TWI423941B - 用於處理已減少碳污染的熔融玻璃的設備 - Google Patents

Description

用於處理已減少碳污染的熔融玻璃的設備 先前領域美國申請案之權益主張

本申請案主張2010年8月30日提出申請之美國申請案第12/871,245號之優先權權益。該文件之內容及本文所提及之公開案、專利及專利文件的全部揭示內容以引用之方式併入本文。

本發明係有關於一種接合貴重金屬部件的方法，並且更特定言之，用以減少熔融玻璃內源自玻璃製造系統之貴重金屬部件的碳污染的氣泡。

用來在精密玻璃物件的製造中傳送高品質玻璃的玻璃製造系統需要審慎留意輸送系統。此類精密產品可包含光學透鏡和用於顯示元件製造的玻璃面板。

用於高精密度產品的熔融玻璃輸送系統通常可由貴重金屬形成，並且常是鉑或鉑合金，例如鉑銠合金。此類貴重金屬，常選自鉑族金屬，具有高融點，並且較不易對流經該等「鉑」輸送系統的熔融玻璃(熔化液)造成污染。在許多例子中，特定鉑輸送系統的個別部件，例如淨化器(finer)，或攪拌容器，係由接合多個子部件製成。例如，圓管的形成可能是藉由軋輥數個平坦的鉑板成半圓形片段，然後焊接該等片段而形成該圓管。在另一範例中，攪拌該熔融玻璃的攪拌器可藉由焊接個別的攪拌葉片至攪拌桿來形成。即便是該攪拌桿也可由多個部件形成。

除了浸沒在腐蝕性熔融玻璃內時，鉑(或鉑合金)相對良性的反應之外，發現該等鉑部件的其中某些可能在無意間以氣態包體，或氣泡，的形態對熔融玻璃造成污染。

咸信源自貴重金屬部件，例如用來攪拌熔融玻璃的設備，的氣泡已被認定為LCD顯示器基板用的玻璃片製造中之重要破壞議題。此問題在啟動熔爐期間特別普遍，但也在製造中被觀察到。由於該等缺陷係由大於約90%的二氧化碳組成，咸信潛伏問題是該等部件的碳污染。碳污染可能存在從部件製造商到貨的部件中，或可能在操作期間被導入該部件。

下方揭示提出組裝前及組裝期間處理個別部件及/或子部件的方法，以減少該等氣態包體的形成。

在此揭示的是生產用於玻璃製造系統中之含鉑物件的方法之實施例，該等含鉑物件不含，或含有非常少量(低於約3 ppm)的碳。高於約3 ppm的碳含量，並且在某些情況中高於2 ppm，可能導致二氧化碳氣體形成在鉑與熔融玻璃間之介面處，如此在熔融材料中產生氣泡，並留存，不樂見的，至最終玻璃物件中。碳可源自多種來源，但最常在含鉑子組件與組件的製造上使用含碳潤滑劑時發生。含鉑部件常用於輸送系統，以將熔融材料從一處傳送至另一處，或用以處理熔融體，例如應用金屬的耐高溫能力來均質化該材料。此類物件可用鉑，或鉑合金形成，例如但不限於，鉑-銠合金與鉑-銥合金。習知淨化方法，例如以清潔劑清洗，可能無法除去擴散進入鉑物件主體內的碳。因此，或許需要其他除碳方法。

熔融玻璃也可稱為玻璃熔化液或簡稱為熔化液。應了解一般認知的玻璃包含彈性態，並且雖然熔化器所產出的熔融材料在該時點並非真正的玻璃，但該熔融材料能夠在冷卻之後形成玻璃，並且熟知玻璃製造技藝者可了解所指。

根據一實施例，描述一種製造用於玻璃製造系統中的含鉑金屬部件的方法，該方法包含提供第一含鉑金屬構件並在第一熱處理步驟中於含有體積百分比≧20%的氧之環境中加熱該第一含鉑金屬構件至≧1200℃、≧1450℃、≧1600℃的溫度，且在某些例子中≧1650℃。根據本方法，該部件應在規定溫度下熱處理一段≧12小時、≧24小時、≧36小時、≧48小時，並且在某些例子中≧72小時的時間。為降低熱處理溫度，例如在≧1200℃但低於1450℃的溫度範圍內，熱處理可持續一段較長時間，與較高溫度相比。例如，若熱處理溫度係在≧1200℃但低於1450℃之間的範圍內，則熱處理可持續超過12小時。時間與溫度可基於如預期碳污染程度與含鉑部件厚度等此類因素來選擇。

