一種曲面玻璃上均勻加熱透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種曲面玻璃上均勻加熱透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法，尤其涉及風(fēng)擋玻璃上的透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法。本發(fā)明專利技術(shù)利用了紅外加熱技術(shù)的易控制、效率高等優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)ITO薄膜和強(qiáng)化玻璃對(duì)紅外線的選擇性吸收特性差異，使熱量盡可能集中于ITO薄膜而不是強(qiáng)化玻璃，既保證了ITO薄膜的高效晶化又不使強(qiáng)化玻璃的應(yīng)力產(chǎn)生嚴(yán)重衰減。本發(fā)明專利技術(shù)不僅能夠使ITO透明導(dǎo)電膜電阻滿足要求，又不會(huì)使鋼化玻璃強(qiáng)度降低，同時(shí)具有工藝簡(jiǎn)單，效率高等優(yōu)點(diǎn)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

Heat treatment method for uniformly heating transparent conductive film on curved glass

The invention relates to a heat treatment method for uniformly heating transparent conductive film on curved glass, in particular to a heat treatment method of transparent conductive film on windshield glass. The invention makes use of infrared heating technology is easy to control, high efficiency, according to the ITO film and glass on the infrared absorption properties of selective differences, so that the heat as much as possible on ITO film instead of glass, both to ensure the efficient crystallization of ITO thin films and the strong glass stress caused severe attenuation. The method can not only satisfy the requirement of the ITO transparent conductive film resistance, but also can not reduce the strength of the toughened glass, and has the advantages of simple process and high efficiency, and is suitable for industrial production.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種曲面玻璃上均勻加熱透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法，尤其涉及風(fēng)擋玻璃上的透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法。
技術(shù)介紹
氧化銦錫(ITO)透明導(dǎo)電膜由于具有透光率高、電阻大范圍可調(diào)、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，在飛機(jī)、高速列車風(fēng)擋玻璃上應(yīng)用廣泛。風(fēng)擋玻璃上的ITO透明導(dǎo)電膜主要起到防冰除霧的作用。同時(shí)，ITO透明導(dǎo)電膜還可以起到電磁屏蔽、隱身等作用。以防冰除霧為例，飛機(jī)風(fēng)擋玻璃上對(duì)ITO薄膜的加溫功率密度要求一般在5～6Kw/m2，換算成對(duì)ITO薄膜表面電阻的要求一般為5～8Ω/□。如果風(fēng)擋玻璃的形狀較為復(fù)雜，它在電加熱過程中必然會(huì)出現(xiàn)表面溫度不均勻的情況，從而會(huì)造成有些區(qū)域溫度很低。如果電加熱時(shí)間過長(zhǎng)，風(fēng)擋玻璃表面溫差過大，風(fēng)擋玻璃在使用過程中會(huì)發(fā)生炸裂，從而會(huì)危及駕駛員的安全。傳統(tǒng)的控制復(fù)雜形狀電加溫玻璃溫度均勻性的方法是對(duì)ITO透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行刻蝕分區(qū)，以保證各個(gè)區(qū)的加熱功率密度近似相等。這種方法工藝繁瑣，并且大量的分區(qū)線會(huì)影響飛行員視覺舒適度。為了解決這個(gè)問題，專利CN104302026A提供了一種在曲面玻璃上梯度鍍膜的方法，解決了對(duì)ITO透明導(dǎo)電薄膜的大量刻蝕分區(qū)問題。但是該方法的缺點(diǎn)在于，鍍制ITO膜的溫度較高，在280-330℃之間，根據(jù)ITO膜的制備工藝，時(shí)間至少1個(gè)小時(shí)。由于飛機(jī)、高速列車風(fēng)擋玻璃都是采用的鋼化玻璃，鋼化玻璃在高溫時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力松弛，從而導(dǎo)致玻璃強(qiáng)度大幅度降低，嚴(yán)重降低了飛機(jī)風(fēng)擋玻璃的可靠性和使用壽命。