用于制造浮法玻璃板的浮法工艺和浮法玻璃板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于制造浮法玻璃板的浮法工艺，以及一种浮法玻璃板。
【背景技术】
[0002] 基于其高机械强度以及小于1毫米的低板厚度，化学硬化的铝硅酸盐玻璃板近些 年已被用作诸如特别是笔记本电脑和智能手机的移动终端设备的显示器的玻璃盖板。除了 其它拉伸工艺，尤其考虑本领域技术人员所公知的浮法工艺生产铝硅酸盐玻璃板。但是当 使用浮法工艺时，可观察到在化学回火之后，铝硅酸盐玻璃板有弯曲或弓形，本领域技术人 员也已知为翘曲。该翘曲归因于以下事实：浮法工艺为不对称拉伸工艺，以及浮法玻璃板的 被称为锡槽侧的一侧和浮法玻璃板的相对的上侧不同，并在相同的回火条件下呈现了不同 的回火程度，这导致了翘曲。
[0003] 根据DE 3 607 404,例如可以通过将玻璃板的表面在化学回火之前进行研磨和抛 光来避免翘曲的形成，然而这是非常耗时费力的。
[0004] 类似地，有在化学回火之前为浮法玻璃板提供化学回火过程中改变离子交换并且 被设计以使得无翘曲发生的层的技术方法。该技术方案也非常耗时费力的，并且只在所施 加的层不会不利地影响后续处理步骤的特殊情况下是可行的。
[0005] WO 13146438公开了一种玻璃板，其中在一侧上的钠含量被特意设定为比另一侧 低0.2-1.2重量％，由此同样意在降低浮法玻璃板在化学回火过程中翘曲的倾向。缺点是 玻璃板的两个表面在化学上彼此显著不同，由此在进一步的处理成用于显示器的玻璃盖板 的过程中产生问题。特别是之后在进一步处理的工艺过程中也必须确保玻璃板的正确取 向，这意味着进一步处理牵涉到更多的工作。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种基于用于制造化学上高度可回火的浮法玻璃板的浮法 工艺的工艺，它旨在根据本工艺制造的浮法玻璃板没有多少翘曲，同时避免在化学回火处 理之后的额外的处理步骤、例如涂覆或研磨表面。本发明的目的还在于提供一种相应的化 学上高度可回火的玻璃板。浮法玻璃板也旨在相对于两侧的化学组分没有多少不对称性。
[0007] 所述目的是通过独立权利要求来实现的。优选的实施例存在于从属权利要求中。
[0008] 在根据本发明的用于制造浮法玻璃板的浮法工艺中，在具有浮抛窑和退火窑的拉 伸区中，熔融玻璃连续地进给到熔融金属并在拉伸方向被拉长以形成厚度D的玻璃带，其 具有面向熔融金属的锡槽侧和背向熔融金属的上侧，其中，玻璃带沿着浮抛窑冷却，从熔融 金属剥离，并进一步传送穿过退火窑，其中，玻璃带在上侧上具有温度T topW及在锡槽侧上 具有温度Tbrttran，其中，玻璃带沿其纵向轴线上具有两个边界区域，所述边界区域从纵向边 缘到带的中间的方向上延伸并且在其之间布置有有用区域，以及其中，在退火窑的底部处 的温度为T fl_以及在退火窑的顶部处的温度为T railing。根据本发明的浮法工艺的特征在 于，在拉伸区的上侧的温度TttjpS T g+20K至Tg-20K的A部分中，在玻璃带的有用区域中的 各位置X处的温差A Tglass= T ,'!^^为大于仳。
[0009] 本发明人已发现，玻璃带的不均匀的冷却导致化学回火处理后的翘曲大幅降低， 只要在分别涉及玻璃带的相同位置X的玻璃转化温度T g、温度Ttol^P !^,^附近的温度范围 内玻璃带的上侧的温度比玻璃带的锡槽侧更高。在这种情况下，1；表示本领域技术人员根 据ISO 7884-8公知的玻璃转化温度。拉伸区的玻璃带处于玻璃转化温度Tg之下的相应A 部分通常位于退火窑中。
[0010] 另一方面，根据现有技术，当在退火窑中冷却玻璃带时，尽力将待冷却的玻璃带在 拉伸区的位置X处在其整个横截面上保持尽可能恒定的温度，所述温度在拉伸方向上缓慢 地降低。因此试图以这样的方式设置退火窑中的加热，使得在玻璃带的垂直于拉伸方向的 横截面中的温度具有尽可能少的不均匀性。具体地，根据现有技术，在退火窑的位置处，玻 璃带上侧的温度T_应当相当于玻璃带的锡槽侧的温度T b(rtt(M。这通常是通过退火窑中相 等的底部处的温度TfltraJP顶部处的温度T Miling来实现的。
