提供了一种调整，例如降低玻璃组合物的熔化和／或成型温度和／或液相线温度的方法。所述方法能够在基本上没有改变玻璃的弯曲和退火温度的情况下加以实施。所述方法包括：减少玻璃组合物中ＭｇＯ的含量，以及增加同样或者大约同样变化量的选自于ＣａＯ，Ｒ↓［２］Ｏ（Ｎａ↓［２］Ｏ和Ｋ↓［２］Ｏ），Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和ＳｉＯ↓［２］的至少两种或多种或者所有组分。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
Method for adjusting characteristic temperature of glass and glass product prepared by the method
A method is provided for reducing the melting and / or molding temperature and / or liquidus temperature of a glass composition, for example. The method can be implemented without substantially changing the bending and annealing temperatures of the glass. The method comprises the following steps: to reduce the content of MgO in glass composition, and increases the same or roughly the same amount of change from CaO R: 2 O (Na: 2 and K: O 2 O, Al): 2 O: 3 and SiO: 2 at least two or more or all components.
【技术实现步骤摘要】
技术介绍
本申请是2001年2月9日提交的系列号为09/780887的美国专利的部分继续专利申请，所述美国专利的题目是“METHODS OFADJUSTING GLASS MELTING AND FORMING TEMPERATURES WITHOUTSUBSTANTIALLY CHANGING BENDING AND ANNEALING TEMPERATURES ANDGLASS ARTICLES PRODUCED THEREBY”，在此引入该专利作为参考。1.专利
本专利技术一般涉及具有改善的熔化和精炼特性的玻璃组合物，并且，更具体地，涉及，如果需要，在优选不改变玻璃的弯曲的温度和/或退火粘度的条件下，调整玻璃组合物以降低熔化和/或成型粘度(formingviscosity)和/或脱玻的温度的方法。本专利技术还涉及由该玻璃组合物制成的玻璃制品。2.技术考虑玻璃厂商熔化玻璃原料并且对玻璃熔体进行精炼，形成玻璃制品。例如，在传统的浮法玻璃生产过程中，在窑炉或者熔窑中加热玻璃原料，形成玻璃熔体。将玻璃熔体倒入熔融锡浴中，在该锡浴中，对玻璃熔体进行成型并连续冷却，形成浮法玻璃带。将浮法玻璃带冷却并切割成实心玻璃制品，例如浮法玻璃薄片。根据玻璃制品的要求性能选择所使用的特定原料以及它们的相对含量。示例性玻璃原料组成在美国专利5,071,796；5,837,629；5,688,727；5,545,596；5,780,372；5,352,640；以及5,807,417中进行了公开。此处列举的仅仅是部分组成实例。正如玻璃制造领域中的普通专业人员将理解的那样，玻璃组合物的性能能够根据它们的温度和粘度特性加以确定。例如，玻璃的“熔化温度”通常被定义为玻璃粘度为100泊时的温度，该温度通常指的是″log2″粘度(即，玻璃粘度(单位泊)的对数值为2)的温度。类似地，“成型温度”(log4粘度)、“弯曲温度”(log7.6粘度)、“退火温度”(log13粘度)以及“应变点”(log14.5粘度)被分别定义为玻璃粘度(单位泊)的对数值为4，7.6，13和14.5时的温度。“液相线温度”是玻璃开始脱玻时的温度，脱玻会导致玻璃产品出现所不希望的模糊。已知成型温度与液相线温度之间的差值即为“工作范围”。通常理想地是工作范围大于40°F(22℃)。玻璃制作者从玻璃厂商处购买平板玻璃板，并且将这些玻璃板加工成各种商品，例如建筑窗户、镜子、淋浴门、汽车窗、绝缘玻璃单元等。典型地，所述加工包括加热平板玻璃并且将玻璃板弯曲，然后，对玻璃板进行控制冷却，使之退火、回火或者热强化。对于特定类型的玻璃而言，弯曲、回火和/或退火温度都是制作加工过程中的重要经济因素，而且，在没有实质性改变现有制作加工过程的情况下，这些温度都不能轻易改变，而制作加工过程的改变花费大且耗时长。由于对平板玻璃产品的产量以及质量要求的提高，平板玻璃厂商承受着提高玻璃产量，而同时又降低玻璃制造成本的压力。许多玻璃厂商正在以越来越高的生产量和温度运转玻璃窑炉，以满足增长的玻璃需求。但是，这种对提高玻璃产量的需求已导致几方面问题。