若欲形成其他層，該方法可更包含以重疊關係耦合該第一含鉑金屬構件及第二含鉑金屬構件以形成組件，該組件具有形成在該第一與第二含鉑金屬構件間的第一間隙空間。此重疊關係可包含將一表面重疊在另一表面上，例如該第一含鉑構件之一的一個寬闊表面區域重疊另一個含鉑構件的寬闊表面區域。但是，該重疊關係也可包含一部件簡單地與另一部件連結，即使是以邊對邊的方式，例如，葉片與攪拌桿的連結。

在該第一含鉑構件與另一含鉑構件耦合的情況中，可在每一次的此種耦合後熱處理耦合形成的組件。每一次後續熱處理步驟包含在含有體積百分比≧20%的氧之環境中加熱該組件至至少1200℃的溫度持續一段≧12小時的時間。但是，可選擇≧1200℃、≧1450℃、≧1600℃，並且在某些例子中≧1650℃的溫度。熱處理可持續一段≧12小時、≧24小時、≧36小時、≧48小時，並且在某些例子中≧72小時的時間。

該方法可更包含耦合該第一含鉑金屬構件及複數個後續含鉑金屬構件，並且，如前面段落般，在耦合每一個後續含鉑金屬構件之後熱處理該第一含鉑金屬構件，在含有體積百分比≧20%的氧之環境中於≧1200℃的溫度下持續一段≧12小時的時間。但是，可選擇≧1200℃、≧1450℃、≧1600℃，並且在某些例子中≧1650℃的溫度。熱處理可持續一段≧12小時、≧24小時、≧36小時、≧48小時，並且在某些例子中≧72小時的時間。

在另一實施例中，揭示一種製造用於玻璃製造系統中的含鉑部件的方法，該方法包含提供第一含鉑金屬構件與第二含鉑構件；以重疊關係耦合該第一含鉑構件及該第二含鉑構件以形成組件，該組件具有形成在該第一與第二含鉑構件間的第一間隙空間；以及在第一熱處理步驟中在含有體積百分比≧20%的氧之環境中加熱該組件至至少1200℃的溫度持續一段≧12小時的時間。但是，可選擇≧1200℃、≧1450℃、≧1600℃或≧1650℃的熱處理溫度。熱處理可持續一段≧12小時、≧24小時、≧36小時、≧48小時，並且在某些例子中≧72小時的時間。該環境可含有體積百分比≧30%的氧、≧40%的氧、≧50%的氧、≧60%的氧、≧70%的氧、≧80%的氧、≧90%的氧或甚至100%的氧。

該方法可更包含在該第一熱處理步驟後耦合至少一額外含鉑構件至該第一或該第二含鉑構件，具有形成在該至少一額外含鉑構件與該第一或第二含鉑構件間的第二間隙空間，並重複該熱處理步驟。該組件可，例如，包含中空管，該中空管含有複數個套疊的含鉑構件。

該組件可以是熔融玻璃攪拌設備之子組件。或者，該組件可以是與熔融玻璃接觸的含鉑物件之任何部件或子部件。

該方法可更包含在耦合該等含鉑構件的步驟前或期間潤滑該第一含鉑構件或該第二含鉑構件的任一者或兩者。例如，常在製造及/或組裝個別部件的製程中使用潤滑劑。

在又另一實施例中，揭示一種從含鉑金屬構件排除碳的方法，該方法包含提供第一含鉑金屬構件；使該第一含鉑構件或該第二含鉑構件與含碳材料接觸；以及在該接觸後在第一熱處理步驟中於含有體積百分比≧20%的氧之環境內加熱該第一含鉑金屬構件至至少1200℃的溫度持續一段≧12小時的時間，以從該第一含鉑金屬構件內部排除溶碳。但是，可選擇≧1200℃、≧1450℃、≧1600℃或≧1650℃的溫度。熱處理可持續一段≧12小時、≧24小時、≧36小時、≧48小時或≧72小時的時間。該環境可含有體積百分比≧30%的氧、≧40%的氧、≧50%的氧、≧60%的氧、≧70%的氧、≧80%的氧、≧90%的氧或甚至100%的氧。

