(57)【要約】  ガラス物品の製造において使用される機器および方法であって、結晶ジルコニアの表面を含む機器および方法が開示される。当該機器を用いてガラス物品を作製する方法および当該機器を製造する方法も開示される。
2020504072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス物品を製造する機器であって、該ガラスが溶融状態の場合の該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、該表面が、５面積％未満のガラス相を有するジルコニア結晶で作製される、該機器の少なくとも一部を含み、ならびに少なくとも１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、機器。
【請求項２】
前記ジルコニア結晶が、単結晶または多結晶である、請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記ジルコニア結晶が、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む、請求項１〜２に記載の機器。
【請求項４】
前記結晶が、間隙および欠陥を有さない、請求項１〜３に記載の機器。
【請求項５】
前記結晶が、≦２０体積％の間隙率、≦１０体積％の間隙率、≦５体積％の間隙率、≦１体積％の間隙率、または≦０．５体積％の間隙率を有する、請求項１〜４に記載の機器。
【請求項６】
前記ジルコニア結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを≦０．００１重量％において含む、請求項１〜５に記載の機器。
【請求項７】
前記ジルコニア結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．００１重量％において含む、請求項１〜６に記載の機器。
【請求項８】
前記表面が、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部、アイソパイプの一部、炉横断壁の一部、炉のスロートの一部、出口ブロックの一部、後壁ブロックの一部、ガラス溶融タンクの一部、長方形タイルの一部、または撹拌室構成要素の一部である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の機器。
【請求項９】
ガラス物品を製造する機器であって、該機器の少なくとも一部が、該ガラスが溶融状態の場合の該ガラスに接触するのに適合された表面を含み、該表面の少なくとも一部が、該表面として少なくとも２０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む表面積を有する、機器。
【請求項１０】
前記表面積が、前記表面として３０％から１００％の間の単結晶の立方晶ジルコニアを含む、請求項９に記載の機器。
【請求項１１】
前記表面が、粒界を有さない、請求項９〜１０のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１２】
前記単結晶の立方晶ジルコニアが、間隙および欠陥を有さない、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１３】
前記立方晶ジルコニアの単結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを約０．００１重量％未満において含む、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１４】
前記表面が、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部、アイソパイプの一部、炉横断壁の一部、炉のスロートの一部、出口ブロックの一部、後壁ブロックの一部、ガラス溶融タンクの一部、長方形タイルの一部、または撹拌室構成要素の一部である、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下、２０１７年１月３日に出願された米国特許仮出願第６２／４４１，７７２号に対する優先権の恩典を主張するものであり、なお、本出願は、当該仮出願の内容に依拠し、ならびに当該仮出願の全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示の実施形態は、概して、ガラスの製造のための機器および方法、これらの機器および方法において使用されるガラス物品および耐火材料、結晶ジルコニアを含む当該機器および方法、に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス製造機器、システム、および方法は、様々な分野で利用されており、ならびに溶融ガラスは、そのような機器システムによって製造され、当該機器システムを通って移動され、様々なガラス部品、例えば、ガラスシート、ガラス容器、および他のガラス部品へと成形される。
【０００４】
ガラスシートの製造において、歴史的に、ディスプレイ品質のガラスシートは、フロート法またはフュージョンオーバーフローダウンドロー法（フュージョン法）を使用して、商業的に製造されてきた。各場合において、当該プロセスは、３つの基本的ステップ：タンク（ガラス溶融器または溶融器とも呼ばれる）においてバッチ材料を溶融させるステップと、成形ステップのための準備において、ガス状封入物を除去して当該溶融ガラスを均一化するために、当該溶融ガラスを状態調節するステップと、成形ステップであって、フロート法の場合、溶融スズ浴の使用を伴い、一方、フュージョン法の場合には、成形構造体、例えば、アイソパイプなど、の使用を伴う、ステップと、を伴う。各場合において、当該成形ステップは、ガラスのリボンを製造し、それは、個々のガラスシートへと分離される。当該シートは検査され、顧客の要件を満たすものは、仕上げられ、引き渡される。検査に合格しなかったシートおよび少ない数の封入物（例えば、ＺｒＯ２、Ｐｔの粒子など）を有するシートは、通常、カレットへと粉砕され、新しい原材料と共に再溶融される。多数の封入物を有するシートは破棄され、これは、より高い製造コストにつながる。
【０００５】
フロート法およびフュージョン法の両方の目標は、低レベルの欠陥、すなわち、低レベルのガス状欠陥および固体欠陥、を有するガラスシートを製造することである。より詳細には、当該目標は、検査プロセスによって拒絶されるシートの数を減らすために、製造されるガラスシートにおける欠陥の低レベルを達成することである。当該プロセスの経済性、したがって当該ガラスシートのコストは、拒絶されるガラスのレベルに依存する。
【０００６】
ガス状欠陥は、溶融プロセスの際、ならびに水素透過などの機構を通る下流において、溶融ガラス中に導入される（Ｄｏｒｆｅｌｄら、特許文献１を参照されたい）。固体欠陥は、バッチ材料、ならびに溶融ガラスが当該プロセス中を移動する際にタンク内において溶融ガラスと接触する耐火物および／または耐熱性金属に由来し得る。バッチ材料を溶融するために使用される炉を含めた当該システムのガラス係合表面の摩耗は、固体欠陥の主要源の１つである。ガラス溶融システムおよび機器、例えば、溶融炉など、の壁のための一般的材料は、粉末または粒体から作製されたガラス接着多結晶ジルコニア、例えば、電鋳ジルコニアなど、であり、この場合、当該ジルコニア粉末または粒体は、１〜８０マイクロメートルの範囲の断面寸法を有する。結果として得られる溶融された鋳造材料は、小さいジルコニア結晶（典型的には、ガラス相内の、構造上、単斜晶または正方晶）の組み合わせである。そのような耐火物のガラス相成分は、一般的に、５％を超える。例えば、ガラス相が、炉の摩耗の結果として、当該材料から浸食される場合、それは、溶融ガラスでのジルコニア含有固体欠陥の形成を生じ、結果として、これは、ディスプレイ品質のガラスシートの製造において、困難な課題であり続けている。
【０００７】
ディスプレイ品質のガラスシートを用いる製品に対する需要は増加しているため、そのような製品の製造者は、スケールメリットを実現するために、さらにより大きな寸法のガラスシートを探している。例えば、フラットパネルディスプレイの製造者に供給される現在のシートは、第１０世代シートとして知られており、３２００ｍｍ×３０００ｍｍ×０．７ｍｍの寸法を有する。ガラス製造者の観点から、より大きなディスプレイ品質のガラスシートの製造は、単位時間あたりより多くのガラスを、製造プロセスを通って移動させなければならないことを意味する。しかしながら、生産率におけるこの増加は、顧客に供給されるシートの品質における妥協により、達成することができない。実際に、ディスプレイ製品の解像度は増加し続けているため、そのような製品に使用されるガラスシートの品質も向上し続けなければならない。拒絶されたガラスシートに関して、より大きなシートでは、固体欠陥およびガス状欠陥のレベルの低下がより一層重要になるが、それは、それぞれの拒絶されたシートは、より多くのガラスが、製造はされたが顧客には供給されなかったことを表すためである。顧客によって要求されるより高い品質基準は、この問題を悪化させるばかりである。
【０００８】
高品質のガラスシートの製造における制限ステップの１つは、ガラス溶融ステップと、後続の、ガス状封入物を除去するための当該溶融ガラスの清澄（精錬）ステップである。過去において、溶融ステップは、化石燃料（例えば、メタン）の燃焼と直接的電気加熱（ジュール加熱）の組み合わせによって達成されてきた。ジュール加熱は、酸化スズ電極を使用して実施されてきた。これらの電極は、ディスプレイ品質のガラスシートの生産率に上限を設定してきた。特に、ガラス係合表面がガラス接着ジルコニア粉末または粒体で構成される溶融器の場合、より高い生産率に適応するために酸化スズ電極を流れる電流を増加させるほど、当該溶融器の壁の摩耗の割合が大幅に増加することが見出された。この摩耗の増加は、結果として、溶解したジルコニアの濃度の増加および最終ガラスシートにおけるジルコニア含有固体欠陥のレベルの増加となる。摩耗の問題に加えて、電気が酸化スズ電極を流れるとき、電極と溶融ガラスとの間の界面において泡が発生する。この泡は、溶融ガラスを清澄するために使用されるファイナー（ｆｉｎｅｒ）（リファイナー（ｒｅｆｉｎｅｒ））に対するさらなる負荷を表す。
【０００９】
ガラス産業において、溶融効率は、多くの場合、平方フィート／トン／日の単位において報告され、その場合、平方フィートは、溶融器の底面積であり、トン／日は、当該溶融器による流量である。任意の指定された引出し速度（流量）に対して、平方フィート／トン／日の数が小さいほど良好であり、というのも、それは、所望の生産高を達成するために製造プラントにおいて少ない平方フィート数が必要とされるであろうことを意味するためである。参照の容易さのために、この方法で定義される溶融効率は、本明細書において、以下の式によって与えられる炉の「ＱＲ値」と呼ばれ：
ＱＲ＝Ａ炉／Ｒ    （１）
式中、Ａ炉は、平方フィートでの溶融炉における溶融ガラスの水平断面積であり、Ｒは、１日あたりのガラスのトン単位での、溶融ガラスが炉から出てファイナーに入る割合である。
【００１０】
現状技術によって課される制限の結果として、実際には、ディスプレイ品質のガラスを溶融させるための市販の溶融器に対する最大流量および関連するＱＲ値は、６〜７平方フィート／トン／日（約０．５５７〜０．６５０平方メートル／トン／日）の範囲のＱＲ値において１，９００ポンド／時（約８６１．８２５５ｋｇ／時）であった。この流量を超えると、欠陥レベルは、容認できないレベルに急速に上がる。そのような流量および関連するＱＲ値は、多くの用途にとって適切であるが、ＱＲ値の実質的な増加なしに、より高い流量、例えば、２，０００ポンド／時（約９０７．２ｋｇ／時）を超える流量、において作動することができる溶融器は、ディスプレイ品質の大きなガラスシートに対するますます増加する要求を当該産業が満たすことができるようにすることが望ましい。６．０平方フィート／トン／日（約０．５５７平方メートル／トン／日）未満のＱＲ値、例えば、それぞれ、≧２２８０ポンド／時間（約１０３４ｋｇ／時間）、≧２５３０ポンド／時間（約１１４８ｋｇ／時間）、≧２８５０ポンド／時間（約１２９３ｋｇ／時間）、および≧３２６０ポンド／時間（約１４７９ｋｇ／時間）に対応する、ＱＲ≦５平方フィート／トン／日（約０．４６５平方メートル／トン／日）、ＱＲ≦４．５平方フィート／トン／日（約０．４１８平方メートル／トン／日）、ＱＲ≦４平方フィート／トン／日（約０．３７２平方メートル／トン／日）、およびＱＲ≦３．５平方フィート／トン／日（約０．３２５平方メートル／トン／日）、においてそのようなより高い流量を達成することは、さらにいっそう望ましい。
【００１１】
低い摩耗率および、結果として、完成ガラスにおけるジルコニアの低濃度およびジルコニア含有固体欠陥の低レベルは、ディスプレイ品質のガラスシートのための良好な溶融炉に対する１つの評価基準に過ぎない。他の評価基準としては、高流量を達成する能力、清澄の容易さ、「未焼成」ガラス（すなわち、ヒ素またはアンチモンを含まないガラス）を清澄（精錬（ｒｅｆｉｎｅ））するために使用される薬剤との適合性、および電極材料によるディスプレイ品質のガラスの低レベルの汚染が挙げられる。上記の説明は、ガラスシートの製造に関連する特定の実施例によって、ガラス物品の製造において直面する課題のまさにいくつかの例を示している。しかしながら、同様の問題は、溶融ガラスを製造し、当該溶融ガラスをガラス物品、例えば、これらに限定されるわけではないが、ガラスシート、ガラス容器、建築用ガラスなど、へと成形する様々な機器およびプロセスにおいて直面される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，７８５，７２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ジルコニア濃度および欠陥レベルを減らしたガラスを製造するための機器および方法での使用のための材料を提供することは望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本開示の第一態様は、ガラス物品を製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該機器の少なくとも一部は、５面積％未満のガラス相を有するジルコニア結晶で構成または作製され、ならびに材料のブロックの１つの表面において少なくとも１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、機器に関する。特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。他の特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶であり、さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶および立方晶である。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、いかなる粒界も有さない。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、スカル法（ｓｋｕｌｌ  ｍｅｔｈｏｄ）で形成される。
