[发明专利]用于消除用于玻璃制造设备的含铂部件的碳污染的方法

说明书

根据35U.S.C.§120，本申请要求2010年8月30日提交的美国专利申请第12/871222号和2011年3月29好提交的美国专利申请第13/074,133号的优先权权益，其内容作为依据且全文以参见方式纳入本文，且因此根据35U.S.C.§120要求其优先权权益。

技术领域

本发明涉及一种用于减轻用在玻璃制造设备中的含铂部件的碳污染的影响的方法。

背景技术

在制造精密玻璃制品中用于递送高质量玻璃的玻璃制造设备要求对递送系统特别注意。这种精密产品可包括光学透镜和用于制造诸如电视机、电脑、手机等显示装置的玻璃面板。

用于高精密产品的熔融玻璃递送系统通常可由贵金属形成，且通常是铂或诸如铂铑合金的铂合金。通常选自铂族金属的这种贵金属具有高融化温度，且不太会使流过这些“铂”递送系统的熔融玻璃(熔体)污染。很多情况中，特定铂递送系统的各个部件，例如精炼炉，或搅拌容器是通过连结多个子部件来制造的。例如，圆筒形管可通过将多个平坦铂板轧制半圆形节段，然后将这些节段焊接而形成管来形成。另一示例中，用于搅拌熔融玻璃的搅拌器可通过将各个搅拌叶片焊接到轴来形成。甚至，该轴也可由多个部件形成。

尽管有当铂(或铂合金)浸在腐蚀性熔融玻璃中时相对稳定的性能，但已经发现这些铂部件中的某些会致使熔融玻璃被气体夹附物或浮泡意外污染。

被认为是源自贵金属部件，诸如用于搅拌熔融玻璃的设备的浮泡已经被确认为是制造用于LCD显示器基板的玻璃板中的重大损失问题。该问题在熔化炉的启动过程中尤其普遍，但也已在中间过程中观察到。由于这些缺陷由大于约90％的CO₂构成，因此所存在的问题被认为是部件的碳污染。碳污染可存在在部件中，其可来自部件制造商，或也可能在运行过程中被引入部件。

下面的公开提出了一种在使用之前或使用过程中处理单独部件和/或子部件的方法，以减轻这些气体夹附物的形成。

发明内容

本文所公开的是用于生产用在玻璃制造系统中的含铂制品的方法的实施例，在该制品的使用过程中(例如在该制品与熔融玻璃接触的过程中)几乎没有或完全没有碳从该制品扩散出。该制品的低至几个ppm的碳含量可能致使在铂与熔融玻璃之间的界面处形成CO₂气体，CO₂气体会在熔融材料内产生气泡，气泡会持续地、不受欢迎地进入最终玻璃制品中。内部碳污染一方面是在制造诸如搅拌杆(搅拌器)的制品时，碳被引入形成的密封腔室内。存在有很多出现这种情况的机会：某些搅拌器轴是双壁的，在这些壁之间有通过焊接密封的空间，衬套用于将叶片组件附连到轴，且如果这些衬套也是焊接的，则在搅拌器叶片通过焊接附连到外壁的地方也形成连续腔室。碳可来自各种源头，但最常在当含碳润滑剂用在含铂子组件和组件的制造中时出现。在装配之前，不充分的清洁技术会在搅拌器部件的表面上留下碳类残留物。

含铂部件由于金属的耐高温性能经常用在用于将熔融玻璃从一个地方传送到另一个地方的递送系统中，或用于处理熔融玻璃，诸如均匀化材料。这种制品可由铂或铂合金形成，诸如但不限于铂铑合金和铂铱合金。常规的清洁方法，诸如用清洁剂清洗，不能将扩散入铂制品的本体内的碳去除。因此，需要采用其他方法以消除碳。

熔融玻璃还可称为玻璃熔体或简称为“熔体”。应理解，通常理解的玻璃包括弹性状态的材料，且虽然由熔化器生产的熔融材料此时不是真正的玻璃，但是冷却后能够形成玻璃，且玻璃制造领域的技术人员应理解该术语的用途。因此，如本文所使用的，术语“熔融玻璃”指由无机氧化物材料构成的熔融液态材料，当冷却时，其能够形成玻璃。

根据一个实施例，公开了用在玻璃制造系统的含铂金属部件的制造方法，包括：提供第一含铂金属构件和第二含铂金属构件，用氧气产生材料(当加热时能够释放氧气的材料，诸如多价氧化物材料，例如氧化锌，或硝酸盐化合物)涂敷所述第一含铂金属构件和所述第二含铂金属构件中的一个或两个的至少一部分；并将所述第一含铂金属构件和所述第二含铂金属构件连结以形成组件，其中，所述氧气产生材料的至少一部分设置在所述第一含铂金属构件与所述第二含铂金属构件之间的间隙体积内。

该方法还包括在热处理步骤中在含20体积％氧气的环境中将所述组件加热到至少1450℃温度并持续≥12小时时间段。

将所述第一含铂金属构件和所述第二含铂金属构件连结可包括例如将所述第一含铂金属构件焊接到所述第二含铂金属构件。

某些情况中，可在间隙体积与所述间隙体积外部环境之间设置通风通道，并可在热处理之后进行所述通风通道的密封。