該方法可更包含耦合該第一含鉑金屬構件及複數個後續含鉑金屬構件；以及在耦合每一個後續含鉑金屬構件之後熱處理該第一含鉑金屬構件，在含有體積百分比≧20%的氧之環境中於至少1450℃的溫度下持續一段≧12小時的時間。但是，可選擇≧1200℃、≧1450℃、≧1600℃或≧1650℃的熱處理溫度。熱處理可持續一段≧12小時、≧24小時、≧36小時、≧48小時，並且在某些例子中≧72小時的時間。該環境可含有體積百分比≧30%的氧、≧40%的氧、≧50%的氧、≧60%的氧、≧70%的氧、≧80%的氧、≧90%的氧或甚至100%的氧。

本發明的其他特徵結構及優勢在後方的詳細描述中提出，並且在某種程度上對熟知技藝者而言會因該描述而是顯而易見的或是藉由如在此描述般實施本發明而獲得理解。包含附圖以提供對本發明的進一步了解，並且係併入且構成本說明書的一部分。應了解可以任何及所有組合形態來運用本說明書及圖式中所揭示的本發明之種種特徵結構。

在如下詳細描述中，目的在解釋而非限制，提出揭露具體細節的範例實施例以提供對本發明的通盤了解。但是，對熟知技藝者而言應當顯而易見的是，具備本發明優勢，本發明可在背離在此揭示的具體細節之其他實施例中實施。此外，可能省略對熟知元件、方法與材料的敘述，以避免混淆本發明的說明。最後，在可能時，相似的元件符號指涉相似元件。

第1圖所示者是一範例玻璃製造設備10的側視圖，該設備10含有熔爐或熔化器12、淨化器14、攪拌設備16、收集容器18，以及降流管20，用以供應熔融玻璃至形成主體22以生產玻璃薄帶。淨化器14係透過熔化器至淨化器連接管24連接至熔化器12，並透過連接管26連接至攪拌設備16。收集容器18係透過連接管28逆流連接至攪拌設備16。降流管20係經連接至收集容器18，並供應熔融玻璃至入口30，該入口30係連接至形成主體22。熔化器12通常是用耐火材料製成，例如鋁或鋯，並且接受批次材料供應，該批次材料係利用，例如，瓦斯焰及/或通過該熔化器結構內的電極之間的電流來熔化。同樣地，形成主體22通常也是用耐火材料製成。在此例中，玻璃製造設備10包含融合下拉系統，如此命名是因為輸送至該形成主體的熔融玻璃係以分流形態溢流該形成主體的兩側，然後在該形成主體底部再會合或混合成該熔融玻璃，該熔融玻璃經拉輥下拉而產生薄的、原始的玻璃帶31。可在下拉區底部將該玻璃帶切割成個別的玻璃片。但應注意的是，該形成製程本身可被幾乎任何其他形成製程取代，因為本揭示的標的物係該輸送系統，即該熔化器和該形成主體間的該等貴重金屬部件。該等部件包含淨化器14、攪拌設備16、收集容器18、降流管20、入口30及連接管24、26和28，並且在此統稱為鉑系統，如此稱之是因為每一個部件皆利用鉑或鉑合金形成，例如鉑銠合金，或者是塗覆或覆蓋以鉑或鉑合金。此外，雖然本揭示係以上述範例鉑系統的背景呈現，但本揭示的原理與教示可在任何組裝鉑部件以運用在玻璃製造系統中的時候實施。另外，本發明並不受限於融合玻璃製造系統，而是可應用在其他玻璃製造製程上。

