[发明专利]带陶瓷覆膜的构件和使用了该构件的玻璃制品的生产设备

说明书

将一种能够兼顾陶瓷覆膜的特质与气体阻隔性、并且在用作构成玻璃制品的制造装置的陶瓷制构件、金属制构件的覆膜时不会形成具有比气氛温度低的熔点的复合氧化物的陶瓷喷镀覆膜形成在陶瓷制构件、金属制构件上。一种带陶瓷覆膜的构件，其为在陶瓷制构件、或金属制构件的表面的至少一部分上形成有陶瓷喷镀覆膜的带覆膜的构件，所述陶瓷喷镀覆膜含有Al₂O₃和12CaO·7Al₂O₃，且CaO与Al₂O₃的重量比率(CaO/Al₂O₃)大于0.11且小于等于0.50。

技术领域

本发明涉及在陶瓷制构件或金属制构件的表面上形成有陶瓷喷镀覆膜的带陶瓷覆膜的构件和使用了该构件的玻璃制品的生产设备。

背景技术

在利用浮法的玻璃制品的生产设备中，在与熔融玻璃直接接触的部位，将不容易被侵蚀的电熔耐火砖、一部分非常致密的烧结砖用作设备材料(非专利文献1)。另一方面，在不与熔融玻璃直接接触、但受到由熔融玻璃产生的挥发物、腐蚀性气体的影响、并且要求在长期的高温下的机械特性的部位，将硅线石类等以氧化铝和二氧化硅作为主体的烧结砖用作陶瓷制构件(专利文献1)。另外，对于同样的部位，有时也将包含不锈钢的钢铁材料、钼等具有耐热性的金属材料用作金属制构件。

需要说明的是，上述的陶瓷制构件和金属制构件可以根据应用部位所要求的、对由熔融玻璃产生的挥发物、腐蚀性气体的耐受性和耐热性而灵活使用。

正在研究在用于这些玻璃制品的生产设备的陶瓷制构件、金属制构件的表面，形成陶瓷覆膜作为以气体阻隔性等为目的的功能膜。

作为出于上述的目的形成的陶瓷覆膜而言，以氧化铝(Al₂O₃)作为主要成分的氧化铝类覆膜、以氧化锆(ZrO₂)作为主要成分的氧化锆类覆膜被广泛地供于实际应用(非专利文献2)。作为氧化铝覆膜而言，出于提高韧性的目的，有时使用在白色氧化铝中添加了二氧化钛的灰色氧化铝覆膜。另外，作为氧化锆覆膜而言，为了防止高温下的相转变，有时使用添加了氧化钇、氧化镁、氧化钙等的稳定化氧化锆覆膜。

对于这些陶瓷覆膜的形成而言，与CVD、PVD等方法相比，能够形成厚的覆膜且覆膜的形成特别快，而且容易与各种大小、形状的构件相对应，因此一般使用喷镀法(非专利文献2)。

然而，上述的氧化铝类覆膜、氧化锆类覆膜的原料的熔点非常高，因此在通过喷镀法而形成的覆膜中有时残留有很多气孔，从而气体阻隔性不充分。

为了提高气体阻隔性，进行金属基底的导入或与金属的复合化、所谓的陶瓷金属化。然而，在该方法中，所要使用的作为基底的金属、所要复合化的金属的性质会限制使用条件，因此会使耐热温度的高度、对各种腐蚀性气体的耐蚀性等陶瓷覆膜的特质受损。

另外，在由生产设备制造的玻璃组成含有Na、K的碱金属成分的情况下，在由玻璃原料制造熔融玻璃的高温环境下，Na₂O、K₂O等发生挥发，结果在采用金属基底的情况下、在用于复合化的金属存在的情况下、或在陶瓷覆膜中含有SiO₂、Cr₂O₃的情况下，在陶瓷覆膜表面形成具有比气氛温度低的熔点的复合氧化物。因这些复合氧化物的落下导致所制造的玻璃制品被污染。

对于自熔融玻璃挥发的Na₂O、K₂O而言，在使用不锈钢作为金属制构件的情况下，作为不锈钢的抗氧化钝化覆膜的氧化铬覆膜与来自熔融玻璃的挥发物反应，有可能加快不锈钢的消耗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国公开专利US2010/0242542号

非专利文献