(ii)中，所述結(jié)合材料還包含二氧化鈦顆粒；以及任選的燒結(jié)助劑。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(ii)中，所述結(jié)合材料中的鋯石 顆粒的平均尺寸小于2微米，在某些實(shí)施方式中小于1微米。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(ii)中，所述結(jié)合材料還包含平 均尺寸小于1微米的二氧化鈦顆粒。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(ii)中，所述結(jié)合材料還包含二 氧化鈦顆粒，其中，所述二氧化鈦的總重量百分?jǐn)?shù)高于結(jié)合材料的0. 1%。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(ii)中，所述結(jié)合材料還包含二 氧化鈦顆粒，所述二氧化鈦顆粒以溶膠的形式存在。在本發(fā)明第一個(gè)個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(ii)中，所述結(jié)合材料是漿 液，在某些實(shí)施方式中是水性漿液。在本發(fā)明第一方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(i)中，所述鋯石部件具有要結(jié)合 的互鎖連接件。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(ii)中，所述結(jié)合材料在步驟 (iii)之前預(yù)先施加到所述連接件的表面上。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，步驟(i)中提供的要結(jié)合的鋯石部件中 的至少一個(gè)部件未曾在高于1500°C的溫度下處理過(guò)。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，步驟(i)中提供的要結(jié)合的鋯石部件中 的至少一個(gè)部件未曾在高于1000°c的溫度下處理過(guò)。在本發(fā)明第一方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(iii)中，所述鋯石部件和界面經(jīng) 歷奧斯瓦爾特熟化過(guò)程。在本發(fā)明第一方面的某些實(shí)施方式中，在步驟(iii)中，所述鋯石部件和界面被 加熱到至少1500°C的溫度。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，步驟(i)中提供的要結(jié)合的鋯石部件中 的至少一個(gè)部件已經(jīng)在步驟(ii)之前在高于1000°C的溫度預(yù)燒結(jié)過(guò)。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，步驟(i)中提供的要結(jié)合的鋯石部件中 的至少一個(gè)部件已經(jīng)在步驟(ii)之前在高于1400°C的溫度預(yù)燒結(jié)過(guò)。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，步驟(i)中提供的要結(jié)合的鋯石部件中 的至少一個(gè)部件已經(jīng)在步驟(ii)之前在高于1500°C的溫度預(yù)燒結(jié)過(guò)。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式，在步驟(iii)的至少部分的過(guò)程中，在垂 直于要結(jié)合的表面的方向使所述鋯石部件受到壓縮力。在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，將結(jié)合材料過(guò)量填充在所述結(jié)合界面 處。
在本發(fā)明第一個(gè)方面的某些實(shí)施方式中，所述方法還包括以下步驟(V)(ν)在結(jié)合部位對(duì)塊料的外表面進(jìn)行機(jī)械加工，使得外表面基本平坦，并且沒(méi)有凸 起或凹陷。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種用來(lái)結(jié)合鋯石塊料的結(jié)合材料，其包含(I)鋯石顆粒；(II) 二氧化鈦顆粒；以及(III)任選的燒結(jié)助劑，例如SiO2, Y2O3和F%03。在根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的結(jié)合材料的某些實(shí)施方式中，所述鋯石顆粒的平均尺 寸小于2微米，在某些實(shí)施方式中小于1微米。在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的結(jié)合材料的某些實(shí)施方式中，所述二氧化鈦顆粒的 平均尺寸小于1微米。在根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的結(jié)合材料的某些實(shí)施方式中，所述二氧化鈦顆粒的總