[0011] 但是，根据本发明，玻璃带被以这样的方式冷却，使得拉伸区的A部分中的温度 Ttop大于T b(rtt(M，其中在拉伸区的上侧温度TttjpW T g+20K降低至Tg-20K的A部分中。已经发 现，随着温差厶1'81_=1'_-1^。" 1的增大，化学回火后的翘曲减小。虽然当化学回火后温差 ATglass=O时玻璃带的上侧趋于形成凸形上侧，但是化学回火后上侧的凸曲率可以随着温 差A Tglass的增大而减小，以及上侧甚至可以最终具有凹曲率。
[0012] 根据本发明的非对称的温度控制在这里对化学回火后的翘曲起作用的确切方式 是未知的。不受限于任何特定理论，推测上侧和锡槽侧的非对称的温度控制产生了影响钾 和/或钠离子扩散能力的玻璃结构中的系统差异，使得在随后的化学回火处理中在浮法玻 璃板的上侧交换更少的离子。
[0013] 通常浮法工艺的特征在于，熔融玻璃进给到熔融金属，拉出以形成玻璃带并冷却 下来。根据本发明的浮法工艺在基础方面与用于制造钠钙玻璃板的标准的浮法工艺一致， 但在更小规模上具有10-50吨/天的典型的体积生产量。熔融锡优选用作熔融金属。例如 通过残留在板的浮抛窑侧上非常薄的表层中的锡的少量残余物，可以将浮法工艺制备的浮 法玻璃板从由其它拉伸方法制备的玻璃板中识别出来，因此浮法玻璃板的浮抛窑侧的锡含 量总是比板的中间或上侧的更高。
[0014] 被进给到熔融金属的熔融玻璃通常为熔融铝硅酸盐玻璃。与市售的钠钙玻璃和低 Al 2O3的硼硅酸盐玻璃、例如SCHOTT AG的品牌Borofloat?相比，铝硅酸盐玻璃的区别在于 非常良好的化学回火软化性，因此是本发明所优选的。玻璃例如可以具有在以下组分范围 内的组分或根据表1的特定组分。
[0015]表1
[0016]
[0017] 起始于浮抛窑的拉伸区通常在拉伸方向上位于浮抛窑的下游包括至少一个锡槽 箱、退火窑和其中玻璃带被切割和进一步处理的区域。在熔融金属的端部，玻璃带是从熔体 上剥离并例如通过辊进一步传送。在其中玻璃带在第一辊上驶过的区域通常被称为锡槽 箱。锡槽箱通常通过至少一个分隔物从浮抛窑分离，以及类似地通过至少一个分隔物从下 游的退火窑分离。
[0018] 玻璃带沿其纵向边缘具有两个边缘区域，其从所述纵向边缘到带的中间的方向上 延伸，并且在其之间布置有有用区域。在边缘区域中，玻璃带通常与用于在拉伸方向上运送 玻璃带的顶部辊接触。顶部辊也用于横向设置玻璃带的宽度。玻璃带的边缘区域也被称为 镶边，其通常具有更大的厚度，至少沿着外边缘具有更大的厚度。玻璃带的有用区域包括在 边缘区域之间的玻璃带的区域，在其中玻璃带具有均匀的厚度。根据本发明，在玻璃带的上 侧和锡槽侧之间设定温差。但是在玻璃带的上侧和锡槽侧彼此相遇的边缘区域中，温差可 以更小，或不存在温差。因此至少在玻璃带的有用区域中、或者在玻璃带的有用区域中的各 位置，而不是在边缘区域，设定根据本发明的温差。
[0019] 玻璃带的温度Tt jp Tbtrttom以及它们的差A T glass取决于拉伸方向中的位置。玻璃 带的温度Tb()tt(M对横向于拉伸方向通常也具有轻微依赖性，但是这些温差非常小，并 且通常可以忽略不计。温差A Tglass应当优选通过测定玻璃带的由拉伸方向中的坐标X和横 向于拉伸方向的坐标z定义的位置处的T btrttrai并得到差值来测定。温度T _和Tbrttrail 优选为存在于玻璃带中部的上侧和下侧的温度。
[0020] 在锡槽箱中，玻璃带的温度Tttjp可以已经短暂地在T g以下。上侧的温度T _为从 Tg+20K降低至Tg-20K的部分或部分的起点因此也可以位于锡槽箱中。但是，退火窑的入口 处的温度通常高于T g+20K，因此上侧的温度TtopS T g+20K至Tg-20K的至少一个部分布置在 退火窑中。因此也可以具有很多在拉伸区中的部分，其上侧的温度T topS T g+20K至Tg-20K。 拉伸区的根据本发明上侧的温度高于锡槽侧的温度T brtttJ^ A部分，优选为从拉伸方向上 看末尾的部分，在其中上侧的温度T g+20K至Tg-20K，因此在该A部分的下游不进行任 何玻璃带的至1的进一步加热。
[0021] 在浮法工艺的优选实施例中，在A部分中在玻璃带的有用区域中的各位置X处的 温差A Tglass= T _-1；。"。111为至少0.251(，优选至少为0.51(，更优选至少11(和特别优选至少 1