【００１５】
第二態様は、ガラス物品を製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面が、表面として少なくとも２０％の結晶ジルコニアを含む表面積を有し、ならびに５面積％未満のガラス相を有する、機器に関する。特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。他の特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶であり、さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶および立方晶である。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、いかなる粒界も有さない。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、スカル法で形成される。
【００１６】
第三態様は、ガラス物品を製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面が、５面積％未満のガラス相を有し少なくとも１２グラムの質量を有する、材料の結晶ジルコニアブロックを含む三次元形状の形態の材料の固体塊を含む、機器に関する。特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。他の特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶であり、さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶および立方晶である。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、いかなる粒界も有さない。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、スカル法で形成される。
【００１７】
第四態様は、溶融ガラスを製造するために機器においてバッチ材料を溶融させるステップを含む、ガラス物品を作製する方法であって、当該機器が、溶融ガラスと接触する表面を含み、当該表面が、ジルコニア結晶から作製された材料のブロックを含み、ならびに少なくとも１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、方法に関する。特定の実施形態において、当該材料は、５％未満のガラス相含有量を有する。特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。他の特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶であり、さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶および立方晶である。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、いかなる粒界も有さない。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、スカル法で形成される。
【００１８】
第五態様は、ガラス物品を製造するための機器を作製する方法であって、ジルコニア結晶を形成するステップと、当該ジルコニア結晶を、溶融ガラスと接触するのに適合された表面を有する機器の一部へと成形するステップであって、当該表面が、少なくとも１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、ステップとを含む方法に関する。特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。他の特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶であり、さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶および立方晶である。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、いかなる粒界も有さない。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、スカル法で形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本明細書に組み入れられ、その一部を構成する添付の図は、以下において説明されるいくつかの実施形態を示している。
【図１】特に平坦なフラットガラスシートを作製するための、ガラス物品を製造するための例示的機器を示す概略図。
【図２】図１のガラス製造システムにおいて使用することができる例示的成形機器の斜視図。
【図３】実施形態による機器を示す横断面図。
【図４】第一溶融炉と第二溶融炉との間の移送管の実施形態を示す横断面図。
【図５】一実施形態による清澄システムの断面の概略図。
【図６】本開示に従って構築された溶融炉の、部分的に断面の概略斜視図。
【図７】ある温度範囲における単結晶の立方晶ジルコニアの抵抗率を対数表示するグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
いくつかの例示的実施形態について説明する前に、本開示が、以下の開示において説明される構成またはプロセスステップの詳細に限定されるわけではないことは理解されたい。本明細書において提供される本開示は、他の実施形態も可能であり、ならびに様々な方法において実行または実施することが可能である。
【００２１】
第一態様により、本開示は、ガラス作製設備での使用のための結晶ジルコニアで作製または構成された材料を提供する。１つ以上の実施形態において、「結晶ジルコニア」は、ジルコニウムの結晶性酸化物を意味し、特定の実施形態では、結晶性ＺｒＯ２を意味する。より詳細には、この態様により、本開示は、ガラスおよび／またはガラス物品を製造するための機器（例えば、溶融機器、状態調節機器、および／または成形機器）であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された、またはガラスと接触するように構成された表面を含み、当該機器の表面の少なくとも一部（１０〜１００、２０〜１００、３０〜１００、４０〜１００、５０〜１００、６０〜１００、７０〜１００、８０〜１００、９０〜１００、または９５〜１００面積パーセント）が、ジルコニア結晶を含む耐火材料で構成される、機器を提供する。１つ以上の実施形態により、本明細書において使用される場合、語句「ガラスが溶融状態の場合に当該ガラスに接触するのに適合された、または当該ガラスと接触するように構成された表面」は、溶融ガラスに触れる、または非常に接近する表面を意味する。例えば、溶融ユニットまたは清澄ユニットにおいて、当該溶融ユニットまたは清澄ユニットの底部のタイルまたはレンガは、溶融ガラスがその上を流れ、ジルコニア結晶材料の表面に直接接触するか、または溶融ガラスが、当該機器においてまたは本明細書において権利請求される方法の実施の際に、ジルコニア結晶材料に非常に接近する（例えば、１〜１０ｃｍ、１〜５ｃｍ、または１〜２ｃｍ）表面を有し得る。別の非限定的な実施例において、１）ガラスバッチがタンク内に供給される場所に最も近いタンクの壁（通常、後壁）、２）タンク内の１つのセクションから別のセクションへの先細りになっている狭い移行エリア、などの溶融タンクのエリアは、高い摩耗または腐食の傾向がある。したがって、１つ以上の実施形態により、「するのに適合された（ａｄａｐｔｅｄ  ｔｏ）」または「するように構成された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ  ｔｏ）」は、当該表面が、ガラスが溶融状態にあるガラス製造機器または方法における材料として、例えば、レンガ、タイル、アイソパイプ、または本明細書において説明される他の構成要素として、使用されるのに適した方法で処理または作製されていることを意味する。特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、粒界を有さない単結晶の立方晶ジルコニアであり、ならびに、材料の連続片、例えば、ブロック、長方形のタイル、または一体形の部品、例えば、ガラス製造機器のアイソパイプまたは他の部分など、である。
【００２２】
本開示のジルコニア結晶耐火物は、ガラス製造システムにおいて使用される機器の全体または機器の一部のみを形成するために使用することができる。例えば、当該機器、例えば、アイソパイプ、は、コアおよびコーティングを有することができ、当該コーティングは、溶融ガラスに接触し、当該コアの全てまたは一部を覆い、その場合、本開示のジルコニア結晶耐火物は、コアの全てまたは一部および／またはコーティングの全てまたは一部を形成し得る。当該ジルコニア結晶耐火物がコーティングとして使用される場合、当該コアは、第二耐火材料であり得る。そのようなコアにとって好適な材料の例としては、これらに限定されるわけではないが、アルミナ、酸化マグネシウム、スピネル、酸化チタン、酸化イットリウム、またはそれらの組み合わせが挙げられる。コアに使用することができる他の材料としては、ジルコン、シリコンカーバイド、ゼノタイム、および酸化ジルコニウムが挙げられる。当該コーティングは、単結晶コーティングを適用するための標準的な方法、例えば、粉末化プラズマ溶射法またはフレーム溶射法を含む化学蒸着または物理蒸着など、によって適用することができる。あるいは、異なる耐火材料で作製され、溶融ガラスに接触するガラス溶融炉のエリアに位置されるバルク物品の薄い「コーティング」または内張りを提供するために、薄いタイル（例えば、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、４ｃｍ未満、３ｃｍ未満、２ｃｍ未満、１ｃｍ未満、０．５ｃｍ未満、０．４ｃｍ未満、０．３ｃｍ未満、０．２ｃｍ未満、または０．１ｃｍ未満の厚さを有するジルコニア結晶による）を使用することができる。これらのタイルは、小さなギャップが存在し得るかまたは全くギャップが存在し得ないような、物理的にインターロックすることができる形状（例えば、さねはぎ）に成形または機械加工することができ、あるいは、高温のグラウトまたはセメント、例えば、ジルコニアベースのセメントなど、によって接続され得る。１つ以上の実施形態において、図２に示されるアイソパイプ１３５の側面１３８’および１３８”は、結晶ジルコニアタイルで覆われ得る。当該タイルは、ガラスシートの不完全性を排除するために当該タイルの間の全てのギャップが根元の流れに対して平行でないように、当該アイソパイプの側面１３８’および１３８”上に配置することができる。したがって、当該タイルは、タイルの間のギャップが、図２に矢印によって示される根元２１６の流れに対して１０°から８５°の角度であるように、配置することができる。特定の実施形態において、当該タイルの間のギャップは、当該ギャップと図２に矢印によって示される流れの方向との間の角度が３０°から６０°または４０°から５０°の範囲であるように、根元の流れ２１６に対して斜めである。
【００２３】
１つ以上の実施形態により、語句「当該機器の一部（ａ  ｐｏｒｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）」、「上記機器の一部（ａ  ｐｏｒｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓａｉｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）」、「ある機器の一部（ａ  ｐｏｒｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｎ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）」、および同様の語句は、ガラス溶融システムの任意の一部を意味するか、または、ガラス溶融システム自体の全体を意味する。例えば、機器は、溶融タンク、清澄槽、撹拌室、送り出し槽、成形構造体、接続管、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。特定の実施形態において、「上記機器の一部」、「ある機器の一部」、および同様の語句は、溶融タンクの一部、例えば、電極を囲む当該タンクの一部、タンクの先細りした領域（通常、高い摩耗率に晒される）、または壁の１つ（例えば、バッチ材料が溶融器に入る（および、タンクの他のエリアよりも強い腐食に晒される）場所に最も近いタンクの後壁）など、を意味し得る。ガラス溶融システムの特定の部分、例えば、溶融タンク、清澄槽、撹拌室、送り出し槽、成形構造体、接続管などについて言及する場合、「一部（ａ  ｐｏｒｔｉｏｎ）」は、１つ以上の特定の実施形態による機器の一部（５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％（それぞれ体積％））のみ、または全部（全体）を含み得る。
