降低玻璃-陶瓷表面粘附的方法，及用于其的預(yù)成形件的制作方法
【專利說(shuō)明】降低玻璃-陶瓷表面粘附的方法，及用于其的預(yù)成形件
[0001]本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§120，要求2013年4月30日提交的美國(guó)申請(qǐng)序列第13/873，695號(hào)的優(yōu)先權(quán)，本文以該申請(qǐng)為基礎(chǔ)并將其全文通過(guò)引用結(jié)合于此。
【背景技術(shù)】
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本說(shuō)明書(shū)一般地涉及制造玻璃-陶瓷片的方法。更具體地，本說(shuō)明書(shū)涉及制造玻璃-陶瓷片的方法，所述玻璃-陶瓷片包含具有織構(gòu)化表面的堆疊玻璃片。
[0003]技術(shù)背景
[0004]可以通過(guò)薄乳工藝制造玻璃薄片。為了增加產(chǎn)能，在陶瓷化步驟中，通常對(duì)通過(guò)薄乳工藝制造的薄片進(jìn)行堆疊。此外，可以使用具有較高陶瓷化溫度的較短陶瓷化循環(huán)來(lái)降低與陶瓷化循環(huán)相關(guān)的成本和生產(chǎn)時(shí)間。陶瓷化循環(huán)中使用的高溫和堆疊玻璃片的數(shù)量會(huì)導(dǎo)致堆疊玻璃片的表面熔合在一起。加入到堆疊的玻璃片越多，以及使用的陶瓷化溫度越高，玻璃薄片之間的粘附變得越強(qiáng)。在陶瓷化過(guò)程之后分離熔合的玻璃片可能導(dǎo)致破裂，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)損耗。
[0005]為了解決上述問(wèn)題，向玻璃薄片相互接觸的表面施加阻隔粉末。這些阻隔粉末降低了玻璃薄片之間發(fā)生熔合的量。但是，需要額外的工藝步驟以在陶瓷化過(guò)程之前向玻璃片施加阻隔粉末，以及在陶瓷化過(guò)程之后從玻璃-陶瓷片去除阻隔粉末。因而增加了成本和生產(chǎn)時(shí)間。此外，阻隔粉末可能在陶瓷化室內(nèi)留下污染物。
[0006]因此，存在對(duì)于這樣的制造玻璃-陶瓷片的方法的需求，其實(shí)現(xiàn)了分離堆疊的玻璃-陶瓷片和較短的陶瓷化循環(huán)，而不增加不必要的工藝步驟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，揭示了用于生產(chǎn)玻璃-陶瓷片的方法。方法包括:對(duì)第一玻璃片的至少一個(gè)表面進(jìn)行織構(gòu)化，以及將第一玻璃片與第二玻璃片堆疊。堆疊第一玻璃片和第二玻璃片，使得第一玻璃片的織構(gòu)化表面與第二玻璃片的表面接觸。對(duì)第一和第二玻璃片進(jìn)行加熱，然后冷卻以形成玻璃-陶瓷片。在冷卻之后，分離第一和第二玻璃-陶瓷片。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施方式中，揭示了用于生產(chǎn)玻璃-陶瓷片的預(yù)成形件。預(yù)成形件包括具有織構(gòu)化表面的第一玻璃片，以及與第一玻璃片接觸的第二玻璃片。第一玻璃片的織構(gòu)化表面與第二玻璃片的表面接觸。
[0009]在以下的詳細(xì)描述中提出了本發(fā)明的其他特征和優(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，根據(jù)所作描述就容易看出，或者通過(guò)實(shí)施包括以下詳細(xì)描述、權(quán)利要求書(shū)以及附圖在內(nèi)的本文所述的各種實(shí)施方式而被認(rèn)識(shí)。
[0010]應(yīng)理解的是，前面的一般性描述和以下的詳細(xì)描述介紹了各種實(shí)施方式，用來(lái)提供理解要求保護(hù)的主題的性質(zhì)和特性的總體評(píng)述或框架。包括的附圖提供了對(duì)各種實(shí)施方式的進(jìn)一步的理解，附圖被結(jié)合在本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖以圖示形式說(shuō)明了本文所述的各種實(shí)施方式，并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋要求保護(hù)的主題的原理和操作。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的高精度玻璃乳成形和織構(gòu)化設(shè)備和工藝的一個(gè)實(shí)施方式的不意性透視圖；
[0012]圖2是圖1所示的高精度玻璃乳成形和織構(gòu)化設(shè)備和工藝的示意性側(cè)視圖；
[0013]圖3是具有坩禍或勺斗進(jìn)料的圖1所示的高精度玻璃乳成形和織構(gòu)化設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的示意性透視圖；
