CN1051534C - 浮法在线生产镀膜玻璃的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及浮法在线生产镀膜玻璃的方法。该方法是在锡液温度620-640℃，玻璃带拉引速度160-430m/h条件下，应用反应器将主要包括硅烷、硼烷和作为稀释气体的氮气的镀膜混合气体于锡槽内行进的热玻璃带上表面形成一种含硼多晶硅膜。该方法具有高淀积速率，低可见光透过率，高可见光反射率，适应不同玻璃拉引速度特点。

Description

浮法在线生产镀膜玻璃的方法
本发明涉及浮法在线生产镀膜玻璃的方法，具体说是利用化学汽相淀积法在浮法玻璃生产线锡槽内玻璃带表面淀积一层含硼硅膜。
英国专利1,507,465阐述了温度至少400℃以上的热玻璃带表面，在无氧状态下利用含硅烷的气体热分解淀积生成硅膜的方法，此膜是比较均匀，良好的太阳光控制膜。
英国专利1,573,154同时论述了增加一种能吸附电子的烯烃的化合物即乙烯，使硅烷气体在热玻璃带表面分解时释放电子，这样增加镀硅膜玻璃的抗碱性。
英国专利1,507,465和1,573,154叙述的硅烷分解条件都是在温度为620-640℃，在氮、氢保护气作用下，常压状况上玻璃拉引速度为360m/h进行，此条件下生产的玻璃可见光透过率为30--40％。
本发明为在锡槽内运动的热玻璃带提供了一种利用化学汽相淀积镀含硼硅膜的方法。用这种方法制备含硼硅膜具有在相同温度下淀积速度高、膜层比较厚、透过率比较低、反射率比较高的特点。
由于多晶硅薄膜淀积在表面反应速率控制区所涉及的化学过程主要是吸附和分解，硅烷的热分解过程涉及到热解从衬底向化学汽相分子的转换，当衬底温度一定，分解率一定时，淀积率将直接与所吸附反应剂的分子有关，而硅烷SiH4分子可视为部分地具有Si+-H-离子的形式；
Figure C9411830100041
具有这种极性分子可以被具有正电位的表面吸附，这样，凡是能造成衬底表面电位更正的将有助于SiH4分子的吸附，产生更多的(Si-H★)，从而提高淀积率。
根据这一原理，本发明提供如下技术方案：
一种浮法在线生产镀膜玻璃的方法，它包括：
a、应用反应器将镀膜混合气体通入锡槽内，使其热分解进行化学反应，在运动的热玻璃带表面淀积一层薄膜；
b、在锡槽中镀膜区域内，锡液温度为620-640℃，玻璃带拉引速度为160-430m/h；
c、镀膜混合气体主要成份是硅烷、硼烷和作为稀释气体的氮气。
本发明的技术方案还包括：
镀膜混合气体中的硅烷和硼烷分别以氮气作为稀释气体，其硅烷浓度为10％，硼烷浓度为15％。其硼烷与硅烷的体积比为0.6∶1000至3∶1000。其硼烷与硅烷的最佳体积比为2.4∶1000。
本发明所用气体为硅烷(SiH4)、硼烷(B2H6)和氮气(N2)的混合气体，由于硼的掺入，将增加空穴，它的表面吸附将有助于表面是正电性，进而将促进多晶硅的淀积，使多晶硅淀积表面激活能从1.85。U降至1.77。U。
本浮法在线生产镀膜玻璃的方法中，由于增加硼烷后表现有如下特点：
1、硅烷淀积速率增加了一倍，即从0.1um/min增至0.2um/min；膜厚相对增加，可见光透过率降至15-20％以下，可见光反射率增至40-50％。
2、在可见光透过率一定的条件下，可将浮法玻璃拉引速度提高到430m/h。这样在原来基础上提高机组利用率和玻璃产量，防止由于反复降速对机组产生的不良影响。
3、在玻璃拉引速度一定的条件下，通过调节硼烷与硅烷的比率，在不改变硅烷浓度条件下，可达到不同的可见光透过率。
4、通过掺入硼烷，使硅烷淀积速率高，使在一定的可见光透过率范围内，减少了硅烷气体的使用量，降低了生产成本。
实施例：
在浮法玻璃生产线上，应用反应器将镀膜混合气体送入锡槽内；常压、还原气氛下；锡液温度为620-640℃，玻璃板拉引速度为395m/h条件下；硼烷和硅烷分别以氮气作为稀释气体，其浓度分别为15％和10％；改变B2H6与SiH4的配比，检测其透过率的变化：
序号 流量(升分) 体积(升) B2H6∶SiH4 透过比(％)
15％B2H6/N2  10％SiH4/N2 B2H6 SiH4 N2
  1   0.020     50   0.003   5 45.017     0.6∶1000     31.5
  2   0.040     50   0.006   5 45.034     1.2∶000     30.5
  3   0.067     50   0.010   5 45.057     2∶1000     25.6
  4   0.080     50   0.012   5 45.068     2.4∶1000     20.4
5 0.087 50 0.013 5 45.074 2.6∶1000 20.2
6 0.100 50 0.015 5 45.085 3∶1000 20.0
结果表明在玻璃板面温度和拉引速度不变条件下，随着硼烷比率的增加，镀膜玻璃的透过率降低。当B2H6∶SiH4＝2.4∶1000时镀膜效果达到最佳，透过率为20.4％，继续增加B2H0比率，透过率没有明显变化。
本发明利用化学汽相淀积法热解硅烷和硼烷气体，对于镀膜玻璃提高淀积速率，降低可见光透过率，增加可见光反射率，适合不同玻璃拉引速度，降低材料消耗，增加膜厚都是行之有效的方法。

Claims (4)

1、一种浮法在线生产镀膜玻璃的方法，它包括：
a、应用反应器将镀膜混合气体通入锡槽内，使其热分解进行化学反应，在运动的热玻璃带表面淀积一层薄膜；
b、在锡槽中镀膜区域内，锡液温度为620-640℃，玻璃带的拉引速度为160-430m/h；
c、镀膜混合气体主要成份是硅烷和作为稀释气体的氮气；
其特征是：镀膜混合气体中加入化合物气体硼烷。
2、根据权利要求1所述的浮法在线生产镀膜玻璃的方法，其特征是：镀膜混合气体中的硅烷和硼烷分别以氮气作为稀释气体，其硅烷浓度为10％，硼烷浓度为15％。
3、根据权利要求2所述的浮法在线生产镀膜玻璃的方法，其特征是：镀膜混合气体的硼烷与硅烷的体积比为0.6∶1000至3∶1000。
4、根据权利要求2所述的浮法在线生产镀膜玻璃的方法，其特征是：镀膜混合气体中硼烷与硅烷的体积比为2.4∶1000。
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