【００２４】
別の実施形態は、立方晶ジルコニア粒体（例えば、０．１ｍｍから５ｍｍの直径）から作製され、次いで、結合剤としてガラスを使用せずに、固体立方晶ジルコニア物体へと焼結される、多結晶性立方晶ジルコニアレンガおよびタイルに関する。
【００２５】
ジルコニア結晶耐火物が、コアとして使用される場合、コーティングは、第二耐火材料、例えば、耐火金属、スピネル、ジルコン、アルミナ、またはそれらの組み合わせなど、を含むことができる。好適な耐火金属の例としては、白金、モリブデン、ロジウム、レニウム、イリジウム、オスミウム、タンタル、タングステン、およびそれらの合金が挙げられる。
【００２６】
アイソパイプにおけるそれらの使用に加えて、ジルコニア結晶耐火物は、典型的な用途において溶融ガラスに接触する、ガラス製造設備の以下の構成要素：パイプ、槽、チャネル、堰、ベル、スターラー、レンガ、ブロック、ゲート、壁、ボール、とりべ、針、スリーブ、プラグ、鋳型、リング、プランジャー、トゥイール（ｔｗｅｅｌ）など、の全てまたは一部を形成するためにも使用することができる。
【００２７】
ジルコニア結晶耐火物が溶融ガラスと接触する用途に加えて、ジルコニア結晶耐火物は、当該耐火物が溶融ガラスに接触しない用途、例えば、炉の頭頂部、胸壁、横断壁など、において使用することができる。ガラス製造産業における用途に加えて、本開示の耐火物は、高温に対して抵抗性を有する材料および／または高い化学耐性を有する材料が必要とされる他の産業においても使用することができる。特に、本開示の耐火物は、高レベルの耐クリープ性が望ましい用途において使用することができるが、耐クリープ性が重要でない他の用途においても使用することができる。
【００２８】
ジルコン（ＺｒＳｉＯ４）は、ディスプレイガラスのシートを作製するためのフュージョンドロー法の重要な構成要素であるアイソパイプを製造するために使用されている。主に、この選択は、ジルコンとのガラスの適合性によって推進されており、アイソパイプおよび溶融ガラスは長期間、高温でお互いとの直接的接触があるために、最重要の評価基準（である適合性）。光を散乱させ得る欠陥、例えば、膨れ、結晶など、は、最小限に維持されるべきである。
【００２９】
高温でのジルコンの耐クリープ性も、ジルコンを、ディスプレイ産業においてこれまで使用される基板サイズおよびガラスタイプにとって好適な選択にしてきた。しかしながら、上記において説明したように、高い性能特性を有するより大きな基板およびガラス、具体的には、ディスプレイ製造プロセスの際の加熱の結果としての寸法変化（例えば、圧縮）に対してより影響を受けにくいガラス、が、ディスプレイ製造者によって益々必要とされている。高ひずみ点ガラスは、所望の寸法安定性を提供することができる。しかしながら、フュージョンドロー法は、堰での約１０，０００Ｐから根元での約３００，０００Ｐの狭い粘度範囲において稼働するため、高ひずみ点ガラスへの変更は、高ひずみ点ガラスが当該堰および根元においてこれらの粘度値を示すために、アイソパイプの作動温度の増加を必要とする。
【００３０】
市販のジルコンから作製されたアイソパイプは、実用的な構成（実用的な高さ）および使用寿命を依然として有しつつ、これらの高温に耐えることができない。例えば、市販のジルコンの場合、１１８０℃から１２５０℃に昇温するときに、固有クリープ速度が２８倍に増加するのが観察された。したがって、同じ幅での、現在のガラスより約７０℃高いひずみ点を有するガラス基板の溶融形成は、最小限の実用的寿命さえ維持するために、アイソパイプの高さにおいて５．３倍の増加を必要とするであろう。ジルコンのクリープ速度における増加に加えて、ガラス中へのジルコンの溶融の結果として生じる欠陥の数およびサイズは、温度と共に増加するであろう。これらの理由により、より高いひずみ点ガラスを溶融形成するためのジルコンアイソパイプの使用は、おそらく実用的でない。
【００３１】
同様に、市販のジルコンは、現在のディスプレイガラスによって使用される温度においてさえ、寿命におけるかなりの減少および／または高さにおけるかなりの増加なしには、より幅広い基板を製造するために使用することができない。明白であろうように、市販のジルコンの欠点は、高ひずみ点ガラスで作製されるより大きな基板の場合、さらにより顕著である。１つ以上の実施形態において、結晶ジルコニアが、アイソパイプの一部を形成するために使用される。
【００３２】
図１を参照すると、ガラス基板１０５を作製するためにフュージョン法を使用することができる例示的ガラス製造システムまたは機器１００の図が示されている。図１に示されるように、ガラス製造システムまたは機器１００は、溶融槽１１０、清澄槽１１５、混合槽１２０（例えば、撹拌室１２０）、送り出し槽１２５（例えば、ボール１２５）、形成機器１３５（例えば、アイソパイプ１３５）、および引出ロールアセンブリ１４０（例えば、引出し機１４０）を含む。溶融槽１１０では、ガラスバッチ材料が矢印１１２によって示されるように導入され、溶融されて溶融ガラス１２６を形成する。溶融槽の温度（Ｔｍ）は、特定のガラス組成に基づいて変わるであろうが、約１５００℃〜１６５０℃の範囲において変動し得る。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）での使用のためのディスプレイガラスの場合、溶融温度は、１５００℃を超え、１５５０℃であり得、いくつかのガラスでは、１６５０℃さえ超え得る。任意選択により、溶融槽と清澄槽１１５とを接続する冷却耐火物管１１３が、存在していてもよい。この冷却耐火物管１１３は、溶融槽１１０の温度より約０℃〜１５℃低い範囲の温度（Ｔｃ）を有し得る。清澄槽１１５（例えば、ファイナー管（ｆｉｎｅｒ  ｔｕｂｅ）１１５）は、溶融槽１１０から溶融ガラス１２６（図示されず）を受け入れる高温処理エリアを有し、そこで、溶融ガラス１２６から泡が除去される。粘度を下げるためおよび溶融ガラスからのガスの除去を促すために、清澄槽の温度（Ｔｆ）は、概して、溶融槽の温度（Ｔｍ）以上である。いくつかの実施形態において、清澄槽の温度は、１６００℃から１７２０℃の間であり、いくつかの実施形態では、溶融槽の温度を２０℃から７０℃またはそれ以上において超える。清澄槽１１５は、ファイナー管から攪拌室への接続管１２２によって混合槽１２０（例えば、撹拌室１２０）に接続される。この接続管１２２内において、ガラス温度は、清澄槽温度（Ｔｆ）から撹拌室温度（Ｔｓ）へと連続的にかつ一定に低下し、これは、典型的には、１５０℃から３００℃の間の温度低下を表す。混合槽１２０は、撹拌室からボールへの接続管１２７によって送り出し槽１２５に接続される。混合槽１２０は、ガラス溶融物を均一化し、すじ状欠陥の原因となり得る当該ガラス内の濃度差を除去する責任を負う。送り出し槽１２５は、ダウンカマー１３０を通って導入口１３２へと、ならびに形成機器１３５（例えば、アイソパイプ１３５）内へと溶融ガラス１２６を送り出す。形成機器１３５は、溶融ガラスを受け入れる形成機器導入口１３６を含み、当該溶融ガラスは、トラフ１３７へと流れ込み、オーバーフローして、２つの側面１３８’および１３８”を流れ落ちた後、根元１３９として知られる所において、一緒に融合する（図２を参照されたい）。根元１３９は、２つの側面１３８’および１３８”が一緒になる場所であり、ガラス基板１０５を形成するために引出ロールアセンブリ１４０において２つのロールの間で下向きに引き出される前に、溶融ガラス２１６の２つのオーバーフローした壁が合流する（例えば、再融合する）場所である。
【００３３】
図１に示されたシステムまたは機器の様々な部分、例えば、溶融槽１１０、清澄槽１１５、混合槽１２０、ならびに送り出し槽１２５およびアイソパイプ１３５は、溶融ガラスと接触するのに適合されたまたは接触するように構成された表面を含む１つ以上の構成要素を含むことができ、ならびに当該表面は、前壁、後壁、頭頂部、胸壁、横断壁、側壁、底面、導入口、導入口スロット、出口トラフ、棚部、導出口、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部、アイソパイプの一部、炉横断壁の一部、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、ガラス溶融タンク、長方形のタイルの一部、撹拌室構成要素の一部であり得る。
【００３４】
溶融ガラスと接触するように構成されたまたは接触するのに適合された表面であって、フュージョン法によるガラス基板の製造において使用される当該表面を有するこれらの構成要素は、極高温およびかなりの機械的負荷に晒される。これらの要求条件を耐えることができるために、１つ以上の実施形態により、ガラスが溶融状態であるときに当該ガラスと接触するのに適合された表面を含む、ガラスを製造するための機器であって、当該機器の少なくとも一部は、ジルコニア結晶で構成または作製され、材料のブロックの１つ表面において少なくとも１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、機器が提供される。１つ以上の実施形態において、ガラスを製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面が、表面として少なくとも２０％のジルコニア結晶を含む表面積を有する、当該機器が提供される。１つ以上の実施形態において、当該機器の少なくとも一部は、ジルコニア結晶およびガラス相で構成または作製され、溶融ガラスと接触するのに適合された表面の当該ガラス相成分は、当該表面積の少なくとも５％未満である。他の実施形態において、当該表面積は、実質的にガラス相を含まない。１つ以上の実施形態において、ガラスを製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面が、少なくとも１２グラム、少なくとも１２０グラム、または少なくとも１２００グラムの質量を有する材料のジルコニア結晶ブロックを含む三次元形状の形態の材料の固体塊を含む、機器が提供される。１つ以上の実施形態において、ジルコニア結晶で作製された材料のブロックの一部は、当該塊の約５％未満のガラス相成分を有する。他の実施形態において、ブロックは、ガラス相を実質的に含まない。
【００３５】
１つ以上の実施形態において、単結晶ジルコニア材料は、摩耗に対して高い抵抗性を有し、概して、完成されたガラス基板製品における低い封入率に関連付けられる。１つ以上の実施形態において、当該単結晶ジルコニアは、書籍「立方晶ジルコニアおよびスカル溶融法」（Ｃｕｂｉｃ  Ｚｉｒｃｏｎｉａ  ａｎｄ  Ｓｋｕｌｌ  Ｍｅｌｔｉｎｇ），  ｂｙ  Ｙｕ  Ｓ．  Ｋｕｚ’ｍｉｎｏｖ，  Ｅ．Ｅ．  Ｌｕｍｏｎｏｖａ，  ａｎｄ  Ｖ．Ｖ．  ＯｓｉｋｏＣａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ；第２版（２００８年１０月１５日）に記載のスカル溶融法（ｓｋｕｌｌ−ｍｅｌｔｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）（本明細書において、「スカル形成された（ｓｋｕｌｌ−ｆｏｒｍｅｄ）」とも呼ばれ得る）から立方晶ジルコニアの単結晶ブロックを形成することによって作製された長方形のタイルまたはブロックの形態にある。１つ以上の実施形態による立方晶ジルコニアの単結晶ブロックは、立方晶構造を形成するためにＭｇＯ、ＣａＯ、Ｃｅ２Ｏ３、およびＹ２Ｏ３によって安定化され得る。１つ以上の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３のうちの少なくとも１つを１重量％以上において含む。別の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３のうちの少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む。１つ以上の実施形態による単結晶の立方晶ジルコニアは、以下の特性：２７５０℃の融点、８．５の硬度（モース）、５．９５の比重、２．１７の屈折率、を有する。
【００３６】
１つ以上の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、優れた耐食性を提供し、これは、溶融ガラスに接触する既存の炉材料と比べてより長い機器寿命を提供する。実験において、単結晶の立方晶ジルコニアの例示的実施形態を、ＩＣＰ−ＯＥＳによっておよびＩＣＰ−ＭＳによって組成を分析し、当該材料が非常に純粋であることが示された：Ｌｉ、Ｎａ、およびＫのそれぞれが＜１ｐｐｍ；４ｐｐｍのＦｅ、残りは重量％において：ＺｒＯ２（７７．２）、Ｙ２Ｏ３（１９．４）、ＨｆＯ２（１．６）、ＣａＯ（１．３４）、ＳｉＯ２（０．１３）。次いで、ガラス接着多結晶ジルコニア粉末、例えば、電鋳ジルコニア（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ（クールブボア、フランス）製のＳｃｉｍｏｓ  ＣＺおよびＸｉｌｅｃ  ９）の比較例および単結晶の立方晶ジルコニアの例示的実施形態（Ｃｅｒｅｓ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ナイアガラフォールズ、ＮＹ）の、１ｃｍ×２．５ｃｍ×０．２ｃｍの秤量された試験片を全て、４９重量％のＨＦの入った別々のポリプロピレン容器に入れ、７０分間、１００ワットの超音波浴において４０℃に維持した。ＳｃｉｍｏｓおよびＸｉｌｅｃの試料の場合、１分以内に、ポリプロピレン容器の底に明確な粉末が存在し、２０分後、試料の明確な孔食を生じ（約０．５〜１ｍｍ直径）、７０分後、これらの試料は、著しく孔食し、容易に砕けた。次いで、これらの比較試料を脱イオン水で穏やかに濯ぎ、１３０℃で１時間乾燥させ、再び秤量したところ、当該ＳｃｉｍｏｓおよびＸｉｌｅｃの比較試料は、それぞれ、その初期重量の１０重量％および２２重量％を失った。対照的に、同じＨＦ暴露後の当該単結晶の立方晶ジルコニア試料は、影響を受けていないように見え、その元の重量の＜１重量％を失った。１つ以上の実施形態において、当該立方晶ジルコニアは、優れた抵抗率を提供し、これは、既存のセラミック耐火材料によって直面するファイアスルーの問題を避けつつ、ガラスの電気溶融のためのより高い電力を可能にする。実験において、試料端部（直径）と接触するＰｔ円盤電極を使用した高温電気抵抗率のキャラクタリゼーションのために、上記において説明したこの立方晶ジルコニアの一部を、１．９８ｃｍ直径×１．５１ｃｍ長の試料に作製した。当該試料を、温度制御された炉に入れ、温度の関数として６０Ｈｚの周波数において抵抗率をモニターした。図７のデータは、立方晶ジルコニアの試料が、優れた抵抗率、１６４８Ω・ｃｍ（１０００℃）、７９７Ω・ｃｍ（１１００℃）、３５９Ω・ｃｍ（１２００℃）、２１２Ω・ｃｍ（１３００℃）、１５７Ω・ｃｍ（１４００℃）、および１９４Ω・ｃｍ（１５００℃）、を有することを示しており、理論に束縛されることを望むわけではないが、低アルカリ不純物（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋの合計で＜１ｐｐｍ）は、少なくとも部分的に、この立方晶ジルコニアの優れた抵抗率の理由であると考えられる。１つ以上の実施形態において、当該立方晶ジルコニアは、長期の炉性能を増加させる超低クリープ性も提供する。１つ以上の実施形態において、当該立方晶ジルコニアは、低抵抗率ならびに、現在の白金ファイナーおよび送り出し槽の代わりに使用される高温能力も提供する。１つ以上の実施形態におい���、当該立方晶ジルコニアは、ガラス相を有さない材料も提供し、これらは、ガラス相を有さない、実質的に結晶性材料からなる当該単結晶材料の高溶融温度を利用する。当該立方晶ジルコニアの上記において言及される特性は、安定化剤およびジルコニア材料と当該安定化剤との間のモル百分率によって変わる。