根據上述範例融合玻璃製造系統，供應未加工的批次材料32至該熔爐(如箭頭34所示)，在此施加熱以融化該批次的個別成分並形成該熔融玻璃36。該等批次材料通常包含多種金屬氧化物與特定玻璃組成所需的其他添加劑。該熔化器本身通常是用耐火材料製成，例如耐火磚。該融化製程產生多種氣體，除了其他的之外，夾帶在該熔融玻璃內並且必須被排除，若欲從該熔融混合物生產出高品質產品。因此，包含淨化步驟。例如，該熔融玻璃可利用重力經由連接管24從熔化器12流至淨化器14，在此升高該熔融玻璃的溫度。提高的溫度降低該熔融玻璃的黏性，並導致該批次材料內含的特定淨化劑(例如多價化合物，如氧化砷、氧化錫及/或氧化銻)釋放氣體，例如氧氣泡。淨化劑釋放的氣體進入既存氣泡內，致使該等氣泡成長並因而較快速地上升通過該玻璃熔化物。升高的溫度也導致熔融玻璃的黏性降低，如此使該等氣泡可以較快速上升。淨化在氣泡升至熔融玻璃的自由面並從該熔化物逸散時完成。

一旦該熔融玻璃已經淨化，使該熔融玻璃流經連接管26至攪拌設備16，該攪拌設備包含攪拌容器38、可旋轉地設置在該攪拌容器內的攪拌器40。熔融玻璃透過攪拌容器入口42流入該攪拌容器38並由攪拌器40攪拌。攪拌器40通常包含攪拌桿44，該攪拌桿44透過驅動機構(例如鏈條48和鏈輪50)與連結器52連接至馬達46。攪拌器40也包含配置在該攪拌桿上的葉片54，使得該等葉片在該攪拌器運作期間淹沒在熔融玻璃內。攪拌器40均質化該熔融玻璃，並除去及/或消除通常起因於折射率差異的筋紋(cord)與其他異常現象，而折射率差異係來自組成的不均質。從攪拌設備16，該熔融玻璃透過連接管28從攪拌容器出口56流至收集容器18，然後透過降流管20至形成主體22的入口30。

上述鉑輸送系統的每一個部件皆可由較小的子部件形成，並組裝，例如藉由焊接。後方描述會檢視攪拌器40的組裝，但應了解後方原理可應用在鉑系統的其他部件上，而非受限於該攪拌器或攪拌設備。

第2圖示出包含攪拌器40的攪拌桿44部分。如所示，攪拌桿44係中空圓柱，該中空圓柱係由多個含鉑金屬層構成，該等含鉑金屬層形成該中空圓柱的側壁。例如，該含鉑金屬可以是鉑-銠(Pt-Rh)合金，如80%的鉑與20%的銠。雖然示出兩層，內層58和外層60，但攪拌桿44可依需要包含多個層。在該內層58和外層60之間的是間隙空間62。在組裝該攪拌桿期間，該攪拌桿的個別層係套疊的。此套疊提供增加的強度，同時容許中空桿的使用，此舉減少昂貴的鉑的用量。但是，內層58和外層60實質上並未緊密結合。用實質上未緊密結合來表示該等層根本上是不連續的，而非運用例如會混合該等層的熔融來實質上結合。在某些例子中，該間隙空間可僅是幾個分子厚，並且不需要是連續的。例如，攪拌桿44可藉由壓合第一含鉑金屬管至第二含鉑金屬管內形成，或者是藉由共擠壓，該等方法可能在該等金屬管間留下小的間隙空間。但是，該等層的某些部分可以緊密結合，例如沿著該等層的邊緣焊接(例如該攪拌桿的頂部或底部)，以確保該組件的完整性，例如該攪拌桿。

在製造該攪拌桿的個別層期間，可運用多種有機(含碳)潤滑劑。例如，壓出成形、軋製(rolling)或沖壓(pressing)操作期間慣常使用潤滑劑。構成潤滑劑的碳質(含碳)材料可能被囿限在該攪拌器結構內該結構的多個含鉑金屬層之間。另外，碳最後可能在製造期間被冷加工至該物件內。在該攪拌設備的操作溫度下，碳會溶解在該含鉑金屬內並擴散通過該攪拌桿側壁，朝向該攪拌桿的中空內部空間64移動，如箭頭66所示般，並朝向該熔化物移動，如箭頭68所示般。可與該內部空間64中的氧反應形成一氧化碳或二氧化碳氣體的碳係透過該熔融玻璃上方的排氣孔70釋出。排氣孔70也容許氧進入該內部空間，在此氧可進一步與碳反應。如在第4圖中最清楚看到者，以相反方向擴散的碳遭遇來自玻璃熔化物攪拌器-熔化物界面的氧，並在外層60的外表面72處發生反應而形成一氧化碳或二氧化碳氣體，隨後產生氣泡74，該等氣泡被夾帶在該熔融玻璃內。