因此，急需要找到一種既能使ITO透明導(dǎo)電膜電阻滿足要求，又不會(huì)使鋼化玻璃強(qiáng)度降低的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)正是針對(duì)上述問題，提供了一種曲面玻璃上均勻加熱透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的：該方法的步驟是：(1)通過磁控濺射技術(shù)在曲面玻璃上鍍制非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜，(2)將曲面玻璃(1)放置到模具架(2)上，模具架(2)包括底座、玻璃支撐架和紅外燈管放置架，玻璃支撐架上表面的曲率外形與曲面玻璃的凸面外形一致，紅外燈管放置架曲面形狀與曲面玻璃的凹面外形一致，在紅外燈管放置架上均勻布置紅外加熱燈管(3)，每一根紅外加熱燈管(3)與曲面玻璃的距離相等；(3)將曲面玻璃(1)、模具架(2)和紅外加熱燈管(3)一起送入真空室，抽真空；(4)待真空度降至9.0×10-3Pa以下時(shí)，打開紅外加熱燈管，打開方式為如下之一：當(dāng)曲面玻璃外形為規(guī)則外形時(shí)，同時(shí)打開所有加熱燈管。當(dāng)曲面玻璃外形為不規(guī)則外形時(shí)，以邊長(zhǎng)最短的一端對(duì)應(yīng)的一排燈管為第一排，從第一排開始，以每排為單位依次打開紅外加熱燈管，每排燈管打開時(shí)間間隔為10～30s，每排燈管打開時(shí)間間隔相同。(5)所有燈管都打開之后，加熱時(shí)間為1～3min，然后同時(shí)關(guān)閉所有紅外加熱燈管。(6)關(guān)閉加熱燈管30分鐘后，將玻璃從真空室取出。磁控濺射技術(shù)鍍制的非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜的表面電阻為17～20Ω/□。紅外加熱燈管與ITO透明導(dǎo)電膜之間的距離為10～50mm。曲面玻璃為化學(xué)強(qiáng)化玻璃或物理強(qiáng)化玻璃。紅外燈發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)為1～2μm。本專利技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，本專利技術(shù)利用了紅外加熱技術(shù)的易控制、效率高等優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)ITO薄膜和強(qiáng)化玻璃對(duì)紅外線的選擇性吸收特性差異，使熱量盡可能集中于ITO薄膜而不是強(qiáng)化玻璃，既保證了ITO薄膜的高效晶化又不使強(qiáng)化玻璃的應(yīng)力產(chǎn)生嚴(yán)重衰減。本專利技術(shù)不僅能夠使ITO透明導(dǎo)電膜電阻滿足要求，又不會(huì)使鋼化玻璃強(qiáng)度降低，同時(shí)具有工藝簡(jiǎn)單，效率高等優(yōu)點(diǎn)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。附圖說明圖1是本專利技術(shù)模具架的紅外加熱燈管與曲面玻璃放置示意圖；圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例中不規(guī)則曲面玻璃分區(qū)示意圖。圖3是本專利技術(shù)實(shí)施例一中熱處理后ITO透明導(dǎo)電膜表面電阻分布圖示意圖圖4是本專利技術(shù)實(shí)施例一中熱處理后ITO透明導(dǎo)電膜功率密度分布圖示意圖圖5是本專利技術(shù)實(shí)施例二熱處理后ITO透明導(dǎo)電膜表面電阻分布示意圖圖6是本專利技術(shù)實(shí)施例二熱處理后ITO透明導(dǎo)電膜功率密度分布示意圖圖7是本專利技術(shù)實(shí)施例中規(guī)則曲面玻璃分區(qū)示意圖。圖8是本專利技術(shù)實(shí)施例中規(guī)則曲面玻璃熱處理后ITO透明導(dǎo)電膜表面電阻分布示意圖。圖9是本專利技術(shù)實(shí)施例中規(guī)則曲面玻璃熱處理后ITO透明導(dǎo)電膜功率密度分布示意圖。具體實(shí)施方式一種曲面玻璃上均勻加熱透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法，其特征在于：該方法的步驟是：(1)通過低溫磁控濺射技術(shù)在曲面玻璃上鍍制非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜。非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜的表面電阻為17～20Ω/□。(2)將曲面玻璃(1)放置到模具架(2)上，模具架(2)包括底座、玻璃支撐架和紅外燈管放置架，玻璃支撐架上表面的曲率外形與曲面玻璃的凸面外形一致，紅外燈管放置架曲面形狀與曲面玻璃的凹面外形一致，在紅外燈管放置架上均勻布置紅外加熱燈管(3)，每一根紅外加熱燈管(3)與曲面玻璃的距離相等；(3)將曲面玻璃(1)、模具架(2)和紅外加熱燈管(3)一起送入真空室，抽真空。(4)待真空度降至9.0×10-3Pa以下時(shí)，打開紅外加熱燈管，打開方式為如下之一：當(dāng)曲面玻璃外形為規(guī)則外形時(shí)，同時(shí)打開所有加熱燈管。當(dāng)曲面玻璃外形為不規(guī)則外形時(shí)，以邊長(zhǎng)最短的一端對(duì)應(yīng)的一排燈管為第一排，從第一排開始，以每排為單位依次打開紅外加熱燈管，每排燈管打開時(shí)間間隔為10～30s，每排燈管打開時(shí)間間隔相同。(5)所有燈管都打開之后，加熱1～3min，然后同時(shí)關(guān)閉所有紅外加熱燈管。