【００３７】
１つ以上の実施形態により、ガラスを製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該機器の少なくとも一部は、ジルコニア結晶で構成または作製され、ならびに少なくとも≧１ｃｍ×１ｃｍ、≧２ｃｍ×２ｃｍ、≧３ｃｍ×３ｃｍ、≧４ｃｍ×４ｃｍ、または≧５ｃｍ×５ｃｍ、およびそれ以上の直径を有する、機器が提供される。１つ以上の実施形態により、溶融ガラスと接触するのに適合された表面のガラス相成分は、表面積の約５％未満、４％未満、３％未満、２％未満、０．５％未満である。他の実施形態において、当該表面積は、実質的にガラス相を含まない。１つ以上の実施形態により、当該表面は、前壁、後壁、頭頂部、胸壁、横断壁、側壁、底面、導入口、導入口スロット、出口トラフ、棚部、導出口、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部、アイソパイプの一部、炉横断壁の一部、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、ガラス溶融タンク、長方形のタイルの一部、撹拌室構成要素の一部であり得る。
【００３８】
１つ以上の実施形態において、ガラスを製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該機器の少なくとも一部は、ジルコニア結晶およびガラス相で構成または作製され、溶融ガラスと接触するのに適合された表面のガラス相成分は、表面積の約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約０．５％未満、約０．２５％未満、約０．１％未満である、機器が提供される。他の実施形態において、当該表面積は、実質的にガラス相を含まない。１つ以上の実施形態により、当該表面は、前壁、後壁、頭頂部、胸壁、横断壁、側壁、底面、導入口、導入口スロット、出口トラフ、棚部、導出口、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部、アイソパイプの一部、炉横断壁の一部、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、ガラス溶融タンク、長方形のタイルの一部、撹拌室構成要素の一部であり得る。
【００３９】
１つ以上の実施形態により、ガラスを製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該機器の少なくとも一部は、ジルコニア結晶で構成または作製され、ならびに≧１ｃｍ×１ｃｍ、≧２ｃｍ×２ｃｍ、≧３ｃｍ×３ｃｍ、≧４ｃｍ×４ｃｍ、または≧５ｃｍ×５ｃｍ、およびそれ以上を測定する少なくとも１つの単結晶を有する、機器が提供される。１つ以上の実施形態により、当該表面は、前壁、後壁、頭頂部、胸壁、横断壁、側壁、底面、導入口、導入口スロット、出口トラフ、棚部、導出口、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部、アイソパイプの一部、炉横断壁の一部、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、ガラス溶融タンク、長方形のタイルの一部、撹拌室構成要素の一部であり得る。
【００４０】
１つ以上の実施形態において、ガラスを製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面が、表面として少なくとも２０％のジルコニア結晶を含む表面積を有する、機器が提供される。１つ以上の実施形態において、当該表面は、当該表面として少なくとも≧３０％、≧４０％、≧５０％、≧６０％、≧７０％、≧８０％、≧９０％、≧９５％、または≧９５％のジルコニア結晶を含む表面積を有する。１つ以上の実施形態により、当該表面は、前壁、後壁、頭頂部、胸壁、横断壁、側壁、底面、導入口、導入口スロット、出口トラフ、棚部、導出口、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部、アイソパイプの一部、炉横断壁の一部、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、ガラス溶融タンク、長方形のタイルの一部、撹拌室構成要素の一部であり得る。
【００４１】
１つ以上の実施形態において、ガラス物品を製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面が、≧１２グラム（≧１２０グラム、≧１２００グラム、≧６０００グラム）の質量を有しかつ塊全体の約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約０．５％未満、約０．２５％未満、約０．１％未満のガラス相成分を有する材料のジルコニア結晶ブロックを含む三次元形状の形態の材料の固体塊を含み、機器が提供される。他の実施形態において、材料の当該ブロックは、ガラス相を実質的に含まない。１つ以上の実施形態において、材料の当該ブロックは、いかなる粒界も有さない。１つ以上の実施形態により、当該表面は、前壁、後壁、頭頂部、胸壁、横断壁、側壁、底面、導入口、導入口スロット、出口トラフ、棚部、導出口、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部、アイソパイプの一部、炉横断壁の一部、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、ガラス溶融タンク、長方形のタイルの一部、撹拌室構成要素の一部であり得る。当該長方形タイルは、ガラス溶融炉における、溶融ガラスに接触するエリアに位置することができ、ならびに薄いタイル（例えば、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、４ｃｍ未満、３ｃｍ未満、２ｃｍ未満、１ｃｍ未満、０．５ｃｍ未満、０．４ｃｍ未満、０．３ｃｍ未満、０．２ｃｍ未満、または０．１ｃｍ未満の厚さを有する）は、熱衝撃を防ぐかまたは減じることができる。本明細書において説明されるジルコニア結晶材料は、優れた低クリープ性を有するスロットドローにおいても使用され得る。
【００４２】
上記において説明される要素の表面について、ガラスシートを製造するための機器またはシステムに関する図１および２に関連して説明したが、本開示は、ガラスシートを作製するためのガラス炉またはガラス炉構成要素に限定されるものではなく、上記の説明は、例示に過ぎないことは理解されるであろう。したがって、他の用途、例えば、容器用ガラス、建築用ガラス、自動車用ガラス、および他のガラス物品など、に使用される炉を含むガラス溶融機器も、ジルコニア結晶で作製された構成要素を含んでもよい。
【００４３】
例えば、上記において言及されるように、様々なガラス溶融操作および機器におけるファイナーおよび清澄槽を製造するために、白金が使用される。１つ以上の実施形態において、本明細書において説明されるジルコニア結晶材料は、通常は白金または白金合金から作製される構成要素と置き換えるために使用することができる。
【００４４】
従来のガラス作製プロセスにおいて、供給原材料は、粘性の塊、またはガラス溶融物を形成するために、炉（溶融器）において加熱される。炉は、概して、焼結フリントクレー、珪線石、ジルコン、または他の耐火材料で構成される非金属性の耐火物ブロックで構築される。当該供給材料は、ガラス形成成分が一緒に混合されて離散的な装入物として溶融器に導入される、バッチプロセスによって溶融器に導入され得るか、または当該供給材料は、連続的に混合されて溶融器に導入され得る。当該供給材料は、カレットを含み得る。当該供給材料は、バッチプロセスの場合、押し棒またはスコープの使用により、炉構造における開口部またはポートを通って溶融器に導入され得るか、あるいは、連続供給溶融器の場合、スクリューまたはオーガ機器が使用され得る。供給材料成分の量およびタイプは、ガラス「レシピ」を含む。バッチプロセスは、典型的には、少量のガラスに対して使用され、ならびに数トンまでのオーダーのガラスに対する容量を有する炉において使用され、その一方で、大きな商業用の連続供給炉は、１，５００トンを超えるガラスを保持し得、１日あたり数百トンのガラスを提供し得る。
【００４５】
当該供給材料は、溶融器において、当該供給材料の上方の１つ以上のバーナーから出る燃料−空気（または燃料−酸素）炎によって、または通常は溶融器の壁内に取り付けられる電極の間を流れる電流によって、またはその両方によって、加熱され得る。当該壁の上の頭頂部構造も、耐火物ブロックで作製され、当該頭頂部構造は、溶融器を覆い、燃焼加熱された炉において、燃料の燃焼のための空間を提供する。
【００４６】
いくつかのプロセスにおいて、当該供給材料は、最初に、燃料−空気炎によって加熱され、それにより、当該供給材料は溶融し始め、当該供給材料の抵抗率は減少する。その後、当該供給材料／溶融混合物に電流が流されて、加熱および溶融プロセスを完了する。加熱の際、当該供給原料の反応は、様々なガスを放出し、当該ガスは、一般的に膨れまたは核（ｓｅｅｄ）と呼ばれる封入物を当該ガラス溶融物内に形成する。核も、供給材料の粒子の間の介在空間内に捕らわれた空気の結果として、および当該溶融物内への耐火物ブロックの溶解から、形成され得る。核を構成し得るガスは、例えば、Ｏ２、ＣＯ２、ＣＯ、Ｎ２、およびＮＯのうちの任意の１つまたは混合物を含み得る。核は、除去されない場合、ガラス作製プロセスを通過し得、望ましくないことに、最終的なガラス製品または物品（例えば、ガラスシート、ガラス容器など）中に入り得る。ガス封入物の除去は、清澄と呼ばれる。不完全な溶融および溶解が生じる場合、例えば、溶融物が、溶融の際に適切な温度において不十分な滞留時間を経験する場合、固体封入物も最終製品に入り得る。溶融物を含み得る固体封入物は、未溶融供給材料（石材）および完全には溶融していないガラス溶融物の小さな領域（こぶ）であり、溶融物の残りの部分と均質ではなく、バルク溶融物とは異なる屈折率を有する。
【００４７】
ここで、図３および図４を参照すると、本開示の実施形態により、第一溶融炉１２と、当該第一溶融炉１２から分離された第二溶融炉１４とを含む、概して参照番号１０によって示される、マルチゾーン溶融機器が示されている。当該第一および第二溶融炉は、概して、前に開示したような耐火物ブロックで構成される。これらの耐火物ブロックは、溶融ガラスの表面と接触するのに適合された表面を有することができ、当該表面は、ジルコニア結晶で構成または作製され、それらは、１つ以上の実施形態において、いかなる粒界も有さない。ガラス供給材料は、矢印１６によって示されるように、第一溶融炉１２へと供給され、溶融されてガラス溶融物１８を形成する。当該溶融プロセスは、例えば、ディスプレイ用途のために使用される無アルカリアルミノケイ酸ガラスの場合など、第一溶融炉１２内のガラス溶融物１８の表面上にスカムまたは発泡体２０の層を形成し得る。この発泡体の表面層は、未溶解供給材料を含む、ガス状封入物および固体封入物の両方を含み得る。溶融機器１０は、ガラス溶融物からガス状封入物を除去するための清澄槽２２も含み得る。
【００４８】
第一溶融炉１２は、第一および第二溶融炉の間に延在する、好ましくは円筒形の、接続管２４によって、第二溶融炉１４に接続される。この関連において、第二炉から分離された第一溶融炉によって意味されるものは、当該炉が、それぞれの炉内に収容される２つのガラス溶融物の体積の間において共有壁を共有せず、作動時に、当該２つのガラス溶融物の体積の自由（露出した）表面と接触する大気は、お互いに直接的に接触しないということである。
【００４９】
接続管２４は、典型的には、ガラスの温度および化学的性質に適合する耐火金属で構成される。すなわち、接続管２４は、約１６５０℃の高温においてその構造完全性を維持し、ガラスの汚染を最小限に抑えなければならない。接続管２４はさらに、管２４を通って流れる溶融ガラスの温度を増加または維持するために、加熱が比較的容易でなければならい。接続管２４は、典型的には、白金族またはその合金から選択される耐火金属で構成される。白金族の金属、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、および白金、は、耐薬品性、優れた高温特性、および安定な電気特性によって特徴付けられる。他の好適な耐火金属としては、モリブデンが挙げられる。しかしながら、本開示の１つ以上の実施形態により、当該菅２４は、ジルコニア結晶で作製または構成され、当該ジルコニア結晶は、いくつかの実施形態において、粒界を有さない立方晶ジルコニアの単結晶である。管２４は、例えば、誘導加熱によって、すなわち、当該菅に電流を直接流すことによって、または外部加熱素子によって、加熱され得る。
