采用加热装置形成玻璃带的系统和方法制造方法及图纸

形成玻璃带的方法包括使得熔融玻璃流入片成形装置以形成成形玻璃。成形玻璃具有第一部分和第二部分，所述第一部分的厚度大于所述第二部分。方法还包括采用电磁加热装置对成形玻璃进行体积加热，使得第一部分的平均粘度低于第二部分，以及将成形玻璃拉制成玻璃带，使得第一部分的拉制的伸长率高于第二部分。得第一部分的拉制的伸长率高于第二部分。得第一部分的拉制的伸长率高于第二部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用加热装置形成玻璃带的系统和方法
[0001]本申请根据U.S.C.
§
119，要求2019年9月13日提交的美国临时申请系列第62/900039号以及2020年4月24日提交的临时申请系列第63/014847号的优先权，本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。


[0002]本公开内容大体上涉及制造玻璃带的系统和方法，更具体来说，涉及采用加热装置制造具有均匀厚度的玻璃带的系统和方法。

技术介绍

[0003]近十年来，在不断增长的增强现实和虚拟现实装置市场中，对于具有高折射率的光学玻璃的需求是增长的。从具有高折射率和低液相线粘度的玻璃组合物制造光学组件的常规方法是非常昂贵的。此外，此类常规方法对于从这些方法产生的熔融玻璃具有低的利用率。通常来说，这些方法包括将组合物浇注成长条状，所具有的厚度明显大于最终终端产品的厚度。也就是说，这些成形方法产生的浇注条需要额外加工来获得最终产品形式和尺寸。
[0004]这些浇注条的额外加工通常是麻烦的。具体来说，将浇注条锯切成碟片状。接着，对碟片进行研磨从而将它们的外直径抛光至终端产品的最终外尺寸。然后，对碟片进行丝线锯切并经过研磨和抛光步骤以实现终端产品所需的翘曲和尺寸均匀性。