重量百分?jǐn)?shù)高于0.1%。在根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的結(jié)合材料的某些實(shí)施方式中，所述二氧化鈦顆粒以溶 膠的形式存在。在根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的結(jié)合材料的某些實(shí)施方式中，所述二氧化鈦顆粒的平 均尺寸小于10微米。在根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的結(jié)合材料的某些實(shí)施方式中，所述結(jié)合材料是漿液， 在某些實(shí)施方式中是水性漿液。在根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的結(jié)合材料的某些實(shí)施方式中，所述結(jié)合材料包含有機(jī) 粘合劑。在根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的結(jié)合材料的某些實(shí)施方式中，所述結(jié)合材料包含至少
一種氧鋯鹽。在根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的結(jié)合材料的某些實(shí)施方式中，所述結(jié)合材料包含膠態(tài)
二氧化鈦。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種制造用于熔融拉制玻璃制造工藝的鋯石等壓槽 的方法，該方法包括以下步驟(i)提供具有要結(jié)合的表面的多個(gè)鋯石部件；(ii)將以上關(guān)于本發(fā)明第一個(gè)方面所述以及以下詳述的包含鋯石的結(jié)合材料施 加于要結(jié)合的多個(gè)鋯石部件表面的界面；(iii)通過(guò)將所述界面加熱到至少1000°C、在某些實(shí)施方式中至少1200°C、在某 些實(shí)施方式中至少1400°C、在某些實(shí)施方式中至少1500°C，從而制得結(jié)合的鋯石塊料；以 及(iv)將步驟(iii)制得的結(jié)合的鋯石塊料機(jī)械加工至所需的等壓槽的形狀和尺 寸。本發(fā)明的各方面的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式具有以下優(yōu)點(diǎn)。首先，可以在無(wú)需使用大 型昂貴的等壓壓制設(shè)備的條件下制造大型鋯石主體，否則在形成整體大尺寸生坯體的時(shí)候 則需要上述大型設(shè)備。第二，由于所選的結(jié)合材料的組成，多個(gè)部件的結(jié)合不對(duì)要與鋯石塊 料接觸的玻璃熔體造成污染。第三，可以對(duì)結(jié)合的鋯石塊料進(jìn)行機(jī)械加工，使得結(jié)合區(qū)域具有基本沒(méi)有凸起或凹陷的平坦表面，使得流過(guò)所述表面的流體不會(huì)受到不希望的干擾。在以下的詳細(xì)描述中提出了本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)，其中的部分特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì) 本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言由所述內(nèi)容而容易理解，或按文字描述和其權(quán)利要求書以及附圖中 所述實(shí)施本發(fā)明而被認(rèn)識(shí)。應(yīng)理解前面的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都只是對(duì)本發(fā)明的示例，用來(lái)提供理 解要求保護(hù)的本發(fā)明的性質(zhì)和特性的總體評(píng)述或結(jié)構(gòu)。包括的附圖提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖被結(jié)合在本說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明 書的一部分。