【００５０】
図３から図４に示されるように、管２４は、ガラス溶融物１８の表面の下方に沈む、第一溶融炉の前壁２６における開口部を通って第一溶融炉１２を出て、ガラス溶融物１８の表面２８の下方に沈む、第二溶融炉の後壁３０における同様の開口部を通って第二溶融炉１４に入る。したがって、図４に示されるように、管２４は、第一端部３２および第一端部３２の反対側の第二端部３４を含む。図４には、前壁２６を出て後壁３０に入るように管２４が示されている。各端部３２、３４のすぐ近くの管２４の一部は、それぞれの溶融炉の耐火壁内に配置され、すなわち、管２４の一部は、第一溶融炉の前壁２６内に配置され、管２４の一部は、第二溶融炉の後壁３０内に配置される。管２４が、当該管に電流を流すことによって加熱される場合、前壁２６および後壁３０においてフランジ３６が管２４に取り付けられる。フランジ３６は、管２４の直接抵抗加熱のための電気接点としての役割を果たし、ならびに、例えば、バスバーまたはケーブル４０によって、電源３８に接続され得る。好ましくは、フランジ３６は、例えば、フランジ上またはフランジ内の流路に液体（例えば、水）を流すことなどによって冷却される。各端部３２、３４は、好ましくは、それぞれの炉壁の幅の中央の近くに配置され、さらに、それぞれの炉の底部に接近して配置される。したがって、１つ以上の実施形態により、図３から図４に示される溶融機器１０に関して、以下の構成要素：管２４、前壁２６、後壁３０、横断壁、スロート、および溶融ガラスと接触する他の表面、のいずれも、溶融ガラスと接触するのに適合された、または溶融ガラスと接触するように構成された表面を有することができ、ならびに、部品全体としてジルコニア結晶で作製することができ、またはジルコニア結晶でコーティングすることができる。
【００５１】
いくつかの実施形態において、第二溶融表面１４は、第一溶融表面１２と比べて非常に高められた温度において作動する。そのような実施形態において、当該高められた温度により、第二溶融表面と接触するガラスを含む耐火物は、摩耗に対してはるかに影響を受けやすい。一実施形態において、第二溶融表面は、溶融ガラスと接触するのに適合されるかまたは溶融ガラスと接触するように構成され、ならびに部品全体としてジルコニア結晶で作製または構成され得るか、あるいはジルコニア結晶でコーティングされ得る。
【００５２】
本明細書において説明されるような溶融器または溶融ユニットにおいて立方晶ジルコニアで形成または構成される表面を提供することに加えて、１つ以上の実施形態において、ファイナーにおける１つ以上の表面は、ジルコニア結晶、特定の実施形態では、粒界を有さない単結晶の立方晶ジルコニア、で作製、構成、またはコーティングすることができる。原料から溶融されたガラスは、取り込まれたガスの多くの小さい泡を有する。これらの泡は、光学特性を必要とするガラス製品において欠陥と見なされる。目で見えるサイズの、または製品の性能を妨げるサイズの泡は、除去されなければならない。これらの泡を除去するプロセスは、清澄と呼ばれる。清澄は、ガラスが原料から溶融された後の、ガラスが最終製品に成形される前に、行われる。光学品質ガラスの場合、この清澄プロセスは、貴金属、典型的には、白金または白金合金で構築される「ファイナー」（またはリファイナー）において実施される。当該清澄プロセスは、化学的および物理的の両方である。泡がガラス溶融炉およびファイナーを通過するときに大きくなるように、化学物質が当該ガラスに加えられる。最も高い実用的温度での作動が望ましい。この温度は、清澄機器において使用される白金および／または白金合金の高温物理特性によって制限される。好ましくは、生産キャンペーンにおける予想される持続期間において過度な変形を防ぐために、外部および内部の両方のウェブおよび支柱などの白金で作製された構造要素が、白金シリンダーの表面に加えられる。ガラス溶融物が達することができる最も高い温度は、一部、清澄槽の材料によって決定される。例えば、Ｐｔ清澄槽を含む清澄システムでは、溶融ガラスの温度は、Ｐｔの溶融温度を超えることはできない。純粋なＰｔは１７６８℃の融点を有する。Ｐｔ清澄槽の機械的完全性は、Ｐｔ清澄槽がその融点に近い温度に加熱される場合に、著しく損なわれ得る。
【００５３】
その上、白金は、清澄機器を構築するために必要な耐火金属および鉄鋼に比べて非常に高価である。光学ファイナーの構築に必要な白金は、何百万ドルのコストになり得る。清澄機器を構築するために使用される白金の量を制御することは、実質的に、当該清澄機器のコストを決定する。本開示において、潜在的コストを測るための評価基準は、ガラスに接触する白金の総表面積である。これは、当該ファイナーが内部自由表面をほとんどまたは全く有さない場合の構成において、ファイナーの周囲長にファイナーの長さを掛けたものである。かなりの内部自由表面を有するファイナー構成では、白金または白金クラッドではない当該ファイナーの上部のエリアは、この計算から差し引かれる。
【００５４】
清澄システムの清澄槽における異なる部分は、一部、それらが晒される異なる環境により、清澄プロセスの際に選択加熱に晒され得る。清澄槽の下側部分は、溶融ガラスのキャリアおよびホルダーとして機能し、したがって、ガラスと直接的に接触する。しかしながら、上側部分は、ガスを逃がすために確保され、したがって、通常、清澄ステップの際にガラス溶融物と直接的には接触しない。ガラスおよびガスにおける異なる熱伝達率は、清澄槽の上部と側部／底部との間において無視できない温度勾配を生じ得る。本開示において、上部部分の温度は、清澄槽の上部において測定される。このエリアの温度は、清澄槽の最も高い温度を有する傾向がある。清澄槽の側部部分の温度は、溶融ガラスの表面線の下方の清澄槽の側部において測定される。このエリアは、それらが直接接触するガラス溶融物の温度に非常に近い温度を有する。
【００５５】
図５は、本開示の一実施形態による清澄システムまたは清澄機器（「ファイナー」とも呼ばれる）の断面の概略図であり、溶融ガラス２０９が収容され清澄される金属槽２０５を示している。側壁２０５ａおよび上壁２０５ｂを含む清澄槽２０５を収容する深いクレードル２０１の、第一側壁２０１ａ、基部２０１ｂ、および第二側壁２０１ｃが示されている。敷材２０３が、クレードル壁と当該槽との間に存する。蓋板２０７ａおよび２０７ｂが、槽２０５および敷材を覆っている。断熱層２１１および２１３が、クレードル２０１および当該槽２０５を囲んでいる。当該断熱層２１１および２１３は、ファイヤーボード（ｆｉｒｅ  ｂｏａｒｄ）（例えば、セラミック繊維で作製された高温抵抗性ファイバーボードなど）で作製され得る。この実施形態において、深いクレードル２０１の使用は、清澄槽の完全な断熱に加えて、清澄プロセスにおける最小限の熱損失をもたらし、所望の範囲内での清澄槽の温度勾配を維持する。しかしながら、特許請求の範囲は、図５に示される実施形態に限定されないことは理解されるであろう。代替の実施形態において、清澄機器は、例えば、米国特許第８，４８４，９９５号明細書において示され記載されているタイプなどの、真空清澄機器であってもよい。
【００５６】
１つ以上の実施形態により、清澄槽およびクレードルならびに清澄機器または清澄システムの他の構成要素を製造するために使用される白金および他の耐火金属ではこれまで可能ではなかった温度窓において作動することができる、清澄槽、ファイナー、ならびに清澄機器およびシステムの構成要素が提供される。したがって、１つ以上の構成要素、例えば、≧１６７５℃、≧１７２５℃、≧１７７５℃、≧１８００℃、≧１８２５℃、≧１８５０℃、≧１８７５℃、≧１９００℃、≧１９２５℃、≧１９５０℃、≧１９７５℃、≧２０００℃、≧２１００℃、≧２２００℃、および単結晶の立方晶ジルコニアの融点未満、すなわち、２７５０℃未満において作動することができるクレードルおよび清澄槽など、を含む清澄機器または清澄システムが提供される。そのようなより高い温度において作動する能力は、ガラス清澄機器における清澄効率を大いに高めるであろう。そのようなより高い温度において作動する能力は、ガラス製造業システムを通るガラスの流れも大いに強めるであろう。例えば、ＱＲ≦６．０平方フィート／トン／日（約０．５５７平方メートル／トン／日）、ＱＲ≦５平方フィート／トン／日（約０．４６５平方メートル／トン／日）、ＱＲ≦４．５平方フィート／トン／日（約０．４１８平方メートル／トン／日）、ＱＲ≦４平方フィート／トン／日（約０．３７２平方メートル／トン／日）、およびＱＲ≦３．５平方フィート／トン／日（約０．３２５平方メートル／トン／日）は、それぞれ、≧１９００ポンド／時間（約８９２ｋｇ／時間）、≧２２８０ポンド／時間（約１０３４ｋｇ／時間）、≧２５３０ポンド／時間（約１１４８ｋｇ／時間）、≧２８５０ポンド／時間（約１２９３ｋｇ／時間）、および≧３２６０ポンド／時間（約１４７９ｋｇ／時間）の流量Ｒに相当する。
【００５７】
したがって、本開示の態様は、溶融ガラスの清澄の際の溶融ガラスとの接触に適合された材料で作製された側壁を含む清澄機器を含むガラス作製機器であって、当該側壁が、２７５０℃までの温度に晒すことができる、ガラス作製機器に関する。実施形態において、当該側壁は、ジルコニア結晶で作製され、いくつかの実施形態では、当該ジルコニア結晶は、粒界を有さない立方晶ジルコニアの単結晶である。
【００５８】
図３および４に関する上記の説明は、マルチゾーン溶融機器に関する。１つ以上の実施形態により、および図６を参照すると、当該溶融機器は、底壁３３３を通り抜け側壁から離間された電極３１３を伴う底壁３３３および側壁３３４を有するシングルゾーン溶融機器または溶融炉３１２であり得る。１つ以上の実施形態において、当該電極３１３は、底壁３３３の代わりに側壁３３４を通り抜けてもよい。代替の実施形態において、当該電極３３３は、炉内に突出することなく、当該壁に対して同一平面上にあってもよい。当該炉３１２はさらに、頭頂部３３５およびバーナー３３６を含み、この場合、頭頂部３３５は、図６に示されるように湾曲しているが、所望であれば、平坦であってもよく、ならびにバーナー３３６は、例えば、ガス−酸素バーナーであり得る。熱損失を最小限に抑えるために、従来の実用により、当該炉の壁は、断熱材料（図示されず）の層で囲まれる。上記において説明したように、溶融ガラスを形成するために当該炉において溶融されるバッチ材料または供給材料は、炉構造における開口部またはポート３１１を通って、溶融器または炉３１２に導入され得る。１つ以上の実施形態により、当該炉３１２の構成要素は、いくつかの実施形態では粒界を有さない、ジルコニア結晶で構成または作製され、あるいは当該構成要素は、コーティングまたはタイルによってジルコニア結晶で覆われ得る。特定の実施形態において、頭頂部３３５、側壁３３４、および底壁３３３は、ジルコニア結晶で作製する、コーティングする、および／または覆うことができる。頭頂部３３５、側壁３３４、および底壁３３３は、長方形のタイル、レンガ、または敷石を含むことができ、それらは、粒界を有さない単結晶の立方晶ジルコニアの連続片で構成または作製されたモノリシックなレンガまたは敷石である。本明細書において説明される実施形態のそれぞれの特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。他の特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶であり、さらなる特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶および立方晶である。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、いかなる粒界も有さない。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、スカル法で形成される。
【００５９】
別の態様は、溶融ガラスと直接接触する側壁部分を含む清澄槽において溶融ガラスを清澄するステップを含む、ガラスを作製する方法であって、当該側壁が、２７５０℃の温度に晒すことができる材料で作製される、方法に関する。当該方法の実施形態において、当該側壁は、ジルコニア結晶で作製され、特定の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、粒界を有さない。
【００６０】
１つ以上の実施形態において、「立方晶ジルコニアの単結晶」は、モノ結晶（ｍｏｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）であるかまたは１つの単一の連続する結晶で作製された材料を意味する。１つ以上の実施形態において、「粒界を有さない立方晶ジルコニアの単結晶」は、他の相、例えば、ガラス相など、を伴わない結晶相のみを有する材料を意味する。１つ以上の実施形態において、「ジルコニア」は、ジルコニウムの結晶性酸化物を意味し、特定の実施形態では、結晶性ＺｒＯ２を意味する。単結晶材料は、結果として複数のより小さな結晶（多結晶（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ））で作製された材料を生じる、成形物を提供するためのセラミック成形法、例えば、鋳込成形、乾式加圧成形、および押出成形など、およびその後の当該成形物の焼成によって作製された多結晶材料と区別される。１つ以上の実施形態は、立方晶ジルコニアレンガが立方晶ジルコニア粒体（例えば、０．１ｍｍから５ｍｍの直径）から作製され、次いで、結合剤としてガラスを使用せずに固体立方晶ジルコニア物体へと焼結される、多結晶性立方晶ジルコニアレンガおよびタイルに関する。単結晶またはモノ結晶性材料もしくは固体は、物体全体の結晶格子が連続していて当該物体の端部において壊れていない、粒界を有さない材料である。１つ以上の実施形態により、立方晶ジルコニアの単結晶、または粒界を有さない立方晶ジルコニアの単結晶は、スカル溶融法として知られる方法により、冷間るつぼにおいて作製され、この場合、当該単結晶を形成する材料の溶融物は、当該溶融物と同一の化学組成を有する固体シェル（スカル）内に維持され、当該溶融物を加熱するために、無接触法の加熱（例えば、誘導加熱）が使用される。１つ以上の実施形態により、当該技術は、制御された条件下において、結晶化のために安定な状態に維持するために、当該溶融物を非常に高い温度（３０００℃までまたはそれ以上）に維持することを可能にする。