技术实现思路

[0005]本文公开的实施方式提供了具有增加的均匀性的玻璃带的生产方法和系统，同时降低了成本和浪费。具体来说，本文公开的方法和系统所提供的成形玻璃在拉制步骤期间进行体积加热(volumetrically heat)。成形玻璃的体积加热导致要进行拉制的成形玻璃的较厚部分的伸长率高于成形玻璃的较薄部分。因此，将较厚部分和较薄部分拉制成均匀的玻璃带。拉制得到的玻璃带不仅具有比采用常规方法更高的均匀度，而且还实现了将更多的玻璃用于最终终端产品，从而减少了浪费。
[0006]根据本公开内容的方面，形成玻璃带的方法包括：使得熔融玻璃流入片成形装置中以形成成形玻璃，所述成形玻璃具有第一部分和第二部分，所述第一部分的厚度大于所述第二部分。方法还包括采用电磁加热装置对成形玻璃进行体积加热从而使得第一部分具有低于第二部分的平均粘度。此外，方法包括将成形玻璃拉制成玻璃带，从而使得第一部分拉制的伸长率高于第二部分。
[0007]根据本公开内容的方面，玻璃成形系统包括：片成形装置，其构造成从熔化设备接收熔融玻璃并形成成形玻璃，所述成形玻璃具有第一部分和第二部分，所述第一部分的厚度大于所述第二部分。系统还包括沿着拉制路径布置在片成形装置下游的电磁加热装置，所述电磁加热装置构造成对成形玻璃进行体积加热，从而使得成形玻璃的第一部分具有低于成形玻璃的第二部分的平均粘度。此外，系统还包括构造成将成形玻璃拉制成玻璃带的
多个边缘辊，从而使得在玻璃带中，成形玻璃的第一部分的厚度基本等于成形玻璃的第二部分的厚度。
[0008]在以下的详细描述中提出了本文的其他特征和优点，其中的特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。
[0009]要理解的是，前述的一般性描述和下文的具体实施方式都描述了各个实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。
[0010]包括的附图提供了对各个实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各种实施方式，且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
[0011]当结合以下附图阅读下面对本公开内容的具体实施方式的详细描述时，可对其形成最好的理解，附图中相同的结构用相同的附图标记表示，其中：
[0012]图1的流程图显示根据本公开内容实施方式的玻璃带的制造方法；
[0013]图2是根据本公开内容实施方式的玻璃成形系统的实施方式的示意性侧视图；
[0014]图3是根据本公开内容实施方式的图2的玻璃成形系统的示意性正视图；
[0015]图4是根据本文公开内容的一个或多个实施方式的沿图3的线A
‑
A截取的图3的玻璃成形系统的横截面图；
[0016]图5是根据本公开内容实施方式的进行加热过程的成形玻璃的部分视图；
[0017]图6图示性显示根据本公开内容实施方式的在对成形玻璃进行体积加热的时候的温度分布与时间的函数关系；以及
[0018]图7
‑
9图示性显示根据本公开内容实施方式的成形玻璃的厚度上的体积损失密度分布。
具体实施方式
[0019]在本文所述的实施方式中，公开了用于形成具有降低的厚度变化情况的玻璃带的连续浇注和拉制方法。采用本文所述实施方式形成的玻璃带可以被用于形成低粘度玻璃组合物，例如可用于增强现实和/或虚拟显示显示屏的那些。本文所述的连续浇注和拉制方法包括：使得熔融玻璃流入片成形装置中以形成成形玻璃，使得成形玻璃在片成形装置中冷却，从片成形装置运输成形玻璃，以及将成形玻璃加热和拉制成薄的玻璃带。本文所述的连续浇注和拉制方法能够以较低成本实现用于增强现实和/或虚拟现实应用的显示屏玻璃的大规模生产。生产得到的玻璃带具有高的均匀性、高的尺寸稳定性以及低翘曲。因此，生产得到的玻璃带需要有限的后加工，从而降低了制造成本和减少了浪费。本文将具体参考附图，对用于形成玻璃带的工艺和系统的各种实施方式进行描述。
[0020]如本文所用，术语“上限液相线粘度”指的是用于本公开内容的制品和方法中的玻璃的粘度，在所述粘度，玻璃以没有晶体的方式形成均质熔体。此外，如本文所用，术语“下限液相线粘度”指的是用于本公开内容的制品和方法中的玻璃的粘度，在所述粘度，玻璃会易于发生一个或多个晶相的生长。
[0021]如本文所用，用于本公开内容的制品和方法中的玻璃的“失透区”是由从上限液相线温度到下限液相线温度给定的温度范围，例如，在该温度范围中，玻璃经受高于0.01μm/分钟的一个或多个晶相的晶体生长。
[0022]如本文所用，用于本公开内容的制品和方法中的玻璃的“平均粘度”指的是本公开内容的玻璃、玻璃带、玻璃片或者其他制品的如下粘度，其是在所涉及的工艺或方法步骤(例如，拉制)期间，在制品的一个区域上并且在足以根据本公开内容领域的技术人员所理解的分析和测量方法确定平均粘度值的持续时间上测得的。如本文所用，通过如下方式确定粘度和平均粘度：首先采用ASTM标准(C
‑
695)实验室测量，采用含熔融玻璃的旋转坩埚和带有浸入玻璃中的热电偶的心轴。ASTM标准(C
‑
695)实验室测量测量了不同玻璃温度下的玻璃粘度。然后，在本文所述方法的浇注步骤期间(即，当其流动通过浇注机时，熔融玻璃冷却的步骤)，采用位于玻璃和浇注机这两者中的热电偶(例如，总计50个热电偶)来测量玻璃温度。然后，可以采用来自ASTM标准(C
‑
695)实验室测量的实验室测量数据，将测得的温度用于确定对应的粘度(例如，平均粘度)。此外，由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成玻璃带的方法，该方法包括：使得熔融玻璃流入片成形装置以形成成形玻璃，所述成形玻璃具有第一部分和第二部分，所述第一部分的厚度大于所述第二部分；采用电磁加热装置对成形玻璃进行体积加热从而使得第一部分具有低于第二部分的平均粘度；以及将成形玻璃拉制成玻璃带，从而使得第一部分拉制的伸长率高于第二部分。2.如权利要求1所述的方法，其还包括采用电磁加热装置对成形玻璃进行体积加热，从而使得所述第一部分的平均粘度与所述第二部分的平均粘度之比是约0.1至约0.8。3.如权利要求1和2中任一项所述的方法，其还包括采用电磁加热装置对成形玻璃进行体积加热从而使得所述第一部分的平均粘度是50k泊至107泊。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度，大了预定值，以及所述第一部分的伸长率高于所述第二部分的伸长率，高了同样的预定值。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中：成形玻璃包括第一外表面、第二外表面、以及相对于第一外表面和第二外表面等间距布置的中心区域，以及在成形玻璃的体积加热期间，成形玻璃的所述第一部分中的中心区域的温度大于成形玻璃的所述第一部分中的所述第一外表面的温度且大于成形玻璃的所述第一部分中的所述第二外表面的温度。6.如权利要求5所述的方法，其还包括：在成形玻璃的体积加热期间，将成形玻璃的所述第一部分中的中心区域加热至约720℃至约820℃的温度范围。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其还包括：在成形玻璃的体积加热期间，对成形玻璃进行加热从而使得所述第一部分的平均温度以约15℃/秒或更大的加热速率增加。8.如权利要求7所述的方法，其还包括：在成形玻璃的体积加热期间，对成形玻璃进行加热从而使得所述第二部分的平均温度的增加的加热速率小于所述第一部分的加热速率。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其还包括：在成形玻璃的体积加热期间，加热成形玻璃持续约0.1秒至约30秒的时间段。10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，熔融玻璃包括：硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、氟硅酸盐玻璃、磷硅酸盐玻璃、氟磷酸盐玻璃、硫磷酸盐玻璃、锗酸盐玻璃、钒酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃或者钛掺杂的二氧化硅玻璃。11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，在成形玻璃的体积加热期间，电磁加热装置产生功率强度是约1x10
5 W/m2至约1x10
8 W/m2的电磁辐射。12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，在成形玻璃的体积加热期间，电磁加热装置产生频率是约5GHz至约500GHz的电磁辐射。13.如权利要求1至12中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：