TW201008894A - Material and method for welding zircon blocks - Google Patents

Description

201008894 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明是關於形成鍅石塊的材料和方法。特別地，本 發明是關於將錯石塊銲接來形成較大尺寸之鍅石塊的材料 和方法。本發明可以用來，例如製造生產玻璃薄片之熔融 . 下拉法中所使用的大-尺寸等管。 【先前技術】 0 等管是溶融法中所使用的耐火锆石塊用來載運，塑形， 和拉製熔融玻璃使成為液晶顯示器（LCD)裝置中的玻璃薄 片。為了製造4管，將錯石等靜壓壓製成較大塊體，然後在 高溫例如超過1550°C下燃燒。如果寬度符合的話然後可 以把此塊體切割成製造LCD薄片玻璃所需要之預定長度等 管的形狀和尺寸。如果需要更寬的平板顯示器，那麼就需 要較大的等靜壓壓製來製造夠寬的錯石塊以生產在考量收 縮和研磨之後所需要之寬度的完工等管。然而，較大等靜 Q 壓壓製的大資本投資可能過高。此外，處理大报多且重很 多的塊體會引起相當困難的技術問題，例如較高的破裂可 能性，晶粒分佈的不均勻性，較低的素坯和燒結密度，和較 低的強度’以及其他由於物品尺寸的增加，可能會拖延更久 • 的問題。 對於這個問題的潛在方案是發展—個方法，將幾個較 小的等靜壓壓製素滅石塊接合在一起並且在燃燒期間 將它們銲接在-起。將此較大的燒成錯石塊形成最終形狀 和尺寸。本發明描述一種方式，將錯石接合在一起,使用锆 201008894 石—二氧化鈦—類熔塊將這些素堪錯石塊"銲接"在一起。此 外’ <1600 C的燃燒錯石塊或已燒成錯石塊也可以 -接，而燒結成較大塊體。 【發明内容】 本發明一項為用來銲接鍅石塊的銲接材料。該銲接材 料包含:結石顆粒；二氧化鈦顆粒；以及選擇性的燒結輔助 劑例如 Si〇2, Υ2〇3,和 Fe2〇3。 ❹本發㈣-項為製造如塊的綠。該奴錯石塊方 法包含底下步驟：（i)提供多個欲接合的鍅石組件，含有欲 接合的表面；（ii)塗覆錯石塊的銲接材料到欲接合之多個 鍅石組件的表面；以及（iii)將此介面加熱到至少的 溫度。 【實施方式】 除非有特別指示，否則在此規格和聲明中所使用的所 有數字，例如成分的重量百分比，尺寸，和某個物理特性的 Q 數值，在所有情況中都應該視為有"大約”一詞的修飾。同 時要瞭解的是，在說明書和申請專利範圍中所使用的精準 數值，形成本發明額外的實施例。我們盡最大努力來確定 在例子中所提出之數值的準確度。然而，任何測量數值都 • 可能由於各別測量技術的標準差，因而固有地包含某些誤 差。 如這裡所使用的，在描述和主張本發明時，使用不定冠 詞"一個"，意指"至少一個"，不應該被限定為"只有一個”， 除非有明顯的指示。因此，例如當提及'，一個燒結輔助劑，， 201008894 時，包括含有兩個或更多個燒結輔助劑的實施例，除非上下 文中很清楚地有不同的指示。這裡所使用之成分的"％重量 比”除胃非特別說明，否則是根據包含此成分之組成或物品的 總重量而言。這裡所使用的所有百分比都是以重量為準， 除非有特別的指示。 將非常細的錯石跟均勻—分散之二氧化鈦和/或其他燒 結辅補_合物，混合成瓣(陶賴^接喊）。將等靜壓 ❹壓製的結石製品不管是燒成或未燒成形成含有互鎖接頭，用 來承擔重置’並抵抗機械應力。讓這些接頭溢滿鮮接糊漿（ 考里到燃燒時的收縮)，紐壓縮並燃燒到溫糾獅。c，將 兩個鍅石部分(素赵或預—燒結)接合在一起。壓縮可以藉由 某個適合的耐火材㈣量加到接合部分上來施加。在冷卻 之後’將此部分成形，並加工成最終的等管尺寸和形狀。 本發明排除為了較大的LCD玻璃薄片，而投資較大等靜 壓壓製法的需求，延長了目前壓製法的使用。可以製造比傳 Q 統的等靜壓壓製法還寬报多的塊體。 上面的圖1顯不使用榫稱孔接頭，將兩個錯石棒接合 。其他的接合設肺其册料驗合也可財慮。將接 頭_可喃忙確定良好的觸，和财晶體賴漿生長 ，到錯石棒的表面，以及錯石晶體從棒生長到接頭達到兩個 棒的輝接。本發财機躺， 了錯石和二氧化鈦之 間的燒結生長触，和奥麟瓦德熱化。細 )解離，然彳膝結糾較大繼雜和棒絲=糊/ 石晶體離開錯石表面往相對面生長形成兩個錯石棒之間的 5 201008894 銲接。 在特疋實施例中，將錯石粉末細微地研磨到中位尺寸 <2微米，在特定實施例!微米。將錯石跟二氧化欽粉末 (金紅石或銳鈦礦)乾混合，或是轉體分散二氧化欽溶膠 混合，其中顆粒尺寸《1微米，或溶膠<1〇微米，使得二氧化 / 鈦地1重狄在特定實施例中>0.5重量％。讓此混合物充 分均勻分佈以確保二氧化鈦有高的分散和均勻性。此材料 ❹可以配製成泥漿，剪切混合，並噴霧—乾燥;其他燒結輔助劑 也可以一起混合，包括氧化釔和氧化鐵。之後，將锆石/二 氧化鈦粉末配製成水溶性漿體，可以選擇性地使用有機黏 接劑，例如丙烯酸乳膠或黏著劑，這個就作為錯石製品的陶 瓷銲接糊漿。將等靜壓壓製的锆石製品，不管是燒成或未 燒成形成含有互鎖接來承觀4，並抵抗賊應力。 將接頭表面塗覆糊漿，而讓接頭溢滿銲接糊漿(考量到燃蜱 時的收縮）。壓縮並燃燒到溫度>15G(rc，將兩舰石部^ Q 接合在一起。壓縮可以藉由某個適合的耐火材將重量加到 接合部分上來施加。在冷卻之後將此部分切割，並加工成 最終的等管尺寸和形狀。此外，燒結辅助劑例如二氧化欽 • 也可以單獨作為銲接糊漿。同時，锆石先驅物例如氧化鍅 1 鹽和膠質石夕石也可以跟細锆石銲接糊漿一起使用以促進接 合和晶體生長。 熟知此技術者瞭解本發明能夠作許多變化及改變而並 不會脫離本發明之精神及範圍。預期本發明含蓋本發明各 種變化及改變，其屬於下列申請專利範圍以及同等物範圍 201008894 内。 【圖式簡單說明】 . 圖1顯示使用榫頭榫孔接合，將兩個锆石棒接合。 圖2顯示出鍅石晶體由糊狀物成長至锆石棒之表面以 及成為銲接接頭。 • 【主要元件符號說明】 榫頭榫孔接頭101;壓力103。

