[发明专利]具有压制的表面的微晶玻璃和制造该微晶玻璃的方法

说明书

技术领域

本发明具有如下主题：用来对用于微晶玻璃(玻璃陶瓷)制造的 绿色玻璃体的表面进行再成型，特别是进行结构化的方法；制造具有 已结构化表面的微晶玻璃的方法；以及依照该方法制造的微晶玻璃。

背景技术

微晶玻璃的成型方案是普遍公知的。有所区别的是，由熔体初成 型和依据类属的再成型。公知的是，诸如重力下沉、按压、挤压或者 真空拉引的再成型方法，用以获得微晶玻璃的专门用途的三维的定型。

所述成型工艺公知的是应用于绿色玻璃，亦即微晶玻璃的玻璃态 半成品。

通常地，绿色玻璃在已知的成型方法中被加热到在玻璃内部大约 1000℃的最大温度，以便获得用于再成型的足够粘度。在此，实施如 下的临界温度范围，在该临界温度范围下，开始晶核形成，而晶核形 成在再成型的加工步骤中必须避免。否则，自发的晶核形成可能会使 陶瓷化的结果变糟。出于这个原因，晶核形成的临界温度范围(典型 地为720至850℃)必须尽可能快地通过。

另一方面，对于三维的成型必需的是，绿色玻璃被彻底加热。公 知的、所应用的燃气红外线辐射器在大约1100至1200℃的持续运行温 度下运行。在该范围内，燃气红外线辐射器以如下波长范围将其主要 能量进行辐射，所述波长范围在大多玻璃的吸收边(大约2.7μm)之上。 因此，辐射器的主要辐射功率已经在玻璃表面被吸收。因而，这样的 燃气红外线辐射器也被称为表面加热装置。但是，这样的燃气红外线 辐射器并不特别适用于：实现对玻璃的如此快地彻底加热，从而能够 对以20至40秒的时间延迟发生的晶核形成充分抑制。

由此出发，例如出版文献EP 1 171 391 B1、EP 1 171 392 B1以及 DE 101 10 357 C2介绍了为了对绿色玻璃进行三维再成型的目的而较 快地彻底加热微晶玻璃的方法。其中提出使用电的、短波的红外线辐 射器，其在波长方面的辐射最大值为1.2μm，这相应于大约2400°K的色 温。在这里，凭借适当的措施可以实现直至透明玻璃深层的均一加热。

而现在应当力求在绿色玻璃体的表面范围内对绿色玻璃体进行再 成型。特别地，凭借根据本发明的方法，可行的是，给表面设有一种 结构。在这里，这时恰为不利的是对玻璃体的彻底加热，这是因为不 能获得足够快的冷却速率，它特别是在一定程度上“冻结”细腻的表 面结构。此外，借助短波的红外线辐射器由于玻璃在短波光谱范围内 的吸收特性而未获得足够的表面温度。在使用短波的电辐射器时，玻 璃内部的温度攀升至1000℃，而表面区域的温度则保持在900℃。因此， 动用长波的燃气红外线辐射器显得更有可能成功。

但在这里，专业人士提出如下问题，在利用已知的燃气红外线辐 射器进行再加热时，不能在足够短的时间内在衬底表面获得足够高的 温度，该温度实现压制过程而同时另一方面又不会触 发自发的晶核形成。由此，这是基于：特别是为了压制细腻的结构， 与大型的三维再成型相比(诸如重力下沉、真空拉引或者按压)，必 须在表面上获得更低的粘度。

为了完整性起见，还要对绿色玻璃体“从熔体中”初成型进行探 讨。已知的方法同样具有所提及的彻底加热的衬底太缓慢冷却的缺点。 此外，该方法与池窑运行相联系并因此经常提供不了制造过程的足够 的灵活性。

从产品，亦即微晶玻璃的角度看，作为表面的构造可能性公知的 有例如对微晶玻璃表面进行涂层或者涂漆。作为功能层，可以例如施 加喷涂涂层或者具有荷花效应的漆或者抗反射涂层。对于所施加的功 能层的要求对于微晶玻璃衬底恰好正如想象中那样高，涂层如同衬底 那样必须胜任同样的要求。于是，希望的是，涂层满足相似的机械的 和/或热的和/或化学的要求并同时具有可相比的光学特性。但迄今为 止，未公知如下的涂层物质，所述涂层物质如同微晶玻璃那样具有可 相比的硬度、机械稳定性、特别是在可见区域和红外区域内相似的传 输性能以及首要的是具有可相比的很小的热膨胀。出于最后所述的原 因，问题已经在于微晶玻璃衬底与涂层之间连接的可保持性。因此， 所有已知涂层在该方面或其它方面始终表现为让步。

发明内容