CN104529183A - 一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法 - Google Patents

一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法涉及一种在绝缘基体上加工导电层的工艺方法。其目的是为了提供一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,通过这种生产方法获得的导电玻璃升温快,保温性能好,能够进行化学钢化,强度高且能够弯曲造型。本发明的生产方法包括如下步骤:A、配制喷涂液,喷涂液包括质量份数为30%~40%的单丁基三氯化锡、10%~20%的三氟乙酸、0.8%~1.6%的三氯化二锑、40%~50%的丙酮、0.5%~1%的碳酸锌,用丙酮溶解三氯化二锑,将丙酮溶液、单丁基三氯化锡和三氟乙酸混合,再加入碳酸锌搅拌均匀;B、将玻璃表面清洁后放置于密闭空间内,将玻璃加热至650~750℃,将配置好的喷涂液雾化喷涂在玻璃的其中一面,热浸1~5秒形成二氧化锡导电隔热层,自然冷却至常温。

Description

一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法
技术领域
本发明涉及一种在绝缘基体上加工导电层的工艺方法,特别是涉及一种在玻璃表面加工电加热、高保温层的工艺方法。
背景技术
玻璃作为常规产品用途十分广泛,已在工业、农业、机械设备、建筑、车辆、仪器仪表等行业有普遍应用。现有的透明玻璃主要是由二氧化硅制造而成,透光性能好,但是保温性能差,且玻璃作为绝缘体也不能导电发热,限制了玻璃的进一步扩大使用范围。随着科技和经济的迅速发展,对能源的消耗日益增加,能源危机问题日益突出,节能作为一项国家战略问题已引起世界各国的广泛关注。为了减少大面积使用透明玻璃而导致的能源损耗,发展出了一种在普通玻璃表面加工的功能性薄膜,这种薄膜的主要成分是二氧化锡,二氧化锡为n型半导体,属于四方晶系的金红石型结构,二氧化锡薄膜具有较高的透射率和电导率,用它作为电热转换材料比起传统的电热元件,具有电热转换效率高、安全性好、使用寿命长、轻量化、小型化等优点。目前常用的制备二氧化锡导电玻璃的方法有:磁控溅射法、化学气相沉积法、溶胶凝胶法、粉末喷涂法和喷雾热解法,但是这些现有工艺生产的导电玻璃都存在着以下几个问题:一、二氧化锡导电膜附着力差,使用中容易被刮掉或者碰撞掉,失去导电功能;二、不能进行高温化学钢化,经过化学钢化后二氧化锡导电膜脱落,失去导电功能,因此现有的二氧化锡导电玻璃的强度不高,不能应用于强度要求较高的领域;三、玻璃弯曲时导电层容易被挤压断裂或拉伸断裂,失去导电功能,因此现有的二氧化锡导电玻璃不能改变形状;四、现有的导电玻璃的保温性能差,二氧化锡导电层在玻璃一面升温,热量迅速传导至玻璃另一面,在内外温差较大的场所使用时热量散失较快,使用效果不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,通过这种生产方法获得的导电玻璃升温快,保温性能好,能够进行化学钢化,强度高且能够弯曲造型。
本发明一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,包括如下步骤:
A、配制喷涂液,所述喷涂液包括质量份数为30%~40%的单丁基三氯化锡、10%~20%的三氟乙酸、0.8%~1.6%的三氯化二锑或碳酸锌、40%~50%的丙酮,用丙酮溶解三氯化二锑,将丙酮溶液、单丁基三氯化锡和三氟乙酸混合;或将丙酮、单丁基三氯化锡和三氟乙酸混合再加入碳酸锌搅拌均匀;
B、将玻璃表面清洁后放置于密闭空间内,将玻璃加热至650~750℃,在此温度下将配置好的喷涂液雾化喷涂在玻璃的其中一面,热浸1~5秒形成二氧化锡导电隔热层,自然冷却至常温。
本发明一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,还包括步骤C、将步骤B得到的玻璃进行化学钢化。
本发明一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,其中所述喷涂液包括质量份数为36%的单丁基三氯化锡、15.7%的三氟乙酸、1.3%的三氯化二锑和47%的丙酮。
本发明一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,其中所述喷涂液包括质量份数为38%的单丁基三氯化锡、13%的三氟乙酸、1%的碳酸锌和48%的丙酮。
本发明一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法与现有技术不同之处在于通过改变喷涂液的原料以及在雾化热浸时提高玻璃的加热温度,使玻璃表面分子结构疏松,在表面张开若干微孔,二氧化锡喷涂液雾化热浸在玻璃表面,以离子形态渗入玻璃表面的微孔中,在玻璃冷却后,二氧化锡导电层以铆钉盖形式紧密连接在玻璃表面。通过本发明生产方法制成的玻璃电热转化效率高,热传导系数小,导电层与玻璃体之间的附着力强,在进行化学钢化和高温弯曲造型后,对导电层的导电加热、保温性能没有影响。