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Claims (1)

1. 201008894 七、申請專利範圍： 1. 一種用來銲接鍅石塊的銲接材料其包含: ^石顆敕： 鍅石顆粒； 一氧化鈦顆粒；以及 選擇性的燒結辅助劑例如si〇2, γ2〇3,和Fe2〇3。 2·依據申料利細帛1項之雜材料，古 帽值尺糊、於嶋，或小則^。、他顆粒具有 ==，㈣1㈣她4射二氧賊 顆粒具有巾間值尺寸為小於1微米。 4·依據申請專利範圍第i或2項之 總重量百分比為祕〇.1%。 托糾-氧化鈦 =:專利範圍第2或1項之桿接材料，其中二氧化鈦 =:::=:材料，其中，_ ==糊娜2或1項之鳴料，㈣趙為水 請專概M1或2奴銲騎料，其中包含有機 9. ^據帽專利範圍第丨或2項之銲接材料，其 一種氧化鍅鹽類。 匕 1 11.-種製造錯石塊的方法，該方法包含底下步驟： 2 ，財包含膠質 201008894 ⑴提供翅捕合_石纟轉対欲接合的表面. •請專利範圍M〇中的任何-種銲接材料塗覆到 . 欲接合之多個锆石組件的表面；以及 Uii)將此介面加熱到至少15〇〇。〇的溫声。 12. 依據申請專利範圍第1!項之製造錯^鬼方法，其中在步 . 驟（1)中所提供之錄石組件具有互鎖接頭。 13. 依據巾請補細第12項之製石塊方法其中鮮接 Q 材料在步驟（U)之前預先塗覆至接頭之表面上。 14. 依射請專利範圍第U至13項之任何—項製造錯石塊 方法’其巾在步驟⑴巾所提供之至少—舰聽件並未在 溫度高於l_t：下進域理，或所祕石組件縣在溫度 高於1500°C下進行處理。 又 15. 依據申請專利範圍第U至13項之任何一項製造結石塊 方法，其中在步驟⑴中所提供之至少—健石組件在步驟 (ii)之前在溫度高於議。(:下已贱純，或所有錯 ❺雜件在步驟(ii)之前在溫度高於15Q(rc下已預先加以燒 結。 16·依據申請專利範圍㈣至13項之任何一項製造錯石塊 . 方法，其中在至少部份步驟（出）過程中，錯石組件施以壓 4 縮。 Π.依射請專利範圍第11至13項之任何—項製造錯石塊 方法，其中在録接界面處為溢滿的。