[0014]圖4所示是來(lái)自本文實(shí)施方式的魚(yú)尾槽進(jìn)料的玻璃進(jìn)料的示意性正視圖；
[0015]圖5是柱狀圖，顯示分離了樣品1-3的玻璃-陶瓷片的最大負(fù)荷；以及
[0016]圖6是柱狀圖，顯示分離了樣品2和3的玻璃-陶瓷片的負(fù)荷vs時(shí)間。
【具體實(shí)施方式】
[0017]采用精乳來(lái)制造織構(gòu)化玻璃片的方法參見(jiàn)美國(guó)專利申請(qǐng)序列第13/687，078號(hào)，其全文通過(guò)引用結(jié)合入本文。
[0018]下面詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施方式，這些實(shí)施方式的例子在附圖中示出。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同或類似的部分。如圖1示意性所示是用于生產(chǎn)非常薄的織構(gòu)化玻璃片的高精度玻璃乳成形設(shè)備和工藝的一個(gè)實(shí)施方式，本文中一般由附圖標(biāo)記10指代。
[0019]本文以及所附權(quán)利要求書(shū)中所使用的關(guān)于玻璃-陶瓷片的術(shù)語(yǔ)“薄”或“非常薄”指的是厚度小于或等于約1mm，或者小于或等于約0.8mm，或者小于或等于0.75mm的玻璃_陶瓷的片材。
[0020]本文以及所附權(quán)利要求書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)“平均表面粗糙度”指的是Rrms平均表面粗糙度，除非另有說(shuō)明。
[0021]現(xiàn)參見(jiàn)圖1和2，可以將熔融玻璃流11從例如魚(yú)尾槽或進(jìn)料槽傳遞到第一對(duì)成形輥14和16之間的夾持部的中心。槽孔可以具有寬范圍的寬度/長(zhǎng)度和厚度?？梢栽诖笥诨虻扔诩s1000°C的玻璃溫度下，將玻璃流傳遞到第一對(duì)成形輥14和16的夾持部。第一對(duì)成形輥可以是常規(guī)熱成形輥，其可以是溫度受控的，處于約為500-600°C或更高的表面溫度，這取決于進(jìn)行成形的玻璃的組成和粘度。應(yīng)理解的是，可以使用常規(guī)工藝和設(shè)備來(lái)控制輥的溫度。第一 /熱成形輥可以使得熔融玻璃流11變平坦、變薄和變光滑，成為例如厚度約為1.5-2mm的玻璃平板21。
[0022]在一些實(shí)施方式中，成形輥14和16可以由鋼形成。在一些實(shí)施方式中，熱成形輥的成形表面可以是略微具有輪廓的，以補(bǔ)償由于將熱玻璃遞送到成形輥的中心部分的夾持部所引起的熱成形輥的熱膨脹。輪廓可以是逐漸變細(xì)或者可變化的，使得成形輥的中心部分較薄，例如成形輥的中心部分的外直徑小于成形輥的外部分或邊緣部分，從而離開(kāi)熱成形輥的玻璃片21的玻璃片的中心部分略厚于外部分或邊緣部分，從而避免啞鈴形(dogbone)玻璃帶形狀效果，其中形成的玻璃帶在靠近帶的側(cè)邊緣比中心厚。如果形成的玻璃帶的玻璃帶外區(qū)域或邊緣區(qū)域較厚，則當(dāng)下文所述的通過(guò)尺寸設(shè)定輥對(duì)玻璃帶進(jìn)行尺寸設(shè)定時(shí)，可能會(huì)在玻璃帶中形成皺紋或波形。應(yīng)理解的是，小心地選擇并控制成形棍的轉(zhuǎn)速和溫度以及成形輥之間的間隙尺寸，以產(chǎn)生具有所需寬度和厚度的玻璃帶21。
[0023]然后將離開(kāi)熱成形輥14和16的玻璃片21遞送到第二對(duì)成形輥24和26之間的夾持部的中心處。第二對(duì)成形輥24和26是精密尺度的尺寸設(shè)定輥，其進(jìn)一步使得玻璃片21成形和變薄成為所需厚度的玻璃片。在一些實(shí)施方式中，尺寸設(shè)定輥26 (例如，尺寸設(shè)定和織構(gòu)化輥，或者簡(jiǎn)稱為織構(gòu)化輥26)的至少一個(gè)的外表面是織構(gòu)化的，從而向玻璃帶的表面賦予織構(gòu)紋理。另一個(gè)尺寸設(shè)定輥24的外表面也可任選是織構(gòu)化的(從而向玻璃片的兩個(gè)表面賦予織構(gòu)紋理)，或者其也可以是光滑的。相比于常規(guī)成形輥，尺寸設(shè)定和織構(gòu)化輥24和26可以是被溫度控制成較冷表面溫度。在一些實(shí)施方式中，尺寸設(shè)定和織構(gòu)化輥24和26的溫度可以約為100-400°C。在一些實(shí)施方式中，尺寸設(shè)定和織構(gòu)化輥的表面溫度可以低至玻璃組合物和工藝/設(shè)備配置所允許的那樣。冷尺寸設(shè)定和織構(gòu)化輥的玻璃尺寸設(shè)定/織構(gòu)化外表面可以是精密尺度圓柱體，其形成的尺寸和偏心率(run out)(例如，繞著輥的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的尺寸設(shè)定外表面的半徑和同心度)的容差不超過(guò)+/-0.0125mm。冷尺寸設(shè)定和織構(gòu)化輥的玻璃成形外表面可以由絕熱材料形成，或者用絕熱材料進(jìn)行涂覆。在織構(gòu)化尺寸設(shè)定輥中形