制造平或弯曲的玻璃板的方法以及由此制得的玻璃技术

为了提高玻璃板的抗弯拉强度将玻璃板预加热或化学应力。为了能减少玻璃的自发裂纹，将加有预应力的玻璃板紧接着进行热处理。按本发明专利技术的方法，此玻璃板至少加两次预应力和再作一次热处理。在这种情况下，至少此第二次的热处理是在比迄今一般采用的更高的温度下进行的。经过处理的玻璃板具有提高了的抗弯拉强度，并降低了产生自发裂纹的趋势。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Method for producing flat or bent glass panels and glass produced thereby

In order to improve the bending and tensile strength of the glass plate, the glass plate is pre heated or chemically stressed. In order to reduce the spontaneous crack of the glass, the pre stressed glass plate is then subjected to heat treatment. According to the method of the invention, the glass plate is subjected to at least two prestress and a subsequent heat treatment. In this case, at least this second heat treatment is performed at a higher temperature than is generally used so far. The treated glass plate has improved flexural tensile strength and reduces the tendency to produce spontaneous cracks.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造平的或弯曲的高抗弯—拉强度玻璃板的方法，其中，首先给玻璃板预加热或化学应力，接着在玻璃转化温度的温度水平下对玻璃板进行热处理，以及，本专利技术还涉及将此方法应用于制造防碎和防火的镶装玻璃。这类玻璃板用于建筑物护墙、窗户或门的预应力玻璃板，但也可用作透明的建筑构件的一些部分，它们构成空间的边界，例如房间的墙壁。在这种情况下，玻璃板可按已知的方式作为单板使用，或多板组合起来作为组合式或隔热玻璃使用。在所有要求玻璃有高的机械或热稳定性的使用场合，必须将玻璃板施加预应力。这种预应力方法是已知的，其中，预加热应力例如在DE3611844C2中作了介绍。对于防碎玻璃，预应力提高了抗破碎的强度，并在万一玻璃板破裂时也能降低伤害的危险。对于防火玻璃，由于预加应力提高了强度，所以提高了耐温度交变性能，并因而在发生火灾玻璃板局部受热时提高了安全性。众所周知，对于这类镶装玻璃可采用硅酸铝玻璃、硼硅玻璃或碱石灰玻璃。由于借助于预应力对于各种使用场合还不能达到足够的机械强度，所以必须采取附加的措施，如由EP-0219801-B1已知的将单块玻璃板组装的复合式玻璃，或例如在CH-658099-A5中介绍的那样利用特殊的玻璃框架型材和密封材料，或例如按EP-0528781-A1所述将上述技术综合起来。这些附加措施尤其对于防火的镶装玻璃是必不可少的，以便在有相同的耐温度交变性能的情况下，在玻璃板内部保持尽可能低的温度差。众所周知，在这种情况下，耐温度交变性能是玻璃板内部最大允许温度差的一种度量。但是现在由实际工作经验得知，即使在镶装预应力玻璃板时采用了所有这些已知的技术，在加工过程或经短时间或经长时间后，已经出现自发的破裂。这在瑞士的出版物“Schweizer Aluminium Rundschau”12/1972第383页起作了介绍。由此出版物和由实际工作经验已知，可以降低这种自发裂纹的数目，只要将预应力玻璃板在预应力工序后进行一次热处理，进行一次所谓的热时效试验，通常称为“Heat-Soak-Test”。例如由碱石灰玻璃制成的镶装玻璃，为了在制造过程中生成预应力，根据玻璃的成分，将其加热到在500和700℃之间的一个温度，紧接着将玻璃板的两个外表面例如用冷空气使之快速冷却。以这种方法加有预应力的玻璃接着进行“Heat-Soak-Test”，此时将其加热到240℃历时约3个小时。在按以上所述进行这种热处理时，含有硫化镍的那些玻璃板被破坏了。对于这种热处理亦即“Heat-Soak-Test”，通常用温度约250℃，因为温度再高将显著减损玻璃的预应力。已经有人建议采用温度至最大为290℃，然而由于降低了预应力并因而降低了耐温度交变性能，所以实际上的使用非常有限。在热处理温度低于250℃时，已经出现了使前面的工序中在玻璃板内造成的预应力发生下降的情况。