CN1051059A

CN1051059A - 一种透明半导体电热薄膜

Info

Publication number: CN1051059A
Application number: CN 89107751
Authority: CN
Inventors: 范砚英
Original assignee: BEIJING HUAYUE ELECTRONIC TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co
Current assignee: BEIJING HUAYUE ELECTRONIC TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co
Priority date: 1989-10-14
Filing date: 1989-10-14
Publication date: 1991-05-01

Abstract

本发明是涉及制备一种新型透明半导体电热薄膜的工艺配方及加工方法。本发明是以SbCl₃及 CdCl₂作为SnO₂半导体层的掺杂剂，二甘醇丁醚醋酸酯、聚异丁烯、环己酮为粘结剂，以无水乙醇为主要溶剂，进行混合，搅匀。在衬底材料上采用浸涂和烘干的工艺技术，形成半导体薄膜型电热膜。本方法生产的电热薄膜成本低、热效率高、寿命长、透明度高、耐腐蚀、可干烧、可非明火加热，厚度薄而不易破裂。本发明所生产的产品适用于各种电热装置。

Description

本发明涉及制备一种在电加热装置中使用的透明半导体电热薄膜。

根据现有技术，人们使用的电热转换元件一般是电阻丝，电热管等。这种电热转换元件由于散热面小，与被加热体结合不紧密，在电热转换过程中电能所产生的的热能不能很快地传给被加热体，使得转换元件上热量过于集中，很快变得炽热，由此造成很大一部分电能变成对加热无用的光能损失掉。所以其电热转换效率很低，一般为50%-60%。特别是在对玻璃、陶瓷等物体加热时，由于这些物体传热慢，电热丝，电热管的热量分布不均匀，热效率就更低，而且被加热物体容易产生炸裂的问题。

近来，已有一种电热体技术报导，如涂料型电热膜，这种膜直接喷涂在底材上，不经过高温处理。在实际使用中，该膜易破裂，击穿，不易干烧，且寿命短，达不到推广目的。

本发明的目的就是要解决上述问题，提供一种新型的透明半导体电热薄膜，它不但热效率高，不易破裂，而且生产成本低、寿命长、耐腐蚀、可干烧、可非明火加热，厚度薄等。

本发明所涉及的电热膜采用高温化学成膜，其原理是利用氯化物（如SnC12）在高温（480°-650℃）的衬底表面进行水解反应，从而形成透明导电的金属氧化物SnO2薄膜。在成膜过程中使用SbC13及CdC12作为SnO2半导体层的掺杂剂，以改善导电膜的导电性和热稳定性;使用二甘醇丁醚醋酸酯，聚异丁烯及环己酮作为粘结剂，以改善的溶液的物理特性;使用无水乙醇作为主要溶剂。

具体的原料配方的重量百分比如下：

SnC12·2H2O 25%-30%

SbC13 0.4%-0.5%

CdC12 0.17%-0.34%

二甘醇丁醚醋酸酯 7%-11.2%

聚异丁烯 14.6%-16%

环己酮 2.8%-5%

无水乙醇 42%-45%

配制时将止述物质混合在一起，搅拌均匀。使用本配方得的导电膜，电阻值约为50Ω-9000Ω/cm2，透明度为70%-80%，热稳定性比较好。

附图1是导电膜制备工艺流程示意图

附图2.3.4是涂膜工艺示意图

实施方法及附图说明

1.取SnC12·2H2O 265克，SbC134克，CdC12 1.5克，二甘醇丁醚醋酸酯62克，聚异丁烯130克，环己酮25毫升，无水乙醇400毫升，将上述七种物质倒在一个容器中，混和，搅拌均匀，作为衬底材料涂膜待用。

2.衬底选择-选择导电率，热膨胀系数，绝缘电阻，表面光结度，化学稳定性，抗热冲击性都比较好的材料，如玻璃、陶瓷、紫砂、石英、云母及搪瓷制品作衬底。

3.衬底的清洗-用无水乙醇擦洗或超声波清洗，然后用清水冲净及烘干。

4.浸渍涂层-将衬底材料浸入上述配制好的溶液中，然后以恒定速率拉出，衬底上覆盖上一层液膜。该涂膜工艺如图2.3.4所示。

5.施加欧姆电极-使引线与SnO2层有良好的接触，必须在接触部分覆盖一层能与衬底形成欧姆接触的稳定过渡层，作为SnO2衬底表面，常用的烧渗银层法。

（1）银浆配制：银浆可以从市场上购置或自己配制。银浆由氧化银、氧化铋、松香、松节油、蓖麻油组成，混合后并进行研磨。

（2）烧结：磨好的银浆用来涂电极，然后烘干，加热。银浆在高温下受热分解还原成白色的银层，并牢固地渗附在衬底表面。

电极引线也可在最后高温加热过程中热压焊接。

6.除膜-电热膜形成后，如衬底某部分不需要导电，可用电解法或化学法除去部分电热膜。

7.焊接引线-一般采用软导线。以高熔点焊锡为焊料，将导线焊在银电极上。

8.检验-成膜后，对衬底表面电阻率进行均匀度检测，焊接引线后测量其功率。如功率误差较大，对衬底采用除膜工艺，进行功率调整，使其达到规定参数范围内。

本发明生成的电热膜可广泛应用于电加热装置中。如电热杯、电热锅、电热水器、电壶、电饭盒、电熨斗、电吹风、电烤箱、电暖器等多产品。

Claims

1、一种透明半导体电热薄膜，它包括导电膜，衬底和电极，其特征在于生成粘着在衬底表面上的导电膜的原料配方重量百分比为：

SnCl2·2H2O 25%--30%

SbC13 0.4%--0.5%

CdC12 0.17%--0.34%

二甘醇丁醚醋酸酯 7%--11%

聚异丁烯 14.5%--16%

环已酮 2.8%--5%

无水乙醇 42%--45%。

2、如权利要求1所述的透明半导体电热薄膜，其特征在于生成的导电膜是SnO2薄膜。

3、如权利要求2所述的透明半导体电热薄膜，其特征在于SnO2，导电膜是由SnCL2·2H2O在衬底表面上进行高温水解生成的，温度范围是480℃-650℃。