玻璃陶瓷物品、以及用于使玻璃陶瓷化的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种方法和设备，用于在连续式加热炉中使坯料玻璃陶瓷化，其中，陶瓷化直接在辊子上执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于使坯料玻璃陶瓷化的方法和设备以及能利用该方法制造的玻璃陶瓷-产品。本专利技术特别是涉及如下的方法和设备，所述方法和设备实现了直接在输送系统的辊子上进行对坯料玻璃的陶瓷化，并且实现了能利用所述方法和设备制造的产品。
技术介绍
由现有技术公知的是连续的、直接接到热成型过程之后的陶瓷化方法。US 2005/016214 Al教导了一种用于制造结晶化的玻璃板的连续的方法和一种用于实施该方法的设备。该方法包括如下步骤对能结晶化的玻璃材料加以熔化；调整所熔化的材料的粘度；将辊子和/或轧辊之间的玻璃成型为玻璃带的步骤；以及将该玻璃带引导穿过结晶通道，在所述结晶通道中，玻璃带被结晶化。玻璃带在结晶通道中的输送依照教导在传送带上进行，该传送带由耐热材料的辊子构成。可选地，在进入到结晶化隧道中之前还设置“推压辊子”，该推压辊子将新被成型的玻璃带压向传送带，以便获得平坦的带。然而，该所引用的文献对于很多重要的参数，例如陶瓷化过程的总时长、陶瓷化的最高温度以及玻璃带的所属的粘度或者在传送带的各辊子之间的间距，没有给出说明。然而，所述任务对于能以足够的平整度生产玻璃陶瓷物品而言，是重要根本的。在最高温度负载的阶段期间，即一般在体结晶期间，玻璃带具有非常低的粘度，非常低的粘度导致当在辊子之间的间距太大时，玻璃带发生“下垂(durchsacken) ”，并且经陶瓷化的产品由此具有强烈的波纹度。同样地想要达到的是，能对所述方法进行如下控制， 即，使得一般在体结晶前不久或者开始时达到的、最低粘度的时间段尽可能短地渡过。然而，如同本领域技术人员所公知的那样，这是困难的，因为具有高的粘度的短的时间段是通过至少短暂的非常高的陶瓷化温度换来的，这样的非常高的陶瓷化温度又使陶瓷化的放热过程很难能控制。此外，由于所需的较高温度，很短的陶瓷化时间也导致了进行陶瓷化的坯料玻璃过低的最小粘度，由此，坯料玻璃更难被处理，因为该坯料玻璃更容易变形。所有这些关系式和参数在述及的文献中未被提及。因此，从如下所述出发，即，所描述的方法仅普适性地涉及在辊子上进行的连续的陶瓷化的可行性，但是在此，所生产的产品的质量倒不如说是次要的。凭借这样未详细说明的方法制造的产品，估计具有高波纹度并且由此对于很多要求均勻产品的应用而言，在未加事后处理(例如进行平整化的研磨过程或者抛光过程)的情况下，是不可以应用的。除了所描述的方法外，同样公知其他的用于使坯料玻璃连续陶瓷化的方法，在这些方法中，为了避免辊子上的坯料玻璃由于非连贯的支承所引起的波纹性问题，输送在载体板上进行或者在熔融金属的浴液上进行(例如US 3，804，608以及US 3，809，542 A)。这些方法一般具有如下的缺点，即，这些方法必须在保护气体气氛下来执行，保护气体气氛在产生方面是昂贵的并且此外造成额外的花费。坯料玻璃在载体板上的输送具有如下缺点，S卩，坯料玻璃的平放在载体板上的侧仅有限地与熔炉气氛保持接触，由此，所生产的陶瓷物品的上侧和底侧，在其特性(例如机械强度、耐化学性、透明性等)方面有所差异。此外，载体板在每次使用时必须被预热并且在陶瓷化期间也要被进一步加热，这导致了在能量方面明显更多的消耗并且更费时，因为需要额外的工艺步骤。与之相对照地，坯料玻璃在辊子上的直接陶瓷化具有如下优点，即， 仅对于输送坯料玻璃所需的少得多的材料必须被一并加热。坯料玻璃在熔融金属的浴液上的支承一例如在锡的浮法浴液上的支承具有如下缺点，即，坯料玻璃的与浴液保持接触的表面可能被浴液的组分所沾污。这一点不利地影响到陶瓷化的过程。锡杂质可能导致表面结晶化被强化，这种表面结晶化在玻璃陶瓷-产品的质量要求方面是不受欢迎的。此外，表面结晶化能够尤其在应用采用最高温度的陶瓷化方法时，导致玻璃带的不再可监控的陶瓷化并且由此使生产过程不适宜。
技术实现思路