不过，鉴于减少了日后自发裂纹的数量，因而也只好忍受这种下降。尤其在建筑物的墙面中，避免自发裂纹具有重要意义。也可以采用已知的化学工艺为玻璃板加预应力，以替代这种加热的方法。在这种情况下，在玻璃表面造成离子交换，从而使玻璃表面受压。这种化学预应力方法很少用在平玻璃上，因为这种方法比较昂贵，而且预应力表面层比较薄。对防火玻璃提出了特别高的要求，对用于建筑物中的防火玻璃的有关要求载于测试规范及标准中，这些是必须予以满足的。例如众所周知的国家标准或欧洲标准prEN/EN648，571和573。为了满足按相应的安全等级所提出的耐火时间的要求，例如30，45，60，90分钟，可将上述已知的措施，如玻璃板加预应力、构成复合式玻璃和固定在特殊设计的框架内等组合应用。由于预应力玻璃板抗弯拉强度比较低，所以采取这种费用昂贵的组合措施以及尤其是采用昂贵的玻璃框架是必要的，以便达到所要求的耐火时间。尽管加预应力和接着进行“Heat-Soak-Test”热处理，但采用这种经试验或热处理的玻璃板实际上仍经常在镶装玻璃时产生自发裂纹。若在燃烧试验和火灾时谋求做到在相应的镶装玻璃上，在第一个10分钟期间破碎部分约占全部所使用玻璃的5％，那么采用目前已知的方案是不能保证达到这一要求的。因此，本专利技术的目的是提供一种制造玻璃板的方法，这种玻璃板具有高的抗弯拉强度，而且还能提高耐温度交变性能。这一方法同时应保证降低产生自发裂纹的概率。在使用同样玻璃品种和/或同样玻璃板结构和/或同样固定框架的情况下，应做到在燃烧时有更长的耐火时间，并在一般情况下有更好的防碎可靠性。这种方法应能用于硼硅玻璃和碱石灰玻璃。此目的通过权利要求1特征部分中所定义的特征来达到。本专利技术有利的其他改进由从属权利要求的特征部分给出。按本专利技术的方法，首先按已知的方法将玻璃板预加热或化学应力，接着进行热处理，那些通过热处理没有损坏的玻璃板在一道附加的工序中再次加热或化学的预应力。在依次相继的工序中每块玻璃板至少两次加预应力，其中，在每一次预应力工序之间进行一次热处理。所有的玻璃均适用于作玻璃板的原材料，只要它们的线热膨胀系数α在3.0至9.5×10-6k-1范围内，以及具有弹性模量E在6.0至9.0×104牛/毫米2范围内。在这种情况下，本方法的应用主要针对这样一些玻璃，即它们经过加工后具有一些包含物，例如在形式上的硫化镍或造成其他的非均匀性，如细小的异物晶体、裂纹、气泡或纹影。按本专利技术方法主要的优点便在于，热处理可以在更高的温度下进行，而由于高温带来的抗弯拉强度的降低通过附加的后续的第二次预应力工序加以补偿。这种高温下的热处理便有可能剔除大部分含包容物或有不均匀性的玻璃板，并因而可以显著降低日后产生自发裂纹的危险。还令人出乎意外地证实，采用第二次预应力工序，在热处理后可达到更高的抗弯拉强度，并因而还相应提高了按本专利技术方法处理后玻璃板的耐温度交变性能。若商业上通用的碱石灰玻璃按迄今已知的方法例如预加热应力，并接着按“Heat-Soak-Test”的规范进行热处理，则可以确定那些在试验期间未被破坏的玻璃板中的平均抗弯拉强度为120-150牛/毫米2。预加热应力可通过加热至温度600-850℃之间并接着冷却来实现。在采用按本专利技术的方法，用例如两次加预应力并在这之间和之后进行热处理，那些未被破坏的玻璃板具有的抗弯拉强度最低约180牛/毫米2，平均值约为207牛/毫米2。此外，玻璃板由于日后自发裂纹而破坏的剩余概率，由于在热处理阶段采用了较高的温度而大大降低，以及，在燃烧的前10分钟期间失效损坏的概率可达到低于5％。在两次预应力工序之间的热处理在高于300℃的温度下进行。玻璃板例如在温度为310±10℃的情况下，在至少2小时平均约9小时的期间保持处在这一温度。在这种情况下，热处理温度的高低以及热处理持续时间，根据玻璃的成分和部分根据所要求的安全标准来确定。采用按本专利技术的热处理步骤，不仅将控制那些具有硫化镍包含物的玻璃板，而且将控制这些具有其他不均匀性的玻璃板，因为这些玻璃板在热处理期间被破坏并从生产过程中剔除。按本专利技术的方法还有一个优点，即预加热应力可以在传统的温度范围内进行，也就是说，加热到一个取决于玻璃品种的转化温度与熔化温度之间的温度，并紧接着冷却。按照一般的先有技术，只有将玻璃置于一个较高的温度水平，并相应地剧烈冷却时，才期望能本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造具有高抗弯拉强度的平的或弯曲的玻璃板的方法，其中，首先给玻璃板预加热或化学应力，接着在玻璃转化温度的温度水平下对玻璃板进行热处理，其特征为：玻璃板在依次相继的工序中至少预加两次热或化学应力，以及，在每两次预应力工序之间进行一次热处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H塞德尔，C施马尔特，
申请(专利权)人：维特罗技术圣戈班国际公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]