如第5圖所示，該圖示出碳在鉑中的溶解度，在攪拌器操作溫度下(例如低於約1500℃，取決於玻璃組成)，碳在鉑中的溶解度頗高，並且沒有中間相。此外，在攪拌器操作溫度下，碳在鉑內的擴散性相當高(~10^-5 平方公分/秒)。就此機制是所觀察到的二氧化碳氣泡的起因而言，通過鉑側壁的碳通量必須至少與在所觀察到的二氧化碳氣泡內的碳通量一樣高。例如，在某些例子中，經計算產生氣泡所需的攪拌桿44內表面76上的碳濃度是約2 ppm，頗容易達到的水準。

就碳擴散是所觀察到的二氧化碳氣泡的起因而言，尚須符合熱化學條件。欲集結二氧化碳氣泡，二氧化碳分壓(pCO₂ )必須大於約1大氣壓。第6圖示出達到pCO₂ =1大氣壓並集結氣泡所需的碳在鉑中以莫耳分率計的最小濃度，該濃度係以1425℃下玻璃熔化物中的氧分壓(pO₂ )為函數，該溫度係顯示器類玻璃的典型攪拌設備操作溫度。應注意值2x10^-13 係完全基於平衡條件，而前述值2 ppm係基於動能或反應速率。

為了從鉑系統的含鉑子部件排除碳質材料，對個別子組件應用一或多個熱處理製程。再次用攪拌桿做為範例，一旦包含內層58和外層60的兩層結構已經組裝，如藉由沖壓第一含鉑中空金屬圓柱至第二含鉑中空金屬圓柱內，可用適合的溶劑輕易地清潔所形成的第一子組件的外表面。但是，該第一及第二金屬圓柱間的間隙空間(界面)並不容易清潔，並且甚至可能無法進入，而且在形成及/或組裝該層結構中使用的任何潤滑劑，該潤滑劑變為設置在該內層和該外層之間，實際上不可能透過習知清潔或清洗方式除去。

為確保除去任何殘餘的碳質材料，熱處理該第一子組件(例如，套疊的內層58和外層60)，藉由在含有體積百分比等於或大於20%的氧之環境內加熱該子組件至至少1200℃的溫度持續一段等於或大於12小時的時間。該環境可以是空氣。或者，該環境可含有體積百分比≧30%的氧、≧40%的氧、≧50%的氧、≧60%的氧、≧70%的氧、≧80%的氧、≧90%的氧或甚至100%的氧。在某些實施例中，溫度可高至1450℃、1600℃或甚至1650℃。但是，應留意不要對該子組件造成氧化傷害，因此溫度與氧含量應適當平衡。就在較低溫度下執行的熱處理步驟而言，例如≧1200℃，時間期間可比在高溫條件下的時間期間久。所選擇的熱處理時間期間，基於該等層的厚度和預期碳污染水準，除了其他條件之外，範圍可從≧12小時、≧24小時、≧36小時、≧48小時，並且在某些例子中≧72小時。

此外，應考量該含鉑子組件的厚度，例如該子組件側壁的厚度。例如，第7圖示出就介於1100℃和1500℃之間的溫度範圍而言，即1100℃(曲線78)、1200℃(曲線80)、1300℃(曲線82)、1400℃(曲線84)和1500℃(曲線86)，以金屬厚度為函數之從金屬將初始量1.1%的碳排除至3 ppm水準的熱處理時間長度。該等曲線係基於碳擴散遠離金屬板，並且可應用在此間揭示的每一個實施例上。應注意到低於1.1%的碳濃度會需要比如所示者較短的熱處理時間。