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖中圖1是通過(guò)熔合下拉法形成玻璃片的等壓槽操作的示意圖。圖2是用來(lái)制造結(jié)合的鋯石塊料的本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。艦除非另有說(shuō)明，本說(shuō)明書和權(quán)利要求書所用的所有數(shù)值，例如表示成分的重量百 分?jǐn)?shù)、尺寸和某些物理特性的值應(yīng)理解為在所有情況下均被術(shù)語(yǔ)“約”修飾。也應(yīng)理解，本 發(fā)明說(shuō)明書和權(quán)利要求書所用的精確數(shù)值構(gòu)成本發(fā)明的附加實(shí)施方式。已盡力保證實(shí)施例 所揭示數(shù)值的準(zhǔn)確性。然而，任何測(cè)定的數(shù)值必然含有由其各種測(cè)定技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差所造 成的某些誤差。如本文所用，在描述本發(fā)明和提出本發(fā)明的權(quán)利要求中，使用的不定冠詞“一個(gè)” 或“一種”表示至少一個(gè)(種)”，不應(yīng)被局限為“僅一個(gè)(種)”，除非明文有相反說(shuō)明。因 此，例如，提到“燒結(jié)助劑”包括具有兩種或更多種這樣的燒結(jié)助劑的實(shí)施方式，除非文本中 有另外的明確說(shuō)明。如本文所用，除非有具體的相反說(shuō)明，否則，組分的“重量％ ”或“重量百分?jǐn)?shù)”是 以包含該組分的組合物或制品的總重量為基準(zhǔn)。除非另外說(shuō)明，否則，如本文所用，所有百 分?jǐn)?shù)都是以重量計(jì)。本發(fā)明提供了一種用來(lái)制造大鋯石塊料的方法，所述大鋯石塊料適合用來(lái)制造例 如具有大尺寸的等壓槽的裝置。本發(fā)明特別有利于制造大型代尺寸的等壓槽，例如Gen-IO 和更高型號(hào)的。但是，本發(fā)明可以用來(lái)制造用于較小型代的等壓槽，例如Gen 8和更低型號(hào) 的，它們也可以通過(guò)傳統(tǒng)的整體塊料法制造。例如，本發(fā)明使得將有缺陷的等壓槽的部分再 循環(huán)用于制造較大的等壓槽成為可能。一種示例性的再循環(huán)方法可以包括以下步驟(a) 從有缺陷的等壓槽或者其預(yù)成形件上發(fā)現(xiàn)并切割下有用的部分；(b)將所述有用的部分制 備成要結(jié)合的部件；(c)根據(jù)本發(fā)明結(jié)合所述部件，形成有用的等壓槽或者其預(yù)成形件。要結(jié)合的鋯石部件根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的要結(jié)合的鋯石部件可以是通過(guò)對(duì)鋯石粉末和其它組 分進(jìn)行等壓壓制而制得的生坯體。在美國(guó)專利第7，259，119號(hào)中描述了用來(lái)制造所述鋯石 生坯體的方法，該專利的相關(guān)部分參考結(jié)合于此。所述生坯體除了包含鋯石顆粒以外，還可 以包含TiO2,以及少量的一種或多種以下材料=SiO2Je2O3, Y2O3，其它燒結(jié)助劑，以及其它的 材料。通常，所述生坯體未曾在高于1000°C的溫度下燒制過(guò)?；蛘?，根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的要結(jié)合的鋯石部件可以是通過(guò)對(duì)鋯石粉末和其它組分進(jìn)行等壓壓制而制得的燒制過(guò)的生坯體。所述燒制過(guò)的鋯石塊料在根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行 結(jié)合之前，已在以下的溫度燒制過(guò)高于1000°c，在某些實(shí)施方式中高于1200°C，在某些實(shí) 施方式中高于1400°C，在某些實(shí)施方式中高于1500°C。已經(jīng)在高于1500°C的溫度燒制過(guò)的鋯石塊料在熔合拉制過(guò)程中在等壓槽的正常 操作條件下，可以具有高密度、高模量以及穩(wěn)定的尺寸和性質(zhì)。燒制過(guò)的鋯石塊料可以如下 文所述，在結(jié)合過(guò)程中從端部壓縮。在結(jié)合之前，需要對(duì)部件進(jìn)行機(jī)械加工，使得在要結(jié)合的界面上具有互鎖幾何形 狀和/或結(jié)構(gòu)。