【００６１】
本開示の１つ以上の実施形態は、溶融ガラスを作製するために機器においてバッチ材料を溶融させるステップを含む、ガラス物品を製造する方法であって、当該機器が、溶融ガラスと接触する表面を含み、当該表面が、ジルコニア結晶から作製された材料のブロックを含み、ならびに１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、方法を提供する。当該方法の１つ以上の実施形態において、当該ガラス物品は、ディスプレイガラスのシートである。当該方法の１つ以上の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、間隙および欠陥を有さない単結晶である。１つ以上の実施形態において、当該ジルコニア結晶は、≦２０％、≦１０％、≦５％、または≦１％、≦０．５％の体積％の間隙率を有する。当該方法の１つ以上の実施形態において、立方晶ジルコニアの当該単結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを≦０．００１重量％、または≦０．０００１重量％において含む。当該方法の１つ以上の実施形態において、立方晶ジルコニアの単結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．００１重量％、または≦０．０００１重量％において含む。当該方法の１つ以上の実施形態により、当該表面は、前壁、後壁、頭頂部、胸壁、横断壁、側壁、底面、導入口、導入口スロット、出口トラフ、棚部、導出口、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部、アイソパイプの一部、炉横断壁の一部、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、ガラス溶融タンク、長方形のタイルの一部、撹拌室構成要素の一部であり得る。当該長方形タイルは、ガラス溶融炉における、溶融ガラスに接触するエリアに位置することができ、ならびに薄いタイル（例えば、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、４ｃｍ未満、３ｃｍ未満、２ｃｍ未満、１ｃｍ未満、または０．５ｃｍ未満の厚さを有する）は、熱衝撃を防ぐかまたは減じることができる。本明細書において説明されるジルコニア結晶材料は、優れた低クリープ性を有するスロットドロー配置においても使用され得る。本明細書において説明されるジルコニア結晶は、アップドロー配置においても使用され得る。
【００６２】
本開示の別の態様は、ガラス物品を製造するための機器を作製する方法であって、立方晶ジルコニアの単結晶を形成するステップと、立方晶ジルコニアの当該単結晶を、溶融ガラスと接触するのに適合された表面を有する機器の一部へと成形するステップであって、当該表面が、少なくとも約１ｃｍ×１ｃｍ、約２ｃｍ×２ｃｍ、約３ｃｍ×３ｃｍ、約４ｃｍ×４ｃｍ、または約５ｃｍ×５ｃｍの寸法を有する、ステップとを含む、方法に関する。１つ以上の実施形態により、当該立方晶ジルコニアの単結晶を形成するステップは、当該スカル溶融法を用いるステップを含む。１つ以上の実施形態において、当該スカル溶融法は、冷間るつぼを用い、この場合、当該単結晶を形成する材料の溶融物は、当該溶融物と同一の化学組成を有する固体シェル（スカル）内に維持され、当該溶融物を加熱するために、無接触法の加熱（例えば、誘導加熱）が使用される。１つ以上の実施形態により、当該溶融物は、制御された条件下において、結晶化のために安定状態に維持するために、当該溶融物を非常に高い温度（３０００℃までまたはそれ以上）に維持される。１つ以上の実施形態において、当該単結晶を成形するステップは、当該単結晶をブロック、タイル、またはアイソパイプなどの構成要素に成形するステップを含む。成形ステップは、当該立方晶ジルコニアの単結晶を切断、鋸断、研削、および／または研磨するステップを含む。
【００６３】
したがって、本開示の様々な実施形態は、これらに限定されるわけではながい、ガラス物品を製造する機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面は、５面積％未満のガラス相を有するジルコニア結晶で作製される、当該機器の少なくとも一部を含み、ならびに少なくとも１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、機器を含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶の立方晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む。いくつかの実施形態において、当該結晶は、間隙および欠陥を有さない。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦２０体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦１０体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦５体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦１体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦０．５体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該間隙率は、開放間隙率を含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを≦０．００１重量％において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを≦０．０００１重量％において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．００１重量％において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．０００１重量％において含む。いくつかの実施形態において、当該表面は、ガラス溶融槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、清澄槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、送り出し槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、アイソパイプの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、炉の横断壁、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、およびガラス溶融タンクの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、長方形タイルの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、撹拌室の構成要素の一部である。
【００６４】
さらなる実施形態において、ガラスを製造するための機器であって、当該機器の少なくとも一部が、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を含み、当該表面の少なくとも一部が、当該表面として少なくとも２０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む表面積を有する、機器が提供される。いくつかの実施形態において、当該表面積は、表面として少なくとも３０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む。いくつかの実施形態において、当該表面積は、表面として少なくとも４０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む。いくつかの実施形態において、当該表面積は、表面として少なくとも５０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む。いくつかの実施形態において、当該表面積は、表面として少なくとも６０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む。いくつかの実施形態において、当該表面積は、表面として少なくとも７０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む。いくつかの実施形態において、当該表面積は、表面として、少なくとも８０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む。いくつかの実施形態において、当該表面積は、表面として、少なくとも９０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む。いくつかの実施形態において、当該表面積は、表面として、少なくとも９５％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む。いくつかの実施形態において、当該表面は、粒界を有さない。いくつかの実施形態において、当該単結晶の立方晶ジルコニアは、間隙および欠陥を有さない。いくつかの実施形態において、当該立方晶ジルコニアの単結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを約０．００１重量％未満において含む。いくつかの実施形態において、当該表面は、ガラス溶融槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、清澄槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、送り出し槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、アイソパイプの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、横断壁、スロート、出口ブロック、後壁ブロック、およびガラス溶融タンクの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、長方形タイルの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、撹拌室の構成要素の一部である。
【００６５】
さらなる実施形態において、ガラス物品を製造するための機器であって、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面が、≧１２グラムの質量およびブロックの塊の５％未満のガラス相を有する材料の当該結晶ジルコニアブロックを含む三次元形状の形態の材料の固体塊を含む、機器が提供される。いくつかの実施形態において、当該機器は、≧１２０グラムの質量を有する材料の結晶ジルコニアブロックを含み得る。いくつかの実施形態において、当該機器は、≧１２００グラムの質量を有する材料の結晶ジルコニアブロックを含み得る。いくつかの実施形態において、当該機器は、≧６０００グラムの質量を有する材料の結晶ジルコニアブロックを含み得る。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶の立方晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む。いくつかの実施形態において、当該結晶は、間隙および欠陥を有さない。いくつかの実施形態において、当該ガラス相は、１％未満である。いくつかの実施形態において、当該ガラス相は、０．５％未満である。いくつかの実施形態において、当該表面は、粒界を有さない。いくつかの実施形態において、当該結晶は、間隙および欠陥を有さない。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦２０体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦１０体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦５体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦１体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該結晶は、≦０．５体積％の間隙率を有する。いくつかの実施形態において、当該間隙率は、開放間隙率を含む。いくつかの実施形態において、ジルコニアの当該結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを約０．００１重量％未満において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを≦０．０００１重量％において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．００１重量％において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．０００１重量％において含む。いくつかの実施形態において、当該表面は、ガラス溶融槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、清澄槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、送り出し槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、アイソパイプの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、炉の横断壁、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、およびガラス溶融タンクの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、長方形タイルの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、撹拌室の構成要素の一部である。
