CN104310752B - 一种基板玻璃铂金通道结构及其制备方法和用于基板玻璃铂金通道结构的填充料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基板玻璃铂金通道结构及其制备方法和用于基板玻璃铂金通道结构的填充料，目的在于利用以ZrO2为基础的填充料来保护铂金通道，以此来延长铂金通道的寿命，所采用的技术方案为：包括铂金通道，以及包覆在铂金通道外围的上、下层耐火材料，下层耐火材料上开设有用于放置铂金通道的凹槽，凹槽的深度和宽度均大于铂金通道的直径，耐火材料用于对铂金通道进行支撑和保温，耐火材料的耐火度大于1700℃；所述的铂金通道与上、下耐火材料间留有间隙，在间隙内填充有填充料，所述的填充料包括质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2，填充料的烧结温度在1100℃到1300℃之间。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃基板生产领域，具体涉及一种基板玻璃铂金通道结构及其制备方法和用于基板玻璃铂金通道结构的填充料。
背景技术
在TFT-LCD基板玻璃生产中，要用到铂金通道作为玻璃的输送装置，在铂金通道升温的过程中，铂金会膨胀并且强度降低，如果与耐火材料直接接触的话会对铂金通道造成损坏。
所以需要在铂金通道与耐火材料之间留下一定的间隙，然后加入填充料，起到缓冲保护的作用。由于铂金在1100℃以下膨胀较快，而1100℃以上时膨胀较小，所以希望所述的填充料在1100℃以下不烧结，以防阻碍铂金的膨胀，而在1300℃以上时为烧结状态，起到保护支撑固定铂金通道的作用。
另外，在TFT-LCD基板玻璃生产中，希望铂金通道内部的温度分布比较均匀，不出现低温点，因为在低温点极容易出现铂金颗粒的凝结，从而影响基板玻璃的质量。而以往采用的填充料为氧化铝粉溶液或氧化铝空心球溶液，它们容易出现沉淀效应，在烧结后呈现出顶部疏松，底部致密的情况，影响铂金通道温度分布的均匀性。如果不在这两种填充料里加水，只采用氧化铝粉末或氧化铝空心球，又会出现烧结温度过低或无法烧结的情况。
因此，需要一种在不加水的情况下烧结温度在1100℃到1300℃的填充料来保护铂金通道，以此来延长铂金通道的寿命，同时提高基板玻璃的质量。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种利用以ZrO2为基础的填充料来保护铂金通道，以此来延长铂金通道的寿命的基板玻璃铂金通道结构及其制备方法和用于基板玻璃铂金通道结构的填充料。
为了实现以上发明目的，本发明所采用的技术方案为：一种基板玻璃铂金通道结构，包括铂金通道，以及包覆在铂金通道外围的上、下层耐火材料，下层耐火材料上开设有用于放置铂金通道的凹槽，凹槽的深度和宽度均大于铂金通道的直径，耐火材料用于对铂金通道进行支撑和保温，耐火材料的耐火度大于1700℃；所述的铂金通道与上、下耐火材料间留有间隙，在间隙内填充有填充料，所述的填充料包括质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2，填充料的烧结温度在1100℃到1300℃之间。
所述的铂金通道与耐火材料的间隙为5～50mm。
所述的填充料中的Fe2O3杂质占填充料质量百分比小于0.5％。
所述的耐火材料为保温砖。
一种基板玻璃铂金通道结构的制备方法，包括以下步骤：
1)将质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2在常温下通过物理搅拌混合，得到填充料；
2)制作上、下层耐火材料，并在下层耐火材料上开设能够放置铂金通道的凹槽，凹槽的深度和宽度均大于铂金通道的直径，所使用的耐火材料的耐火度大于1700℃；
3)将铂金通道放置于下层耐火材料的凹槽内，并使铂金通道的壁面与凹槽的壁面留有一定的间隙，固定好铂金通道，将步骤1)配制的填充料填入凹槽内并填满盖住铂金通道；