圖2示意地顯示了要結(jié)合的兩個(gè)鋯石部件的表面的互鎖結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施方式中，希望一個(gè)部件的尺寸和/或重量小于另一個(gè)。在此實(shí)施方式 中，所述最終的結(jié)合的鋯石塊料的機(jī)械強(qiáng)度可以高于由具有基本相同長(zhǎng)度和/或重量的兩 個(gè)部件形成的結(jié)合的塊料的機(jī)械強(qiáng)度。希望對(duì)要結(jié)合的各個(gè)部件的表面進(jìn)行精密的機(jī)械加工，使得當(dāng)使部件互相緊密接 觸的時(shí)候，它們可以匹配。要結(jié)合的表面的緊密匹配可以避免在燒制的時(shí)候形成空隙，由此 提高結(jié)合的整體強(qiáng)度。II.結(jié)合材料用于本發(fā)明的結(jié)合材料包含鋯石顆粒。在某些實(shí)施方式中，所述鋯石顆粒的平均 粒度不大于2微米，在某些其它的實(shí)施方式中，所述鋯石顆粒的平均粒度不大于1微米。認(rèn) 為較小的鋯石顆粒(例如平均粒度不大于2微米的那些顆粒)能夠更快速地與相鄰的鋯石 晶粒以及與要結(jié)合的表面形成結(jié)合，因此能夠在要結(jié)合的表面之間形成持久牢固的結(jié)合。所述鋯石顆?？梢酝ㄟ^(guò)各種方法形成，例如通過(guò)對(duì)大型鋯石塊料進(jìn)行機(jī)械研磨和 碾磨，溶膠-凝膠法等，以及它們的組合?？梢詢?yōu)選將氧鋯鹽用于溶膠-凝膠法，用來(lái)制造 合成的鋯石顆粒。除了鋯石顆粒以外，結(jié)合材料還可以包含TW2顆粒?？梢酝ㄟ^(guò)溶膠-凝膠法，由 鈦鹽和/或有機(jī)鈦材料(例如鈦酸四異丙酯)制備T^2顆粒。在某些實(shí)施方式中，可以通過(guò)用含鈦材料的溶液或溶膠，例如鈦鹽等浸漬鋯石顆 粒，然后干燥來(lái)制備結(jié)合材料。這樣可以制得涂覆鈦的鋯石顆粒。不考慮制造方法，希望TiO2-源的材料基本均勻地與鋯石顆?；旌希沟媒Y(jié)合材料 中TW2的分布基本均勻。所述結(jié)合材料可以為以下形式干粉，漿液，糊料等。在某些實(shí)施方式中希望使用 漿液和糊料，因?yàn)樗鼈儽阌诩庸ず褪┘佑谝Y(jié)合的表面。所述結(jié)合材料可以包含有機(jī)粘合 劑、有機(jī)溶劑等。希望在最終結(jié)合階段之前除去這些有機(jī)材料，同時(shí)不留下有害的殘余物。另外，所述結(jié)合材料還可以包含燒結(jié)助劑，例如通過(guò)短暫的液相促進(jìn)鋯石晶粒生 長(zhǎng)和結(jié)合，該液相在冷卻的時(shí)候發(fā)生沉積和結(jié)晶，例如奧斯瓦爾特熟化或其它晶體生長(zhǎng)和 結(jié)合機(jī)理。燒結(jié)助劑的非限制性例子包括SiO2, 103，!^e2O3等。在某些實(shí)施方式中，希望結(jié) 合材料基本不含狗203，特別是當(dāng)需要結(jié)合的鋯石在熔合下拉玻璃制造工藝中等壓槽的正常 操作條件下具有高的抗蠕變性的時(shí)候。在結(jié)合之前，將結(jié)合材料施加在至少一個(gè)鋯石部件的要結(jié)合的表面上。在某些實(shí) 施方式中，將其施加于全部部件的要結(jié)合的表面上。當(dāng)結(jié)合材料為漿液或糊料形式的時(shí)候， 所述施加可以通過(guò)以下方式完成刷涂，浸涂，流涂，噴涂等。在某些實(shí)施方式中，在使得要結(jié)合表面互相緊密接觸之前，在施涂的時(shí)候，使得結(jié)合材料在要結(jié)合的表面上干燥，然后加 熱至升高的溫度。在某些實(shí)施方式中，希望結(jié)合材料過(guò)量填充在要結(jié)合的表面之間。這會(huì)使要填充 的界面在燒制的時(shí)候基本完全被結(jié)合材料填充，防止在結(jié)合的鋯石塊料表面上的結(jié)合區(qū)域 處形成凹陷。III.結(jié)合方法在結(jié)合步驟過(guò)程中，使得結(jié)合材料中的顆粒經(jīng)歷燒結(jié)過(guò)程，該燒結(jié)過(guò)程與用來(lái)制 造結(jié)合的鋯石塊料的傳統(tǒng)方法中用于等壓壓制的鋯石生坯體的方法類似。因此，鋯石顆粒、 TiO2顆粒和燒結(jié)助劑互相附著，形成致密的材料層。不希望被特定理論所限制，認(rèn)為顆粒發(fā) 生奧斯瓦爾特熟化過(guò)程，其中晶粒生長(zhǎng)并互相堆砌。另外，鋯石顆粒、二氧化鈦顆粒和任選 的燒結(jié)助劑可以與鋯石部件的要結(jié)合表面反應(yīng)，形成牢固的結(jié)合。在結(jié)合過(guò)程中，結(jié)合材料 通常會(huì)收縮。