[发明专利]一种铂金通道及提高玻璃澄清效果的设备

说明书

本发明涉及一种铂金通道及提高玻璃澄清效果的设备，该铂金通道包括澄清段(1)、搅拌段(2)，以及供料段(3)，其中，澄清段(1)包括：风箱式钢构(5)、第一保温材料(6)、第二保温材料(7)、铂金管(8)、蒸气管路(9)、气体调整装置(10)、温度检测器(T)、湿度检测器(H)、压力检测器(P)、以及蒸气源(11)，其中，风箱式钢构(5)在第二保温材料(7)外侧对第二保温材料(7)进行支撑，第二保温材料(7)对铂金管(8)进行支撑和保温，第一保温材料(6)在风箱式钢构(5)外侧，对风箱式钢构(5)进行保温。

技术领域

本发明涉及一种铂金通道以及一种玻璃制造设备和方法，具体而言，涉及一种在玻璃制造过程中，高温玻璃溶液流经的铂金通道，以及用来解决玻璃在所述铂金通道进行澄清，气泡无法完全去除，影响产品品质、良率和生产效率的设备和方法。

背景技术

在TFT、LTPS基板玻璃和光学玻璃的制造过程中，窑炉工序将配合料熔解成玻璃液后到达铂金通道工序进行澄清、搅拌后，经过供料段，流出铂金通道工序后，送到成型工序被制成基板玻璃板半成品，半成品经过加工后制成成品，然后完成包装运输即可送到面板厂家进行使用。

随着技术进步和市场对基板玻璃和光学玻璃要求越来越高，反过来推动了对玻璃品质提升的要求和市场预期，这就要求基板玻璃和光学玻璃的光学品质越来越高，以前一些可以容忍的缺陷，比如每张基板玻璃上一个或几个直径小于0.03mm的单个气泡，现在也成了面板厂家无法接受的缺陷，并且这种规格的气泡缺陷在整个基板玻璃制程中很难完全从成品玻璃中排出。

在基板玻璃和光学玻璃的制作过程中，玻璃配合料在窑炉工序进行熔解后，往往伴生着大量的气泡，这些气泡大小不一，气泡的消除工作，主要在铂金通道工序的澄清段完成。澄清段的温度往往比较高，达到1600℃以上，这样做的目的是为了降低玻璃液的黏度，获得较好的澄清效果。但是气泡直径特别小以后，达到了铂金通道澄清段的工作极限，就无法完全将气泡排除，就会在玻璃成品中形成气泡缺陷影响玻璃品质。

上述是从窑炉工序带来的气泡的消除的状况，还有一种气泡是产生在铂金通道内部的，由于玻璃液中含有水分，在高温环境下就会分解，生成氢离子和氧离子，由于玻璃液中含有大量电子，氢离子和氧离子在电化学反应下，形成氧气和氢气，由于铂金通道主要是由贵金属铂制成，铂在高温下具有催化剂的作用，更加促进了这种电化学反应，化学式如下：

H2O←→H++OH-←→H2+O2

以上电化学反应主要发生在接近铂金通道内管壁的区域，由于铂金有渗氢的作用，氢气分子小，可以在铂金结构内部穿过，然而氧气分子由于比较大，无法穿过铂金结构内部，即氢气可以穿透铂金管壁，然后氧气分子却无法穿透。由于铂金管壁内部的氢气分压高于铂金管壁外侧的氢气分压，因此往往发生，氢气从铂金管内部渗出，而氧气在铂金管壁内部形成氧气泡的现象。再则这个区域的玻璃流动速度相比中心区域较低，更容易聚集形成大的气泡，生成的基板玻璃受此影响，产品良率降低。

上述两种气泡的解决，主要在澄清段完成，因此铂金通道工序的澄清段是很重要的功能段，直接影响玻璃产品的良率和品质。

在传统的基板玻璃和光学玻璃制程中，以上两种气泡很难区分，对策措施是不一样的，并且也互相制约。目前解决上述问题的方法主要有，升高铂金通道澄清段的温度，通常升高到1640℃以上，特别在产能较大的情况下，温度更高，这样做目的是降低玻璃液的黏度，使得气泡更容易上浮排除，但是在解决气泡的同时，会产生很大量的铂金挥发物缺陷，并影响铂金通道的使用年限。

同时在升高铂金通道澄清段温度的同时，将整个铂金通道安装在恒温恒湿间内部，恒温恒湿间内部湿度提高到50％以上，温度提高到40℃以上，目的是使得恒温恒湿间内产生较多的氢气分压，在铂金通道澄清段管壁外侧形成一个动态的水分分解平衡：