4)将上层耐火材料盖于下层耐火材料之上，在重力作用下压紧铂金通道与填充料，使完全包覆铂金通道，即完成基板玻璃铂金通道的制备方法。
所述的步骤1)中配制填充料时，控制填充料中的Fe2O3杂质占填充料质量的百分比小于0.5％。
所述的步骤3)中在填入填充料之前，对铂金通道接触填充料的外表面用乙醇进行净化处理。
一种用于基板玻璃铂金通道结构的填充料，包括质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2。
所述的填充料中Fe2O3杂质占填充料质量的百分比小于0.5％。
所述的填充料的烧结温度在1100℃到1300℃之间。
与现有技术相比，本发明的装置在铂金通道与耐火材料之间的间隙内加入以ZrO2为基础的填充料，Al2O3的主要作用是降低填充料的烧结温度，而ZrO2的主要作用是提高填充料的烧结温度，在它们的共同作用下，使填充料的烧结温度达到合适的要求，另外ZrO2的热导率较低，能起到更好的保温效果，从而对铂金通道起到保护及保温的作用。本发明利用以ZrO2为基础的填充料，不需要加入水，能有效的对铂金通道的膨胀起到缓冲的作用，使铂金通道在膨胀过程中不会与耐火材料直接接触而损坏，达到延长铂金通道寿命的目的。
进一步，铂金通道与耐火材料的间隙为5～50mm，在间隙内填充填充料，使填充料有足够的厚度，使填充料对铂金通道具有足够的保护作用和保温作用，使铂金通道在膨胀过程中不会与耐火材料直接接触而损坏，延长了铂金通道的使用寿命。
更进一步，杂质中有很少含量的Fe2O3，从而避免了Fe2O3的存在使铂金在高温下中毒的问题，提高了铂金通道的使用性能，保证了玻璃板的质量。
本发明的制备方法过程简单，操作简便，所采用的材料均为传统易得材料，成本低廉，便于大规模生产，所制备出的基板玻璃铂金通道的填充料的烧结温度达到合适的要求，另外ZrO2的热导率较低，有更好的保温效果，从而对铂金通道起到保护及保温的作用。本发明利用以ZrO2为基础的填充料，不需要加入水，能有效的对铂金通道的膨胀起到缓冲的作用，使铂金通道在膨胀过程中不会与耐火材料直接接触而损坏，达到延长铂金通道寿命的目的。
进一步，铂金通道接触填充料的外表面用乙醇进行净化处理，避免了杂质对铂金通道性能产生的影响，同时乙醇不会对铂金通道造成损伤。
本发明的填充料以ZrO2为基础，Al2O3的主要作用是降低填充料的烧结温度，而ZrO2的主要作用是提高填充料的烧结温度，在它们的共同作用下，使填充料的烧结温度达到合适的要求，另外ZrO2的热导率较低，能起到更好的保温效果，能有效的对铂金膨胀起到缓冲的作用，不仅能够用于铂金通道与耐火材料之间的填充料，而且能够用于其他的需要缓冲金属膨胀的场合。
附图说明
图1为本发明的铂金通道的剖面图；
其中，1为铂金通道、2为耐火材料、3为填充料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
一种基板玻璃铂金通道结构，包括铂金通道1，以及包覆在铂金通道1外围的上、下层耐火材料2，耐火材料2为保温砖，下层耐火材料上开设有用于放置铂金通道的凹槽，凹槽的深度和宽度均大于铂金通道的直径，耐火材料2用于对铂金通道1进行支撑和保温，耐火材料2的耐火度大于1700℃；铂金通道1与上、下耐火材料2间留有5～50mm的间隙，在间隙内填充有填充料3，填充料3包括质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2，填充料中的Fe2O3杂质占填充料质量百分比小于0.5％，填充料2的烧结温度在1100℃到1300℃之间。
一种基板玻璃铂金通道结构的制备方法，包括以下步骤：
1)将质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2在常温下通过物理搅拌混合，控制杂质中的Fe2O3占填充料质量的百分比小于0.5％，即得到填充料；
2)制作上、下层耐火材料，并在下层耐火材料上开设能够放置铂金通道的凹槽，凹槽的深度和宽度均大于铂金通道的直径，所使用的耐火材料的耐火度大于1700℃；