為了在要結(jié)合的表面之間形成致密的結(jié)合材料層，在某些實(shí)施方式中希望使要結(jié) 合的表面經(jīng)受垂直于要結(jié)合表面的壓縮力。當(dāng)然，該壓縮力可以是施加在界面處的總作用 力的一個(gè)分力。施加的壓縮力可以使得盡管結(jié)合材料收縮但表面之間仍形成基本無(wú)空隙的 結(jié)合。另外，所述壓縮力可以追使部分的結(jié)合材料從要結(jié)合表面之間的界面出來(lái)，造成總的 過(guò)量填充效果，在某些實(shí)施方式中，當(dāng)不希望結(jié)合的鋯石塊料表面上具有凹陷的時(shí)候，所述 過(guò)量填充效果會(huì)是有益的。所述壓縮力可以以各種方式施加。在一個(gè)示例性的實(shí)施方式中，在燒制過(guò)程中將 第一部件的一個(gè)近端置于第二部件的一端之上，同時(shí)對(duì)所述第一部件的另一個(gè)遠(yuǎn)端施加另 外的作用力，或者不施加另外的作用力。在此實(shí)施方式中，第一部件的重力提供了施加在結(jié) 合材料和要結(jié)合的表面上的至少部分的壓縮力。在另一個(gè)實(shí)施方式中，使得第一部件與第 二部件在這兩個(gè)部件均水平支承的情況下以頭對(duì)頭的方式接觸，然后在它們各自的端部施 加外力F和F，。在某些實(shí)施方式中，希望要結(jié)合的部件在結(jié)合過(guò)程中不會(huì)經(jīng)歷顯著的體積變化。 結(jié)合過(guò)程中顯著的體積變化會(huì)導(dǎo)致結(jié)合的陶瓷體的部分產(chǎn)生裂紋。因?yàn)樯形达@著致密化 的鋯石生坯體在結(jié)合條件下會(huì)發(fā)生顯著的收縮，在某些實(shí)施方式中，希望在結(jié)合之前，各個(gè) 部件已經(jīng)進(jìn)行過(guò)致密化，體積已經(jīng)穩(wěn)定。因此，在某些實(shí)施方式中，希望至少一個(gè)要結(jié)合的 部件，在某些實(shí)施方式中希望兩個(gè)或所有的要結(jié)合的部件，在以下的溫度預(yù)先燒制至少 1000°C，在某些實(shí)施方式中至少1200°C，在某些實(shí)施方式中至少1400°C，在某些實(shí)施方式 中至少1500 0C οIV.結(jié)合后的精整可以對(duì)最終的結(jié)合的鋯石塊料進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)合后的精整，以制造最終產(chǎn)品。所 述結(jié)合后的精整可以包括例如表面研磨和拋光，以及機(jī)械加工至所需的最終產(chǎn)品(例如等 壓槽)的形狀和尺寸。如上所述，結(jié)合界面周圍的表面精整可以特別有效地用來(lái)在該區(qū)域除去凸起或凹 陷。對(duì)于等壓槽，要獲得具有均勻厚度和高表面質(zhì)量的玻璃片，玻璃熔體流過(guò)的表面光滑是 非常重要的。在要結(jié)合表面之間的間隙內(nèi)沒(méi)有填充結(jié)合材料的情況下，在界面中會(huì)形成凹 陷，在制得的玻璃片中會(huì)產(chǎn)生不平整。
圖2顯示用榫眼和榫頭連接件(207，209和211)結(jié)合的兩個(gè)鋯石塊料(部件201 和20 的例子的示意圖。還可以設(shè)想其它的連接件設(shè)計(jì)。所述連接件為最終的結(jié)合的鋯 石塊料提供機(jī)械強(qiáng)度。圖2所示的連接件在結(jié)合過(guò)程中受到壓縮力F和F’的作用，有助于 確保良好接觸以及從施加到鋯石塊料表面上的結(jié)合材料的鋯石晶體生長(zhǎng)，以及從鋯石塊到 連接件內(nèi)的鋯石晶體生長(zhǎng)，完成兩個(gè)塊料之間的結(jié)合，形成結(jié)合的鋯石塊料205。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯而易見(jiàn)的是不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可 以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變動(dòng)。因此，本發(fā)明意圖是本發(fā)明覆蓋本發(fā)明的修改和變動(dòng)，只 要這些修改和變動(dòng)在所附權(quán)利要求及其等同方案的范圍之內(nèi)即可。
權(quán)利要求
1.一種制造鋯石塊料的方法，該方法包括以下步驟(i)提供具有要結(jié)合的表面的多個(gè)鋯石部件；( )對(duì)所述多個(gè)要結(jié)合的鋯石部件的表面的界面處施加包含鋯石顆粒的結(jié)合材料；(iii)使所述要結(jié)合的表面接觸；以及(iv)將所述界面加熱到至少1000°C的溫度，以在界面處進(jìn)行結(jié)合。