因此，本专利技术基于如下任务，S卩，提供一种陶瓷化方法和一种用于实施该方法的设备，所述陶瓷化方法允许了在很高的最高温度的情况下快速的、高能效的陶瓷化，并且同时确保了经陶瓷化的产品在机械特性、化学特性或者与透明性相关的特性以及尤其产品的平整度方面的高质量。此外，该方法也应当被连续地利用。所述任务通过独立权利要求的主题得到解决。有利的构造方案和改进方案在从属权利要求中实施。与之相应地，根据本专利技术的方法设置有对坯料玻璃的陶瓷化方案，其中，坯料玻璃至少在体结晶期间直接在辊子上得到输送和/或得到支承。所述方法能被以高陶瓷化速度来实施，高陶瓷化速度允许在坯料玻璃的至少一区域进行如下的陶瓷化，这种陶瓷化在该区域成型结束之后，通过该陶瓷化过程以0. 5至4个小时进行直至经陶瓷化的区域冷却结束。在此，将坯料玻璃在体结晶期间经受最高温度的时间段仅包括5至60分钟，其中，最高温度处于750与1250°C之间。由此，进一步提高能效，该能效通过处理在不用载体板的情况下实现。该方法就此而言是连续式地、作为陶瓷化方法在穿过炉子的通路中执行。本专利技术可通用地用于各个板的陶瓷化和连续的带的陶瓷化。据此，尤其是呈连续的坯料玻璃带或者各个坯料玻璃板形式的坯料玻璃被用作初始基板。在坯料玻璃带的情况下，优选在陶瓷化之后，分割或者说分开成各个板。在本专利技术的意义上的坯料玻璃普遍是指如下的初始基板，该初始基板通过借助根据本专利技术的方法的陶瓷化被转换为在结构上与初始基板的材料不同的玻璃陶瓷。在此，优选涉及的是非晶态的玻璃。但坯料玻璃也可以已经包含晶体相。为此要考虑的是，本专利技术应用玻璃陶瓷作为初始基板或者坯料玻璃，并且以重结晶的方式执行陶瓷化。对此的示例是高温石英混合晶体相到热液石英混合晶体相的转变。至少稍前于体结晶和在体结晶期间， 坯料玻璃的陶瓷化的部分的上侧和底侧的温度被连续地测量，并且借助这些信息结合额定值来调节加热。稍前于体结晶时以及至少是体结晶开始时，有待陶瓷化的坯料玻璃的粘度可以至少部分地处于IO7与IO11Cipa · S之间。由于这样的低粘度，对于输送，至少在粘度达到最小值的时间区段内，对输送设备提出了高要求。如果辊子间距被选择得过宽，进给速度过低或者温度太高的话，在起支撑作用的辊子之间的进行陶瓷化的玻璃带或者进行陶瓷化的板可能发生“下垂”，并且于是导致最终产品的不希望的波纹度。在极端的情况下，在各个辊子之间的玻璃带甚至可能裂开，由此，整个连续的生产过程受到妨碍。在大部分结晶化过程在几分钟之内发生之后，粘度通过在部分已陶瓷化的坯料玻璃中形成晶体而再次陡然升高。在最低粘度的时间点上一即直接在结晶化之前或开始时产生的变形如同被冻住了。因此，在输送设备的至少在体结晶的区域中辊子之间的间距为玻璃带进给速度以及这一时间点上温度的函数，该函数又对稍前于体结晶开始时坯料玻璃的最低粘度加以确定。出于这个原因，玻璃带的进给速度在最低粘度为IO7至IO11Pa · s的情况下，应该处在 0. 2与lOm/min之间，优选处在0. 5与5m/min之间。快速的进给速度减少了低粘度材料的下垂的危险。相对于借助坯料玻璃的进给速度、温度和粘度对辊子间距的确定可另选地，在辊子轴线之间的间距&。&也可以借助如下公式来估算Xltolle5 彡 360 * (Ra *^scheibe )/ \ ^S/^VorschubL ，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于使坯料玻璃陶瓷化的方法，所述坯料玻璃尤其是呈连续的坯料玻璃带或者单个的坯料玻璃板的形式，其中－所述坯料玻璃至少在所述体结晶期间直接在辊子上被输送，－所述坯料玻璃的至少一个部分的整个陶瓷化过程持续０．５与４小时之间，其中，所述至少一个部分在所述体结晶期间经受最高温度达５至６０分钟，－所述体结晶在７５０与１２５０℃之间的温度范围内执行，其中，所述坯料玻璃的至少一个进行陶瓷化的部分的上侧和底侧的温度被连续地测量，并且加热借助这些信息结合额定值，借助于测量和调节装置被加以调节，并且－所述坯料玻璃的所述至少一个部分的粘度在所述体结晶期间至少短暂地处于１０７与１０１１ｄＰａ·ｓ之间，并且－所述至少一个部分在所述体结晶期间以处在０．２与１０ｍ／ｍｉｎ之间、优选０．５与５ｍ／ｍｉｎ之间的进给速度在所述辊子上向前运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：法尔克·加贝尔，托拉尔夫·约翰松，乌韦·马滕斯，克里斯蒂安·鲁斯，乔治·埃里德瑞奇·施罗德，
申请(专利权)人：法尔克·加贝尔，托拉尔夫·约翰松，乌韦·马滕斯，克里斯蒂安·鲁斯，乔治·埃里德瑞奇·施罗德，
类型：发明
国别省市：DE