假設鉑中的初始碳濃度是接近飽和極限的1.1%，達到平均濃度3 ppm所需的時間可利用下面方程式(1)算出：

其中M₀ 是鉑中的初始碳量(例如1.1%)，而M_t 是在特定時間的碳量，並且D是碳在鉑內的擴散係數，從1100℃至1500℃的範圍係從約10^-7 至10^-5 平方公分/秒。M_t 代入3 ppm(3 x 10^-4 %)，可解方程式(1)得到成為3 ppm的時間t。

若欲增加額外的層，可為每一個額外的層重複上面的熱處理步驟，及/或在增加最後一層後施加最終熱處理步驟。每一次熱處理步驟並不需使用與先前熱處理步驟相同的時間-溫度-氧含量。熱處理步驟的次數，以及每一次熱處理步驟的時間-溫度-氧含量，會取決於所組裝的部件之結構的詳細情況。

由於碳在鉑中的溶解度相當高，即使單層含鉑金屬物件也可能在該物件處理期間受到碳污染。碳可擴散進入含鉑物件，在此事實上不可能用習知清潔法將碳除去。因此，基於前述，該熱處理製程不需限制在所述的多層組件應是顯而易見的，而是可在組裝成更複雜的品項前應用在單層含鉑金屬物件上，或者，在照原樣使用該單層物件的例子中，在使用於玻璃製造系統中前。例如，可藉由在含有體積百分比等於或大於20%的氧之環境中加熱該單層物件至≧1200℃、≧1450℃、≧1600℃或≧1650℃的溫度持續一段等於或大於12小時的時間來熱處理僅含有單一個含鉑金屬層的含鉑金屬管。該環境可以是空氣。或者，該環境可含有體積百分比≧30%的氧、≧40%的氧、≧50%的氧、≧60%的氧、≧70%的氧、≧80%的氧、≧90%的氧或甚至100%的氧。

在某些實施例中，溫度可高至1600℃或甚至1650℃。但是，應留意不要對該子組件造成氧化傷害，因此溫度與氧含量應適當平衡。

範例

利用兩個0.762毫米厚的90%鉑-10%銠合金片製作出腔室形態的測試樣品(樣品1)。藉由焊接該等合金片的邊緣將10毫克的碳樣品密封在該腔室內部。然後將該樣品浸置在1450℃下的熔融玻璃浴中24小時(康寧公司製造的Eagle XG^TM 玻璃)。樣品1(第8圖)並沒有在該浸置前進行根據在此所述實施例之鉑-銠金屬的居先熱處理。第8圖顯示出起因於該高溫浸置之在該密封金屬腔表面處大量的氣泡(泡狀物)形成。

為做比較，以與製作樣品1之方式相同的方法製作另一個樣品(樣品2)，並且也有10毫克的碳設置在該密封腔內。在將該樣品浸置於熔融Eagle XG^TM 玻璃浴之前，也是1450℃下，根據樣品1，樣品2先在1450℃下熱處理7天(168小時)。第9圖示出在溫度1450℃的熔融玻璃內浸置24小時後的樣品2。樣品2顯示出該經過熱處理的金屬戲劇性減少的氣泡形成，與該未熱處理的金屬(上方樣品1)明顯的起泡相比時。

據此，例示的無限制性實施例包含：

C1.一種從用於玻璃製造系統的含鉑金屬部件排除碳的方法，該方法包含：提供第一含鉑金屬構件，該第一含鉑金屬構件含有大於3 ppm的碳濃度；以及在第一熱處理步驟中加熱該第一含鉑金屬構件，在一溫度下並持續一段時間，該溫度與該時間能有效降低碳濃度至低於3 ppm。