【００６６】
さらなる実施形態は、溶融ガラスを製造するために機器においてバッチ材料を溶融させるステップを含む、ガラス物品を作製する方法であって、当該機器が、溶融ガラスと接触する表面を含み、当該表面が、粒界を有さないジルコニア結晶から作製された材料のブロックを含み、ならびに少なくとも１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、方法を含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶の立方晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む。いくつかの実施形態において、当該結晶は、間隙および欠陥を有さない。
【００６７】
追加の実施形態は、溶融ガラスを製造するために機器においてバッチ材料を溶融させるステップを含む、ガラス物品を作製する方法であって、当該機器の少なくとも一部が、溶融ガラスと接触する表面を含み、当該表面の少なくとも一部は、当該表面として少なくとも２０％のジルコニア結晶を含む表面積を有する、方法を含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、単結晶または多結晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、立方晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、構造上、単結晶の立方晶である。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上において含む。いくつかの実施形態において、当該ジルコニア結晶は、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む。いくつかの実施形態において、当該ガラス物品は、ディスプレイガラスのシートである。いくつかの実施形態において、当該結晶ジルコニアは、間隙および欠陥を有さない。いくつかの実施形態において、立方晶ジルコニアの当該結晶は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを約０．００１重量％未満において含む。いくつかの実施形態において、当該表面は、ガラス溶融槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、清澄槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、送り出し槽の一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、アイソパイプの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、横断壁の一部、スロートの一部、出口ブロックの一部、後壁ブロックの一部、およびガラス溶融タンクの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、長方形タイルの形状のブロックの一部である。いくつかの実施形態において、当該表面は、撹拌室の構成要素の一部である。
【００６８】
さらなる実施形態は、ガラス物品を製造するための機器を作製する方法であって、立方晶ジルコニアの結晶を形成するステップと、当該立方晶ジルコニアの結晶を、溶融ガラスと接触するのに適合された表面を有する機器の一部へと成形するステップであって、当該表面が、少なくとも約１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、ステップとを含む、方法を含む。いくつかの実施形態において、当該立方晶ジルコニアの結晶を形成するステップは、スカル溶融法を用いるステップを含む。いくつかの実施形態において、当該結晶を成形するステップは、当該単結晶をブロック、タイル、あるいは、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部（アイソパイプの一部である）、横断壁の一部、スロートの一部、出口ブロックの一部、後壁ブロックの一部、ガラス溶融タンクの一部、長方形タイルの形状のブロック、および撹拌室の構成要素の一部からなる群より選択される炉構成要素に成形するステップを含む。いくつかの実施形態において、成形ステップは、当該立方晶ジルコニアの結晶を切断、鋸断、研削、および／または研磨するステップの１つまたは複数を含む。
【００６９】
追加の態様は、溶融ガラスの清澄の際の溶融ガラスとの接触に適合された材料で作製された側壁を含む清澄機器を含むガラス作製機器であって、当該側壁が、２０００℃までの温度に晒すことができる、ガラス作製機器を含む。いくつかの実施形態において、当該側壁は、立方晶ジルコニアの結晶で作製される。いくつかの実施形態において、当該立方晶ジルコニアの結晶は、単結晶であり、ならびに粒界を有さない。
【００７０】
さらなる態様は、溶融ガラスと直接接触する側壁部分を含む清澄槽において溶融ガラスを清澄するステップを含む、ガラスを作製する方法であって、当該側壁が、２０００℃までの温度に晒すことができる材料で作製される、方法を含む。いくつかの実施形態において、当該側壁は、立方晶ジルコニアの結晶で作製される。いくつかの実施形態において、当該立方晶ジルコニアの結晶は、単結晶であり、ならびに粒界を有さない。
【００７１】
間隙率は、アルキメデス（浮力による密度）法により測定することができる。表面特徴の測定、例えば、５面積％のガラス相、当該材料における間隙または欠陥の存在、粒界の存在、本明細書において説明されるような表面の百分率表面積など、は、走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）によって特定することができる。立方晶、正方晶、または単斜晶などの材料の結晶相は、Ｘ線回折によって特定することができる。
【００７２】
これまでの説明は、様々な実施形態を対象としており、本開示の他のおよびさらなる実施形態は、それらの基本範囲から逸脱することなく案出され得、ならびにそれらの当該範囲は、下記の実施形態によって決定される。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００７３】
実施形態１
ガラス物品を製造するための機器であって、当該ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面が、５面積％未満のガラス相を有するジルコニア結晶で作製された当該機器の少なくとも一部を含み、ならびに少なくとも１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、機器。
【００７４】
実施形態２
上記ジルコニア結晶が、単結晶または多結晶である、実施形態１に記載の機器。
【００７５】
実施形態３
上記ジルコニア結晶が、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである、実施形態１に記載の機器。
【００７６】
実施形態４
上記ジルコニア結晶が、構造上、立方晶である、実施形態１に記載の機器。
【００７７】
実施形態５
上記ジルコニア結晶が、構造上、単結晶の立方晶である、実施形態１に記載の機器。
【００７８】
実施形態６
上記ジルコニア結晶が、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上において含む、実施形態１に記載の機器。
【００７９】
実施形態７
上記ジルコニア結晶が、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む、実施形態１に記載の機器。
【００８０】
実施形態８
上記結晶が、間隙および欠陥を有さない、実施形態１〜７に記載の機器。
【００８１】
実施形態９
上記結晶が、≦２０体積％の間隙率を有する、実施形態１〜７に記載の機器。
【００８２】
実施形態１０
上記結晶が、≦１０体積％の間隙率を有する、実施形態１〜７に記載の機器。
【００８３】
実施形態１１
上記結晶が、≦５体積％の間隙率を有する、実施形態１〜７に記載の機器。
【００８４】
実施形態１２
上記結晶が、≦１体積％の間隙率を有する、実施形態１〜７に記載の機器。
【００８５】
実施形態１３
上記結晶が、≦０．５体積％の間隙率を有する、実施形態１〜７に記載の機器。
【００８６】
実施形態１４
上記間隙率が、開放間隙率を含む、実施形態９〜１３に記載の機器。
【００８７】
実施形態１５
上記ジルコニア結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを≦０．００１重量％において含む、実施形態１〜７に記載の機器。
【００８８】
実施形態１６
上記ジルコニア結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを≦０．０００１重量％において含む、実施形態１５に記載の機器。
【００８９】
実施形態１７
上記ジルコニア結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．００１重量％において含む、実施形態１５に記載の機器。
【００９０】
実施形態１８
上記ジルコニア結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．０００１重量％において含む、実施形態１７に記載の機器。
【００９１】
実施形態１９
上記表面が、ガラス溶融槽の一部である、実施形態１〜１８に記載の機器。
【００９２】
実施形態２０
上記表面が、清澄槽の一部である、実施形態１〜１８に記載の機器。
【００９３】
実施形態２１
上記表面が、送り出し槽の一部である、実施形態１〜１８に記載の機器。
【００９４】
実施形態２２
上記表面が、アイソパイプの一部である、実施形態１〜１８に記載の機器。
【００９５】
実施形態２３
表面が、炉の横断壁、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、およびガラス溶融タンクの一部である、実施形態１〜１８に記載の機器。
【００９６】
実施形態２４
表面が、長方形タイルの一部である、実施形態１〜１８に記載の機器。
【００９７】
実施形態２５
表面が、撹拌室の構成要素の一部である、実施形態１〜１８のいずれか１に記載の機器。
【００９８】
実施形態２６
ガラス物品を製造する機器であって、当該機器の少なくとも一部が、ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を含み、当該表面の少なくとも一部が、当該表面として少なくとも２０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む表面積を有する、機器。
【００９９】
実施形態２７
上記表面積が、表面として少なくとも３０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む、実施形態２６に記載の機器。
【０１００】
実施形態２８
上記表面積が、表面として少なくとも４０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む、実施形態２６に記載の機器。
【０１０１】
実施形態２９
上記表面積が、表面として少なくとも５０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む、実施形態２６に記載の機器。
【０１０２】
実施形態３０
上記表面積が、表面として少なくとも６０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む、実施形態２６に記載の機器。
【０１０３】
実施形態３１
上記表面積が、表面として少なくとも７０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む、実施形態２６に記載の機器。
【０１０４】
実施形態３２
上記表面積が、表面として、少なくとも８０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む、実施形態２６に記載の機器。
【０１０５】
実施形態３３
上記表面積が、表面として、少なくとも９０％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む、実施形態２６に記載の機器。
【０１０６】
実施形態３４
上記表面積が、表面として、少なくとも９５％の単結晶の立方晶ジルコニアを含む、実施形態２６に記載の機器。
【０１０７】
実施形態３５
上記表面が、粒界を有さない、実施形態２６〜３４のいずれか１に記載の機器。
【０１０８】
実施形態３６
上記単結晶の立方晶ジルコニアが、間隙および欠陥を有さない、実施形態２６〜３５のいずれか１に記載の機器。
【０１０９】
実施形態３７
上記立方晶ジルコニアの単結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリのそれぞれを約０．００１重量％未満において含む、実施形態２６〜３６のいずれか１に記載の機器。
【０１１０】
実施形態３８
上記表面が、ガラス溶融槽の一部である、実施形態２６〜３７のいずれか１に記載の機器。
【０１１１】
実施形態３９
上記表面が、清澄槽の一部である、実施形態２６〜３７のいずれか１に記載の機器。
【０１１２】
実施形態４０
上記表面が、送り出し槽の一部である、実施形態２６〜３７のいずれか１に記載の機器。