(6)關(guān)閉加熱燈管30分鐘后，將玻璃從真空室取出。實(shí)施例一一種曲面玻璃上均勻加熱透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法，其特征在于：該方法的步驟是：(1)通過磁控濺射技術(shù)在化學(xué)強(qiáng)化曲面玻璃上鍍制非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜。非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜的表面電阻為17Ω/□。(2)將曲面玻璃(1)放置到模具架(2)上，模具架(2)包括底座、玻璃支撐架和紅外燈管放置架，玻璃支撐架上表面的曲率外形與曲面玻璃的凸面外形一致，紅外燈管放置架曲面形狀與曲面玻璃的凹面外形一致，在紅外燈管放置架上均勻布置紅外加熱燈管(3)，每一根紅外加熱燈管(3)與曲面玻璃的距離相等，如附圖1所示。紅外加熱燈管(3)發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)為1μm。紅外加熱燈管(3)分區(qū)布置順序如附圖2所示。布置過程中保證紅外加熱燈管與ITO透明導(dǎo)電膜之間的距離均為50mm。(3)將曲面玻璃(1)、模具架(2)和紅外加熱燈管(3)一起送入真空室，抽真空。(4)待真空度降至8.0×10-3Pa以下時(shí)，打開紅外加熱燈管，打開方式為：當(dāng)曲面玻璃外形為不規(guī)則外形時(shí)，以邊長(zhǎng)最短的一端對(duì)應(yīng)的一排燈管為第一排，如附圖2所示。從第一排開始，以每排為單位依次打開紅外加熱燈管，每排燈管打開時(shí)間間隔為10s，每排燈管打開時(shí)間間隔相同。(5)所有燈管都打開之后，加熱1min，然后同時(shí)關(guān)閉所有紅外加熱燈管。(6)關(guān)閉加熱燈管30分鐘后，將玻璃從真空室取出。采用本技術(shù)方案熱處理后ITO透明導(dǎo)電膜表面電阻如附圖3所示，表面功率密度如附圖4所示。熱處理前后玻璃表面壓應(yīng)力變化情況對(duì)比見下表實(shí)施例二一種曲面玻璃上均勻加熱透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法，其特征在于：該方法的步驟是：(1)通過磁控濺射技術(shù)在物理強(qiáng)化曲面玻璃上鍍制非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜。非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜的表面電阻為20Ω/□。(2)將曲面玻璃(1)放置到模具架(2)上，模具架(2)包括本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種曲面玻璃上均勻加熱透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法，其特征在于：該方法的步驟是：(1)通過磁控濺射技術(shù)在曲面玻璃上鍍制非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜；(2)將曲面玻璃(1)放置到模具架(2)上，模具架(2)包括底座、玻璃支撐架和紅外燈管放置架，玻璃支撐架上表面的曲率外形與曲面玻璃的凸面外形一致，紅外燈管放置架曲面形狀與曲面玻璃的凹面外形一致，在紅外燈管放置架上均勻布置紅外加熱燈管(3)，每一根紅外加熱燈管(3)與曲面玻璃的距離相等；(3)將曲面玻璃(1)、模具架(2)和紅外加熱燈管(3)一起送入真空室，抽真空；(4)待真空度降至9.0×10?3Pa以下時(shí)，打開紅外加熱燈管，打開方式為如下之一：當(dāng)曲面玻璃外形為規(guī)則外形時(shí)，同時(shí)打開所有加熱燈管。當(dāng)曲面玻璃外形為不規(guī)則外形時(shí)，以邊長(zhǎng)最短的一端對(duì)應(yīng)的一排燈管為第一排，從第一排開始，以每排為單位依次打開紅外加熱燈管，每排燈管打開時(shí)間間隔為10～30s，每排燈管打開時(shí)間間隔相同；(5)所有燈管都打開之后，加熱時(shí)間為1～3min，然后同時(shí)關(guān)閉所有紅外加熱燈管；(6)關(guān)閉加熱燈管30分鐘后，將玻璃從真空室取出。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種曲面玻璃上均勻加熱透明導(dǎo)電薄膜的熱處理方法，其特征在于：該方法的步驟是：(1)通過磁控濺射技術(shù)在曲面玻璃上鍍制非晶態(tài)ITO透明導(dǎo)電膜；(2)將曲面玻璃(1)放置到模具架(2)上，模具架(2)包括底座、玻璃支撐架和紅外燈管放置架，玻璃支撐架上表面的曲率外形與曲面玻璃的凸面外形一致，紅外燈管放置架曲面形狀與曲面玻璃的凹面外形一致，在紅外燈管放置架上均勻布置紅外加熱燈管(3)，每一根紅外加熱燈管(3)與曲面玻璃的距離相等；(3)將曲面玻璃(1)、模具架(2)和紅外加熱燈管(3)一起送入真空室，抽真空；(4)待真空度降至9.0×10-3Pa以下時(shí)，打開紅外加熱燈管，打開方式為如下之一：當(dāng)曲面玻璃外形為規(guī)則外形時(shí)，同時(shí)打開所有加熱燈管。當(dāng)曲面玻璃外形為不規(guī)則外形時(shí)，以邊長(zhǎng)最短的一端對(duì)應(yīng)的一排燈管為第一排，從第一排開始，以每排為單位依次打開...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：顏悅，姜良寶，郭新濤，厲蕾，李曉宇，郝常山，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空材料研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11