C2.根據C1的方法，其中該第一含鉑金屬構件係在含有體積百分比≧20%的氧之環境中加熱至≧1200℃的溫度持續一段≧12小時的時間。

C3.根據C1或C2的方法，其中該第一含鉑構件係經加熱至≧1450℃的溫度。

C4.根據C1至C3任一者的方法，其中該第一含鉑構件係經加熱持續一段≧72小時的時間。

C5.根據C1至C4任一者的方法，更包含以重疊關係耦合該第一含鉑金屬構件及第二含鉑金屬構件以形成組件，該組件具有形成在該第一與第二含鉑金屬構件間的第一間隙空間。

C6.根據C1至C5任一者的方法，更包含在第二熱處理步驟中在含有體積百分比≧20%的氧之環境中加熱該組件至至少1200℃的溫度持續一段≧12小時的時間。

C7.根據C1至C6任一者的方法，更包含耦合該第一含鉑金屬構件及複數個後續含鉑金屬構件，並且在耦合每一個後續含鉑金屬構件之後熱處理該第一含鉑金屬構件，在含有體積百分比≧20%的氧之環境中於≧1200℃的溫度下持續一段≧12小時的時間。

C8.根據C1至C7任一者的方法，其中該含鉑金屬部件包含容器，該方法更包含流動熔融玻璃通過該容器。

C9.一種製造用於玻璃製造系統中的含鉑部件的方法，該方法包含：a.提供第一含鉑金屬構件與第二含鉑構件；b.以重疊關係耦合該第一含鉑構件及該第二含鉑構件以形成組件，該組件具有形成在該第一與第二含鉑構件間的第一間隙空間，其中該組件含有濃度大於3 ppm的碳；以及c.在第一熱處理步驟中加熱該組件，在一溫度下並持續一段時間，該溫度與該時間能有效降低碳濃度至低於3 ppm。

C10.根據C9的方法，其中該組件係在含有體積百分比≧20%的氧之環境中加熱至≧1200℃的溫度持續一段≧12小時的時間。

C11.根據C9或C10的方法，其中該組件在該第一熱處理步驟期間係經加熱至≧1450℃的溫度。

C12.根據C9至C11任一者的方法，其中該組件係經加熱持續一段≧72小時的時間。

C13.根據C9至C12任一者的方法，更包含在該第一熱處理步驟後耦合至少一額外含鉑構件至該第一或該第二含鉑構件，具有形成在該至少一額外含鉑構件與該第一或第二含鉑構件間的第二間隙空間，並重複步驟c。

C14.根據C9至C13任一者的方法，其中該組件包含中空管，該中空管含有複數個套疊的含鉑構件。

C15.根據C9至C14任一者的方法，其中該環境含有至少30%的氧。

C16.根據C9至C15任一者的方法，其中該組件係熔融玻璃攪拌設備之子組件。

C17.根據C9至C16任一者的方法，更包含在步驟b之前以含碳材料潤滑該第一含鉑構件或該第二含鉑構件。

C18.一種製造用於攪拌熔融玻璃的攪拌器的方法，該方法包含：提供第一含鉑金屬構件；使該第一含鉑構件與含碳材料接觸；以及在該接觸後在第一熱處理步驟中於含有體積百分比≧20%的氧之環境內加熱該第一含鉑金屬構件至≧1200℃的溫度持續一段≧12小時的時間，並且其中在該加熱後該第一含鉑構件含有濃度低於3 ppm的碳。

C19.根據C18的方法，更包含耦合該第一含鉑金屬構件及複數個後續含鉑金屬構件，並在耦合每一個後續含鉑金屬構件之後熱處理該第一含鉑金屬構件，在含有體積百分比≧20%的氧之環境中於≧1200℃的溫度下持續一段≧12小時的時間。

C20.根據C18或C19的方法，其中在該第一熱處理步驟期間，該第一含鉑金屬構件係經加熱至≧1450℃的溫度。

應強調上述本發明實施例僅是可能的實施範例，該等實施例係經提出以求對本發明原理有清晰的了解。可在不實質背離本發明的精神及原理下對上述本發明實施例做出許多變動及調整。例如，雖然上面說明係以攪拌桿呈現，但所述原理可應用在玻璃製造設備與熔融玻璃接觸的其他單或多層含鉑部件上，包含但不限於用來將熔融玻璃從一處傳送至另一處的單層或雙層壁管線或輸送管、調整熔融玻璃的容器，以及特定部件的子組件，例如耦合或未耦合至該攪拌桿的攪拌葉片。所有此類調整及變動係預期在此被包含在本揭示與本發明的範圍內，並且受到後方申請專利範圍的保護。