3)将铂金通道放置于下层耐火材料的凹槽内，并使铂金通道的壁面与凹槽的壁面留有5～50mm间隙，固定好铂金通道，对铂金通道接触填充料的外表面用乙醇进行净化处理后，将步骤1)配制的填充料填入凹槽内并填满盖住铂金通道；
4)将上层耐火材料盖于下层耐火材料之上，在重力作用下压紧铂金通道与填充料，使完全包覆铂金通道，即完成基板玻璃铂金通道结构的制备方法。
一种用于基板玻璃铂金通道结构的填充料，包括质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2，Fe2O3杂质占填充料质量的百分比小于0.5％，填充料的烧结温度在1100℃到1300℃之间。
参见图1，玻璃输送装置中包含铂金通道1，铂金通道1的材质选自铂及其合金材质，铂金通道1外围由耐火材料2进行支撑和保温，耐火材料采用保温砖，分为上、下两层，耐火材料2的耐火度高于1700℃，在下层耐火材料上开设凹槽，用于放置铂金通道1，铂金通道1与上、下耐火材料2之间的间隙为5-50mm，在此间隙内加入以ZrO2为基础的填充料3，填充料3包含质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2，填充料中Fe2O3杂质占填充料质量的百分比小于0.5％，填充料103的烧结温度在1100℃到1300℃之间。
耐火材料上开设的凹槽可以有多种形态，可以只在下层耐火材料上开设截面为圆形或多边形或不多则形状的凹槽，也可以在上、下层耐火材料分别开设凹槽，两者配合使铂金通道安装在耐火材料中，并使铂金通道与耐火材料之间留有足够的间隙，用于填充填充料。
填充料103中要求Fe2O3的含量要很小，因为Fe2O3的存在会使铂金在高温下中毒。ZrO2的主要作用是提高填充料103的烧结温度，而Al2O3的得主要作用是降低填充料103的烧结温度，在它们的共同作用下，使填充料103的烧结温度达到合适的要求，另外ZrO2的热导率较低，能起到更好的保温效果。SiO2的含量对烧结温度控制起辅助作用，化学性质比较稳定，耐高温，能够提高填充料的性能。
本发明在铂金通道与耐火材料之间的空隙内加入以ZrO2为基础的填充料，Al2O3的主要作用是降低填充料的烧结温度，而ZrO2的主要作用是提高填充料的烧结温度，在它们的共同作用下，使填充料的烧结温度达到合适的要求，另外ZrO2的热导率较低，能起到更好的保温效果，从而对铂金通道起到保护及保温的作用。本发明利用以ZrO2为基础的填充料，不需要加入水，能有效的对铂金通道的膨胀起到缓冲的作用，使铂金通道在膨胀过程中不会与耐火材料直接接触而损坏，达到延长铂金通道寿命的目的。
本发明的填充料中有很少含量的Fe2O3，从而避免了Fe2O3的存在使铂金在高温下中毒的问题。
实施例一：
1)取质量百分比为70％的ZrO2、20％的Al2O3和10％的SiO2，控制杂质中的Fe2O3占填充料质量的百分比为0.5％，在常温下通过物理搅拌混合，即得到烧结温度在1100℃到1300℃之间的填充料；
2)制作上、下层耐火材料，并在下层耐火材料上开设能够放置铂金通道的凹槽，凹槽的深度和宽度均大于铂金通道的直径，所使用的耐火材料的耐火度大于1700℃；
3)将铂金通道放置于下层耐火材料的凹槽内，并使铂金通道的壁面与凹槽的壁面留有5～50mm间隙，固定好铂金通道，对铂金通道接触填充料的外表面用乙醇进行净化处理后，将步骤1)配制的填充料填入凹槽内并填满盖住铂金通道；
4)将上层耐火材料盖于下层耐火材料之上，在重力作用下压紧铂金通道与填充料，使完全包覆铂金通道，即得到基板玻璃铂金通道结构。
实施例二：
首先取质量百分比为75％的ZrO2、15％的Al2O3和10％的SiO2，控制杂质中的Fe2O3占填充料质量的百分比小于0.5％，在常温下通过物理搅拌混合，即得到烧结温度在1100℃到1300℃之间的填充料；然后制作耐火材料，将铂金通道放置于下层耐火材料中；最后将填充料填满铂金通道与耐火材料的间隙，盖上上层耐火材料，即得到基板玻璃铂金通道结构。
实施例三：