例如，传统平板玻璃窑炉的工作温度典型地为2850°F(1564℃)量级。由于通过窑炉处理更多的玻璃原料，需要更多的燃料来在更短的时间内熔化数量更多的玻璃原料。这一燃料用量的增加显著提高了玻璃薄片或者制品的生产成本，并且造成熔化操作时热效率的下降。此外，在更高的产量和更高的温度下运行熔窑还可能例如通过引起硅砖拱(silica crown)和护壁的热和/或化学损坏，来破坏熔窑中的耐火材料，这可能导致熔窑上部结构发生早期失效或者坍塌以及在玻璃中形成实心缺陷。应保持采用浮法玻璃工艺制备的玻璃的成型温度充分高，以避免玻璃发生脱玻，从而导致浮法玻璃产品中产生结晶缺陷。对于某些玻璃组合物而言，这种比较高的成型温度可能有问题，这会增大浮法玻璃熔窑部分，包括将玻璃熔体送入熔融锡浴的部分的溶解速度。例如，熔窑的成型耐火材料的工作寿命可能会缩短。因此，有利的是，向玻璃厂商提供调整玻璃组合物(并且因此调整用于制备该玻璃组合物的原料)的方法，以便提供较低的熔点和/或较低的成型温度和/或较低的液相线温度。前者有助于减少燃料用量和熔窑损坏的可能性，而且同时又能够基本保持与初始玻璃组合物相同的弯曲和退火温度。后者能够延长包括成型耐火材料的熔窑部分的工作寿命。专利技术概述本专利技术提供一种调整，例如降低玻璃组合物的熔化和/或成型温度和/或液相线温度的方法。所述调整能够避免使玻璃的弯曲和/或退火温度发生显著改变。在一个方面，本专利技术的涉及含有氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO)的玻璃组合物，已发现增大CaO的量，例如重量百分比，或者减少大致相同数量(重量百分比)的MgO能够使玻璃具有较低的熔化和成型温度，而同时又基本上没有改变玻璃的弯曲和退火温度。而且，已发现减少玻璃中MgO的含量并且增大CaO，R2O(Na2O和K2O)，Al2O3和/或SiO2中的至少两种或者多种的含量能够降低液相线温度。对上述材料同时进行的减少和增加没有损害玻璃熔体的腐蚀性。此外，根据所要影响的温度是熔化温度、软化温度和/或液相线温度，来确定同时增加上述两种或多种所述材料中哪些材料的含量。例如，可以改变玻璃的软化温度，使不同熔窑的玻璃组合物相互匹配，获得对于任何随后的弯曲和退火操作所需的共同软化点。这时，可以提高CaO和R2O和/或Al2O3和/或SiO2的量，以使所述这些材料中两种或更多种材料的总增加量等于MgO的减少量。在本专利技术的另一个方面，一种降低玻璃组合物的熔化和成型温度的方法包括采用其金属离子的场强比Ca++和/或Mg++低(例如Ba++或Sr++)的金属氧化物替代玻璃组合物中的至少一些CaO和/或MgO。还提供了一种具有对平板玻璃厂商有利的性能的玻璃组合物。在一个实施方案中，所述玻璃组合物的熔化温度为约2570-2590°F(1410-1421℃)，成型温度为约1850-1894°F(1010-1034℃)。该玻璃组合物的弯曲温度为约1300-1350°F(704-732℃)，退火温度为约1016-1020°F(547-549℃)。在本专利技术的另一个方面，所述玻璃组合物具有较低的液相线温度，但是并未增加碱性组分，因而并未造成组合物的腐蚀性过强。在所述这一方面，所述玻璃组合物的熔化温度为约2510-2650°F(1376-1454℃)，成型温度为约1800-1894°F(982-1034℃)，液相线温度为约1780-1850°F(971-1010℃)。该玻璃组合物的弯曲温度可以为约1300-1350°F(704-732℃)，退火温度为约1016-1020°F(547-549℃)。在这种玻璃组合物中，当玻璃中铁含量较高时，MgO的含量为约1-3％(重量)，而当玻璃中铁含量较低时，其含量为约0.01-0.15％(重量)。铁含量较高的玻璃中铁含量至少0.1％，而铁含量较低的玻璃中的铁含量低于0.1％(重量)。当CaO+R2O+Al2O3的量的组合量为约23-29％(重量)时，这种组合能够补偿MgO的减少。附图简述附图说明图1是本专利技术一种示例性(计算机模拟)的玻璃组合物的选定参量的归一化偏差与CaO％(重量)的关系曲线；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降低含有ＣａＯ和ＭｇＯ的玻璃组合物的玻璃特性温度的方法，所述玻璃特性温度选自于熔化温度、成型温度、液相线温度以及它们的任意组合，所述方法包括如下步骤：减少选定重量百分数的ＭｇＯ，以及增加基本上同样重量百分数的至少两种选自于ＣａＯ，Ｒ↓［２］Ｏ，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和ＳｉＯ↓［２］的组分。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：GA皮克拉罗，JC拉特利夫，R马科维奇，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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