10．．．玻璃製造設備

12．．．熔化器

14．．．淨化器

16．．．攪拌設備

18．．．收集容器

20．．．降流管

22．．．形成主體

24、26、28．．．連接管

30、42．．．入口

31．．．玻璃帶

32．．．材料

34、66、68．．．箭頭

36．．．熔融玻璃

38．．．攪拌容器

40．．．攪拌器

44．．．攪拌桿

46．．．馬達

48．．．鏈條

50．．．鏈輪

52．．．連結器

54．．．葉片

56．．．出口

58．．．內層

60．．．外層

62．．．間隙空間

64．．．移動

70．．．排氣孔

72．．．外表面

74．．．氣泡

76．．．內表面

78、80、82、84、86．．．曲線

第1圖係部分剖面立視圖，示出製造玻璃板的範例融合下拉製程，並且示出用來將熔融玻璃從熔爐傳送至形成主體的鉑輸送系統；

第2圖係熔融玻璃流經該鉑輸送系統時將該熔融玻璃均質化的攪拌設備之剖面圖；

第3圖係設置在第2圖的攪拌設備內之攪拌器的攪拌桿的一部分之特寫剖面圖；

第4圖係第3圖之攪拌桿該部分的特寫剖面圖，示出構成該攪拌桿的若干貴重金屬層；

第5圖係示出以溫度為函數的碳在鉑內的溶解度的曲線圖；

第6圖係示出以氧在鉑內的分壓(pO₂ )為函數之達到二氧化碳分壓(pCO₂ )等於1大氣壓所需的最小碳濃度之曲線圖。

第7圖係示出就介於1100℃和1500℃之間的溫度範圍而言，以金屬厚度為函數之將初始濃度1.1%的碳排除至3 ppm的濃度所需的熱處理時間長度之曲線圖。

第8圖示出含10毫克碳的無熱處理的鉑-銠合金之密封腔，該合金係在1450℃的熔融玻璃浴內浸置24小時，並顯示出大量的氣泡形成。

第9圖示出含10毫克碳的鉑-銠合金之密封腔，該合金係在1450℃下熱處理168小時，然後在1450℃的熔融玻璃浴內浸置24小時，並且與第8圖樣品相比顯示出顯著減少的氣泡形成。

78、80、82、84、86．．．曲線

Claims (10)

1. 一種用於處理熔融玻璃的設備，該設備包含：一第一含鉑構件，其中該第一含鉑構件含有小於3 ppm的一碳質材料，該碳質材料已擴散於該第一含鉑構件的一表面中。
2. 如請求項1所述的設備，更包含一第二含鉑構件，該第二含鉑構件與該第一含鉑構件耦合，具有一間隙空間界定在該第一與第二含鉑構件之間，其中該間隙空間含有小於3 ppm的一碳質材料於該間隙空間中。
3. 如請求項1所述的設備，其中該設備包含套疊管。
4. 如請求項1所述的設備，其中該設備包含一攪拌器，用於攪拌該熔融玻璃。
5. 一種用於處理熔融玻璃的設備，該設備包含：一第一含鉑構件；一第二含鉑構件，以一重疊關係耦合該第一含鉑構件與該第二含鉑構件以形成一組件，在該第一與第二含鉑構件之間具有一間隙空間；以及其中該組件含有小於3 ppm的一碳質材料於該間隙空間中。
6. 如請求項5所述的設備，其中該第一與第二含鉑構件包含一鉑-銠合金。
7. 如請求項5所述的設備，其中該組件包含一攪拌器，用於攪拌該熔融玻璃。
8. 如請求項5所述的設備，其中該第一含鉑構件含有小於3 ppm的碳質材料，該碳質材料已擴散於該第一含鉑構件的一表面中。
9. 一種用於處理熔融玻璃的設備，該設備包含：一第一含鉑構件；一第二含鉑構件，以一重疊關係耦合該第一含鉑構件與該第二含鉑構件以形成一組件，在該第一與第二含鉑構件之間具有一間隙空間；以及其中在一溫度下熱處理該組件一段時間，該溫度與該時間能有效降低在該間隙空間中的碳質材料的數量至小於3 ppm。
10. 如請求項9所述的設備，其中該組件包含一攪拌器，用於攪拌該熔融玻璃。