首先取质量百分比为80％的ZrO2、15％的Al2O3和5％的SiO2，控制杂质中的Fe2O3占填充料质量的百分比小于0.5％，在常温下通过物理搅拌混合，即得到烧结温度在1100℃到1300℃之间的填充料；然后制作耐火材料，将铂金通道放置于下层耐火材料中；最后将填充料填满铂金通道与耐火材料的间隙，盖上上层耐火材料，即得到基板玻璃铂金通道结构。
实施例四：
首先取质量百分比为85％的ZrO2、10％的Al2O3和5％的SiO2，控制杂质中的Fe2O3占填充料质量的百分比小于0.5％，在常温下通过物理搅拌混合，即得到烧结温度在1100℃到1300℃之间的填充料；然后制作耐火材料，将铂金通道放置于下层耐火材料中；最后将填充料填满铂金通道与耐火材料的间隙，盖上上层耐火材料，即得到基板玻璃铂金通道结构。
实施例五：
首先取质量百分比为85％的ZrO2、5％的Al2O3和10％的SiO2，控制杂质中的Fe2O3占填充料质量的百分比小于0.5％，在常温下通过物理搅拌混合，即得到烧结温度在1100℃到1300℃之间的填充料；然后制作耐火材料，将铂金通道放置于下层耐火材料中；最后将填充料填满铂金通道与耐火材料的间隙，盖上上层耐火材料，即得到基板玻璃铂金通道结构。
实施例六：
首先取质量百分比为83％的ZrO2、16％的Al2O3和1％的SiO2，控制杂质中的Fe2O3占填充料质量的百分比小于0.5％，在常温下通过物理搅拌混合，即得到烧结温度在1100℃到1300℃之间的填充料；然后制作耐火材料，将铂金通道放置于下层耐火材料中；最后将填充料填满铂金通道与耐火材料的间隙，盖上上层耐火材料，即得到基板玻璃铂金通道结构。
Claims (7)
1.一种基板玻璃铂金通道结构，其特征在于：包括铂金通道，以及包覆在铂金通道外围的上、下层耐火材料，下层耐火材料上开设有用于放置铂金通道的凹槽，凹槽的深度和宽度均大于铂金通道的直径，耐火材料用于对铂金通道进行支撑和保温，耐火材料的耐火度大于1700℃；所述的铂金通道与上、下耐火材料间留有间隙，在间隙内填充有填充料，所述的填充料由质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2混合搅拌得到，填充料的烧结温度在1100℃到1300℃之间，所述的填充料中的Fe2O3杂质占填充料质量百分比小于0.5％。
2.根据权利要求1所述的一种基板玻璃铂金通道结构，其特征在于：所述的铂金通道与耐火材料的间隙为5～50mm。
3.根据权利要求1所述的一种基板玻璃铂金通道结构，其特征在于：所述的耐火材料为保温砖。
4.一种基板玻璃铂金通道结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2在常温下通过物理搅拌混合，得到填充料，并控制填充料中的Fe2O3杂质占填充料质量的百分比小于0.5％；
2)制作上、下层耐火材料，并在下层耐火材料上开设能够放置铂金通道的凹槽，凹槽的深度和宽度均大于铂金通道的直径，所使用的耐火材料的耐火度大于1700℃；
3)将铂金通道放置于下层耐火材料的凹槽内，并使铂金通道的壁面与凹槽的壁面留有一定的间隙，固定好铂金通道，将步骤1)配制的填充料填入凹槽内并填满盖住铂金通道；
4)将上层耐火材料盖于下层耐火材料之上，在重力作用下压紧铂金通道与填充料，使完全包覆铂金通道，即完成基板玻璃铂金通道结构的制备方法。
5.根据权利要求4所述的一种基板玻璃铂金通道结构的制备方法，其特征在于：所述的步骤3)中在填入填充料之前，对铂金通道接触填充料的外表面用乙醇进行净化处理。
6.一种用于基板玻璃铂金通道结构的填充料，其特征在于：由质量百分比为70％～85％的ZrO2、5％～20％的Al2O3和1～10％的SiO2搅拌混合得到，填充料中Fe2O3杂质占填充料质量的百分比小于0.5％。
7.根据权利要求6所述的一种用于基板玻璃铂金通道结构的填充料，其特征在于：所述的填充料的烧结温度在1100℃到1300℃之间。
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