2.如權(quán)利要求1所述的制造鋯石塊料的方法，其特征在于，在步驟(ii)中，結(jié)合材料還 包含二氧化鈦顆粒；以及任選的燒結(jié)助劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制造鋯石塊料的方法，其特征在于，所述鋯石顆粒的平均尺 寸小于2微米。
4.如權(quán)利要求2所述的制造鋯石塊料的方法，其特征在于，所述二氧化鈦的總重量百 分?jǐn)?shù)高于0.1%。
5.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造鋯石塊料的方法，其特征在于，步驟(i)中提 供的鋯石部件具有要結(jié)合的互鎖連接件。
6.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造鋯石塊料的方法，其特征在于，所述步驟(i) 提供的要結(jié)合的鋯石部件中的至少一個(gè)部件未曾在高于1500°C的溫度下處理過(guò)。
7.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造鋯石塊料的方法，其特征在于，在步驟(iii) 中，將鋯石部件和界面加熱到至少1500°C的溫度。
8.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造鋯石塊料的方法，其特征在于，所述步驟(i) 提供的要結(jié)合的鋯石部件中的至少一個(gè)部件已經(jīng)在步驟(ii)之前在高于1000°C的溫度下 預(yù)燒結(jié)過(guò)。
9.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造鋯石塊料的方法，其特征在于，在步驟(iii) 的至少部分的過(guò)程中，在垂直于要結(jié)合的表面的方向使鋯石部件受到壓縮力。
10.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造鋯石塊料的方法，其特征在于，所述結(jié)合材料 過(guò)量填充在所述結(jié)合界面處。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造鋯石塊料的方法，該方法還包括以下步驟(ν)(ν)在結(jié)合部位對(duì)塊料的外表面進(jìn)行機(jī)械加工，使得外表面基本平坦，并且沒(méi)有凸起或 凹陷。
12.—種用來(lái)制造用于熔合拉制玻璃制造工藝的鋯石等壓槽的方法，該方法包括以下 步驟(i)提供具有要結(jié)合的表面的多個(gè)鋯石部件；(ii)對(duì)所述多個(gè)要結(jié)合的鋯石部件的表面的界面處施加包含鋯石顆粒的結(jié)合材料；(iii)通過(guò)將所述界面加熱到至少1000°C的溫度，制得結(jié)合的鋯石塊料；以及(iv)將步驟(iii)制得的結(jié)合的鋯石塊料機(jī)械加工至所需的等壓槽的形狀和尺寸。
13.一種用來(lái)結(jié)合鋯石塊料的結(jié)合材料，其包含(I)鋯石顆粒；(II)二氧化鈦顆粒；以及(III)任選的燒結(jié)助劑，例如SiO2, Y2O3和F%03。
14.如權(quán)利要求13所述的結(jié)合材料，其特征在于，所述鋯石顆粒的平均尺寸小于2微米。
15.如權(quán)利要求13或14所述的結(jié)合材料，其特征在于，所述二氧化鈦的總重量百分?jǐn)?shù) 高于0. 1%。
16.如權(quán)利要求13-15中的任一項(xiàng)所述的結(jié)合材料，其特征在于，所述二氧化鈦顆粒的 平均尺寸小于10微米。
17.如權(quán)利要求13-16中的任一項(xiàng)所述的結(jié)合材料，其特征在于，所述結(jié)合材料是漿液。
18.如權(quán)利要求17所述的結(jié)合材料，其包含膠體二氧化鈦。
全文摘要
一種通過(guò)結(jié)合多個(gè)鋯石部件制造大型鋯石塊料的方法，以及用于該方法的結(jié)合材料。本發(fā)明使得能夠在無(wú)需使用更大尺寸等壓壓制設(shè)備的情況下制造大型鋯石塊料。本發(fā)明特別可用來(lái)制造大尺寸等壓槽，該等壓槽用于制造玻璃片的熔合下拉法，所述玻璃片用于例如制造LCD。
文檔編號(hào)C04B37/00GK102076630SQ200980126106
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月2日
發(fā)明者C·R·格羅斯, W·P·安迪葛 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司