具体实施方式
本发明一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法包括如下步骤:
A、配制喷涂液,所述喷涂液包括质量份数为30%~40%的单丁基三氯化锡、10%~20%的三氟乙酸、0.8%~1.6%的三氯化二锑或碳酸锌、40%~50%的丙酮,用丙酮溶解三氯化二锑,将丙酮溶液、单丁基三氯化锡和三氟乙酸混合;或将丙酮、单丁基三氯化锡和三氟乙酸混合再加入碳酸锌搅拌均匀;
B、将玻璃表面清洁后放置于密闭空间内,将玻璃加热至650~750℃,在此温度下将配置好的喷涂液雾化喷涂在玻璃的其中一面,热浸1~5秒形成二氧化锡导电隔热层,自然冷却至常温。
实施例1
其中喷涂液包括质量份数为32%的单丁基三氯化锡、20%的三氟乙酸、1.5%的三氯化二锑和46.5%的丙酮。将玻璃加热至650度,在此温度下将配置好的喷涂液雾化喷涂在玻璃的其中一面,热浸5秒形成二氧化锡导电隔热层,自然冷却至常温。
实施例2
其中喷涂液包括质量份数为36%的单丁基三氯化锡、15.7%的三氟乙酸、1.3%的三氯化二锑和47%的丙酮。将玻璃加热至700度,在此温度下将配置好的喷涂液雾化喷涂在玻璃的其中一面,热浸5秒形成二氧化锡导电隔热层,自然冷却至常温。
实施例3
其中喷涂液包括质量份数为38%的单丁基三氯化锡、13%的三氟乙酸、1%的碳酸锌和48%的丙酮。将玻璃加热至750度,在此温度下将配置好的喷涂液雾化喷涂在玻璃的其中一面,热浸5秒形成二氧化锡导电隔热层,自然冷却至常温。
通过下列实验验证上述实施例获得的玻璃性能:
实验1
在室温为5℃的同一室内,各取1m3大小形状相同的实施例1-3获得的玻璃,分别在玻璃的两条对边上接电极,并将电极与80V交流电相通,5分钟后,三块玻璃表面分别升温至19.8℃、20.2℃和20.1℃;10分钟后,三块玻璃表面分别升温至36℃、36.3℃和36.1℃,平均每分钟升温3℃左右。
实验2
在温度20℃的同一空间内,将实施例1-3获得的玻璃与普通玻璃各制成一个同等容积的箱体,在每个箱体内放置100w白炽灯加热20分钟,由实施例1-3获得玻璃制成的箱体内温度分别达到80℃、81℃和79.6℃,箱体外表面温度分别为25.2℃、24.8℃和25.4℃;由普通玻璃制成的箱体内温度为55℃,箱体外表面温度为45℃。
实验3
将实施例1-3获得的玻璃放入化学钢化炉内进行化学钢化,经过化学钢化后玻璃的表面应力值达到550Mpa以上。对化学钢化后的玻璃再按照实验1和实验2的方法进行检测,结果与实验1和实验2的结果无明显差异。
实验4
将实施例1-3获得的玻璃进行加热软化在模具中成型,经退火制成曲面玻璃,对曲面成型后的玻璃再按照实验1和实验2的方法进行检测,结果与实验1和实验2的结果无明显差异。
经过上述实验可以看出,通过本发明的生产方法制成的电加热、高保温热浸玻璃电热转化效率高、保温性好,即使经过化学钢化和曲面成型工艺,依然能够保持原有的导电和隔热性能。同时,经过国家安全玻璃及石英玻璃质量监督检验中心的检测,可见光透射比达到82%,完全能够满足各领域对玻璃透光性的基本要求。通过本发明的生产方法制成的玻璃可以应用于普通建筑,冬季可以通电制热取暖,热效率高,保温性能好,比普通的水暖、汽暖更加清洁、美观,更加节约能源。同时由于本发明的电加热、高保温热浸玻璃可以通过化学钢化提高强度,也可以弯曲造型,使其可以应用于对强度要求较高的高速列车车窗和车辆前挡风玻璃,既可以满足高速列车对车窗玻璃的强度要求,也可以向车厢内提供热量,保持车厢内温度。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,其特征在于包括如下步骤:
A、配制喷涂液,所述喷涂液包括质量份数为30%~40%的单丁基三氯化锡、10%~20%的三氟乙酸、0.8%~1.6%的三氯化二锑或碳酸锌、40%~50%的丙酮,用丙酮溶解三氯化二锑,将丙酮溶液、单丁基三氯化锡和三氟乙酸混合;或将丙酮、单丁基三氯化锡和三氟乙酸混合再加入碳酸锌搅拌均匀;
B、将玻璃表面清洁后放置于密闭空间内,将玻璃加热至650~750℃,在此温度下将配置好的喷涂液雾化喷涂在玻璃的其中一面,热浸1~5秒形成二氧化锡导电隔热层,自然冷却至常温。
2.根据权利要求1所述的一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,其特征在于:还包括步骤C、将步骤B得到的玻璃进行化学钢化。
3.根据权利要求1或2所述的一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,其特征在于:所述喷涂液包括质量份数为36%的单丁基三氯化锡、15.7%的三氟乙酸、1.3%的三氯化二锑和47%的丙酮。
4.根据权利要求1或2所述的一种电加热、高保温热浸玻璃的生产方法,其特征在于:所述喷涂液包括质量份数为38%的单丁基三氯化锡、13%的三氟乙酸、1%的碳酸锌和48%的丙酮。
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