【０１１３】
実施形態４１
上記表面が、アイソパイプの一部である、実施形態２６〜３７のいずれか１に記載の機器。
【０１１４】
実施形態４２
上記表面が、横断壁、スロート、出口ブロック、後壁ブロック、およびガラス溶融タンクの一部である、実施形態２６〜３７のいずれか１に記載の機器。
【０１１５】
実施形態４３
上記表面が、長方形タイルの一部である、実施形態２６〜３７のいずれか１に記載の機器。
【０１１６】
実施形態４４
上記表面が、撹拌室の構成要素の一部である、実施形態２６〜３７のいずれか１に記載の機器。
【０１１７】
実施形態４５
ガラス物品を製造する機器であって、当該ガラスが溶融状態の場合の当該ガラスに接触するのに適合された表面を有し、当該表面が、≧１２グラムの質量およびブロックの塊の５％未満のガラス相を有する材料の当該結晶ジルコニアブロックを含む三次元形状の形態の材料の固体塊を含む、機器。
【０１１８】
実施形態４６
≧１２０グラムの質量を有する材料の結晶ジルコニアブロックを含む、実施形態４５に記載の機器。
【０１１９】
実施形態４７
≧１２００グラムの質量を有する材料の結晶ジルコニアブロックを含む、実施形態４５に記載の機器。
【０１２０】
実施形態４８
≧６０００グラムの質量を有する材料の結晶ジルコニアブロックを含む、実施形態４５に記載の機器。
【０１２１】
実施形態４９
上記ジルコニア結晶が、単結晶または多結晶である、実施形態４５に記載の機器。
【０１２２】
実施形態５０
上記ジルコニア結晶が、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである、実施形態４５に記載の機器。
【０１２３】
実施形態５１
上記ジルコニア結晶が、構造上、立方晶である、実施形態４５に記載の機器。
【０１２４】
実施形態５２
上記ジルコニア結晶が、構造上、単結晶の立方晶である、実施形態４５に記載の機器。
【０１２５】
実施形態５３
上記ジルコニア結晶が、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上において含む、実施形態４５に記載の機器。
【０１２６】
実施形態５４
上記ジルコニア結晶が、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む、実施形態４５に記載の機器。
【０１２７】
実施形態５５
上記結晶が、間隙および欠陥を有さない、実施形態４５〜５４に記載の機器。
【０１２８】
実施形態５６
上記ガラス相が、１％未満である、実施形態４５に記載の機器。
【０１２９】
実施形態５７
上記ガラス相が、０．５％未満である、実施形態４５に記載の機器。
【０１３０】
実施形態５８
上記表面が、粒界を有さない、実施形態４５に記載の機器。
【０１３１】
実施形態５９
上記結晶が、間隙および欠陥を有さない、実施形態４５または４６に記載の機器。
【０１３２】
実施形態６０
上記結晶が、≦２０体積％の間隙率を有する、実施形態４５〜５４に記載の機器。
【０１３３】
実施形態６１
上記結晶が、≦１０体積％の間隙率を有する、実施形態４５〜５４に記載の機器。
【０１３４】
実施形態６２
上記結晶が、≦５体積％の間隙率を有する、実施形態４５〜５４に記載の機器。
【０１３５】
実施形態６３
上記結晶が、≦１体積％の間隙率を有する、実施形態４５〜５４に記載の機器。
【０１３６】
実施形態６４
上記結晶が、≦０．５体積％の間隙率を有する、実施形態４５〜５４に記載の機器。
【０１３７】
実施形態６５
上記間隙率が、開放間隙率を含む、実施形態６０〜６４に記載の機器。
【０１３８】
実施形態６６
上記ジルコニアの結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを約０．００１重量％未満において含む、実施形態４５〜５４のいずれか１に記載の機器。
【０１３９】
実施形態６７
上記ジルコニア結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを≦０．０００１重量％において含む、実施形態６６に記載の機器。
【０１４０】
実施形態６８
上記ジルコニア結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．００１重量％において含む、実施形態６６に記載の機器。
【０１４１】
実施形態６９
上記ジルコニア結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択されるアルカリを合計で≦０．０００１重量％において含む、実施形態６８に記載の機器。
【０１４２】
実施形態７０
上記表面が、ガラス溶融槽の一部である、実施形態４５〜５４のいずれか１に記載の機器。
【０１４３】
実施形態７１
上記表面が、清澄槽の一部である、実施形態４５〜５４のいずれか１に記載の機器。
【０１４４】
実施形態７２
上記表面が、送り出し槽の一部である、実施形態４５〜５４のいずれか１に記載の機器。
【０１４５】
実施形態７３
上記表面が、アイソパイプの一部である、実施形態４５〜５４のいずれか１に記載の機器。
【０１４６】
実施形態７４
上記表面が、炉の横断壁、炉のスロート、出口ブロック、後壁ブロック、およびガラス溶融タンクの一部である、実施形態４５〜５４のいずれか１に記載の機器。
【０１４７】
実施形態７５
上記表面が、長方形タイルの一部である、実施形態４５〜５４のいずれか１に記載の機器。
【０１４８】
実施形態７６
上記表面が、撹拌室の構成要素の一部である、実施形態４５〜５４のいずれか１に記載の機器。
【０１４９】
実施形態７７
溶融ガラスを製造するために機器においてバッチ材料を溶融させるステップを含む、ガラス物品を作製する方法であって、当該機器が、溶融ガラスと接触する表面を含み、当該表面が、粒界を有さないジルコニア結晶から作製された材料のブロックを含み、ならびに少なくとも１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、方法。
【０１５０】
実施形態７８
上記ジルコニア結晶が、単結晶または多結晶である、実施形態７７に記載の方法。
【０１５１】
実施形態７９
上記ジルコニア結晶が、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである、実施形態７７に記載の方法。
【０１５２】
実施形態８０
上記ジルコニア結晶が、構造上、立方晶である、実施形態７７に記載の方法。
【０１５３】
実施形態８１
上記ジルコニア結晶が、構造上、単結晶の立方晶である、実施形態７７に記載の方法。
【０１５４】
実施形態８２
上記ジルコニア結晶が、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上において含む、実施形態７７に記載の方法。
【０１５５】
実施形態８３
上記ジルコニア結晶が、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む、実施形態７７に記載の方法。
【０１５６】
実施形態８４
上記結晶が、間隙および欠陥を有さない、実施形態７７〜８３のいずれか１に記載の方法。
【０１５７】
実施形態８５
溶融ガラスを製造するために機器においてバッチ材料を溶融させるステップを含む、ガラス物品を作製する方法であって、当該機器の少なくとも一部が、溶融ガラスと接触する表面を含み、当該表面の少なくとも一部が、当該表面として少なくとも２０％のジルコニア結晶を含む表面積を有する、方法。
【０１５８】
実施形態８６
上記ジルコニア結晶が、単結晶または多結晶である、実施形態８５に記載の方法。
【０１５９】
実施形態８７
上記ジルコニア結晶が、構造上、立方晶、正方晶、または単斜晶の少なくとも１つである、実施形態８５に記載の方法。
【０１６０】
実施形態８８
上記ジルコニア結晶が、構造上、立方晶である、実施形態８５に記載の方法。
【０１６１】
実施形態８９
上記ジルコニア結晶が、構造上、単結晶の立方晶である、実施形態８５に記載の方法。
【０１６２】
実施形態９０
上記ジルコニア結晶が、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上において含む、実施形態８５に記載の方法。
【０１６３】
実施形態９１
上記ジルコニア結晶が、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｃｅ２Ｏ３、またはＹ２Ｏ３の少なくとも１つを１重量％以上かつ４０重量％以下において含む、実施形態８５に記載の方法。
【０１６４】
実施形態９２
上記ガラス物品が、ディスプレイガラスのシートである、実施形態８５に記載の方法。
【０１６５】
実施形態９３
上記結晶ジルコニアが、間隙および欠陥を有さない、実施形態８５〜９１のいずれか１に記載の方法。
【０１６６】
実施形態９４
立方晶ジルコニアの上記結晶が、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選択される各アルカリを約０．００１重量％未満において含む、実施形態８５〜９１のいずれか１に記載の方法。
【０１６７】
実施形態９５
上記表面が、ガラス溶融槽の一部である、実施形態８５〜９１のいずれか１に記載の方法。
【０１６８】
実施形態９６
上記表面が、清澄槽の一部である、実施形態８５〜９１のいずれか１に記載の方法。
【０１６９】
実施形態９７
上記表面が、送り出し槽の一部である、実施形態８５〜９１のいずれか１に記載の方法。
【０１７０】
実施形態９８
上記表面が、アイソパイプの一部である、実施形態８５〜９１のいずれか１に記載の方法。
【０１７１】
実施形態９９
上記表面が、横断壁の一部、スロートの一部、出口ブロックの一部、後壁ブロックの一部、およびガラス溶融タンクの一部である、実施形態８５〜９１のいずれか１に記載の方法。
【０１７２】
実施形態１００
上記表面が、長方形タイルの形状のブロックの一部である、実施形態８５〜９１のいずれか１に記載の方法。
【０１７３】
実施形態１０１
上記表面が、撹拌室の構成要素の一部である、実施形態８５〜９１のいずれか１に記載の方法。
【０１７４】
実施形態１０２
ガラス物品を製造するための機器を作製する方法であって、
立方晶ジルコニアの結晶を形成するステップと、
当該立方晶ジルコニアの結晶を、溶融ガラスと接触するのに適合された表面を有する機器の一部へと成形するステップであって、当該表面が、少なくとも約１ｃｍ×１ｃｍの寸法を有する、ステップと、
を含む、方法。
【０１７５】
実施形態１０３
上記立方晶ジルコニアの結晶を形成するステップが、スカル溶融法を用いるステップを含む、実施形態１０２に記載の方法。
【０１７６】
実施形態１０４
上記結晶を成形するステップが、上記単結晶をブロック、タイル、あるいは、ガラス溶融槽の一部、清澄槽の一部、送り出し槽の一部（アイソパイプの一部である）、横断壁の一部、スロートの一部、出口ブロックの一部、後壁ブロックの一部、ガラス溶融タンクの一部、長方形タイルの形状のブロック、および撹拌室の構成要素の一部からなる群より選択される炉構成要素に成形するステップを含む、実施形態１０２に記載の方法。
【０１７７】
実施形態１０５
成形ステップが、上記立方晶ジルコニアの結晶を切断、鋸断、研削、および／または研磨するステップの１つまたは複数を含む、実施形態１０２に記載の方法。
【０１７８】
実施形態１０６
溶融ガラスの清澄の際の溶融ガラスとの接触に適合された材料で作製された側壁を含む清澄機器を含むガラス作製機器であって、当該側壁が、２０００℃までの温度に晒すことができる、ガラス作製機器。
【０１７９】
実施形態１０７
上記側壁が、立方晶ジルコニアの結晶で作製される、実施形態１０６に記載の方法。
【０１８０】
実施形態１０８
上記立方晶ジルコニアの結晶が、単結晶であり、ならびに粒界を有さない、実施形態１０６に記載の方法。
【０１８１】
実施形態１０９
溶融ガラスと直接接触する側壁部分を含む清澄槽において溶融ガラスを清澄するステップを含む、ガラスを作製する方法であって、上記側壁が、２０００℃までの温度に晒すことができる材料で作製される、方法。
【０１８２】
実施形態１１０
上記側壁が、立方晶ジルコニアの結晶で作製される、実施形態１０９に記載の方法。
【０１８３】
実施形態１１１
上記立方晶ジルコニアの結晶が、単結晶であり、ならびに粒界を有さない、実施形態１０９に記載の方法。
【符号の説明】
【０１８４】
１０  マルチゾーン溶融機器
１２  第一溶融炉
１４  第二溶融炉
１６  矢印
１８  ガラス溶融物
２０  発泡体
２２、１１５、２０５  清澄槽
２４  接続管
２６  前壁
２８  表面
３０  後壁
３２  第一端部
３４  第二端部
３６  フランジ
３８  電源
４０  バスバーまたはケーブル
１００  ガラス製造システムまたは機器
１０５  ガラス基板
１１０  溶融槽
１１２  矢印
１１３  冷却耐火物管
１２０  混合槽
１２２  撹拌室接続管
１２５  送り出し槽
１２６  溶融ガラス
１２７  ボール接続管
１３０  ダウンカマー
１３２  導入口
１３５  形成機器
１３６  形成機器導入口
１３７  トラフ
１３８’、１３８”  側面
１３９  根元
１４０  引出ロールアセンブリ
２０１  クレードル
２０１ａ  第一側壁
２０１ｂ  基部
２０１ｃ  第二側壁
２０３  敷材
２０５  金属槽
２０５ａ  側壁
２０５ｂ  上壁
２０７ａ、２０７ｂ  蓋板
２１１、２１３  断熱層
２１６  流れ
３１１  開口部またはポート
３１２  溶融炉
３１３  電極
３３３  底壁
３３４  側壁
３３５  頭頂部
３３６  バーナー
【図１】
2020504072.tif 000003
【図２】
2020504072.tif 000004
【図３】
2020504072.tif 000005
【図４】
2020504072.tif 000006
【図５】
2020504072.tif 000007
【図６】
2020504072.tif 000008
【図７】
2020504072.tif 000009
【国際調査報告】
2020504072.tif 000010
2020504072.tif 000011
2020504072.tif 000012