[发明专利]用于使难熔金属容器的氧化点蚀最小化的方法及设备

说明书

优先权要求

本申请要求提交于2006年8月31日，发明名称为“用于使难熔金属容器的 氧化点蚀最小化的方法及设备”的美国专利申请11/513,869的利益。

发明背景

技术领域

本发明涉及减少与熔融玻璃接触的难熔金属容器的氧化的方法，尤其是减少 在玻璃制造操作中管道及其它难熔金属容器的加速的氧化点蚀(oxidation pitting)的 方法。

背景技术

成形的玻璃通常被认为是较为惰性的材料。事实上，在许多不同工业中，玻 璃容器经常用作容器。但是，在玻璃制造过程中，玻璃会在非常高的温度(某些情 况下超过1600℃)下运输。在这样热的温度下，玻璃本身会是高腐蚀性的，因而 需要管道和容器的防腐蚀系统。而且，这一高温会导致许多材料的快速腐蚀。特别 令人担忧的是所述材料的氧化。腐蚀性氧化会导致所述材料的失效，并且氧化产物 会污染玻璃。出于这一原因，大多数的用于熔融玻璃的容器和传输系统基于由高熔 点、耐氧化的难熔金属制得的容器，如由铂族金属(包括，但不限于铂本身、铑、 铱和钯)及其合金制得的容器。铂族金属耐氧化，并且具有足够高的熔点，从而使 得它们是用于熔融玻璃的容器的有吸引力的选择。

虽然具有这些优点，但是铂族金属如普遍使用的铂及其合金，是非常昂贵的， 因此要为限制这些金属的全面使用而竭尽全力。一种节约成本的手段是将容器的难 熔金属部分做成尽可能薄，只要可用，同时用其它方法来提供结构强度。例如，用 于熔融玻璃制造操作中的许多难熔金属容器是包封入陶瓷夹套中的，有时被称为 “浇铸块(castable)”。所述浇铸块起一些作用。已知的是，其为容器提供机械强度。 其次，其还限制了容器与环境大气的接触。虽然在低温下耐氧化，但是在高温(例 如超过约1000℃的温度)下，用于难熔用途的大多数贵金属如铂族金属，易于氧 化。

在一些情况下，用于保护容器免受腐蚀的其它手段包括在容器上，浇铸块与 容器之间提供底涂层(primary coating)。就像具有浇铸块的情况一样，所述涂层通常 由陶瓷材料组成。

尽管进行了前述预防措施，但是难熔金属容器，甚至是那些由铂族金属制得 的容器，是不耐氧化的，最终会失效。对失效的难熔金属容器的检查会观察到，浇 铸块和/或陶瓷涂层易于破裂，尤其是在易于机械震动的区域、接头处、以及系统 的其它高应力区域。这些裂缝会进一步通过浇铸块/涂层延伸到难熔金属容器的表 面，导致容器的外表面的局部氧化。与一般表面的腐蚀速率相比，这一氧化是明显 加速的，导致容器壁的氧化点蚀。结果，这一点蚀导致容器的快速失效。

需要一种减少用于输送和容纳熔融玻璃的难熔金属容器的加速的氧化点蚀的 方法，从而延长容器的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于减少用于输送或容纳熔融玻璃的容器由于这些 容器的制造中使用的难熔金属的加速的氧化点蚀而导致的失效的方法。

本发明的另一目的是提供一种容器，该容器包含耐难熔金属的氧化点蚀的难 熔金属，并显示出延长的使用寿命。

根据以下参照附图的，不以任何方式限制的解释性的说明，将更容易地理解 本发明，并且本发明的其它目的、特征、细节和优点将变得更为清楚。预期的是， 说明书中包括的所有这些其它系统、方法特征和优点均包括在该说明书中，落入本 发明的范围之内，并由所附的权利要求书来保护。

根据本发明的一个实施方式，公开了一种玻璃制造系统，它包括用于输送或 容纳熔融玻璃的容器，该容器包括包含选自钌、铑、钯、锇、铱、铂、铼、钼及其 合金的金属的内层；与至少一部分内层邻接的阻挡层；与阻挡层邻接的金属氧化物 气体源，该源包括选自钌、铑、钯、锇、铱、铂和铼的金属，并且所述金属氧化物 气体源与内层隔开。

在另一个实施方式中，描述了一种用于输送或容纳熔融玻璃的容器，该容器 包括用于与熔融玻璃接触的内层，该内层包含选自钌、铑、钯、锇、铱、铂、铼、 钼及其合金的金属；与内层邻接的阻挡层；与至少一部分阻挡层邻接的，用于形成 金属氧化物气体的牺牲金属元件，该牺牲金属元件选自钌、铑、钯、锇、铱、铂、 铼、钼及其合金。