CN105800920B - 一种片状基片热色涂层的热处理装置 - Google Patents

一种片状基片热色涂层的热处理装置 Download PDF

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徐刚
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Abstract

本发明公开了一种片状基片热色涂层的热处理装置,包括工作平台,所述工作平台依据退火工艺流程方向依次包括预热段和退火段,所述预热段和退火段内设有热源;所述工作平台内设有贯穿整个工作平台的用于传输基片的传动机构,特别的,所述预热段和退火段内热源的开闭交替进行。本发明实行了预热段与退火段的热源交替运行,热辐射灯管即开即关的运行方式,通过控制被处理物体的移动速度、热源的加热功率以及加热时间等加热条件,达到降低设备方面投入成本,避免大功率的热辐射灯管持续运行出现的单位能耗过高消费的目的,并通过快速热处理保证了基片上热致变色涂层的质量。

Description

一种片状基片热色涂层的热处理装置
技术领域
本发明涉及一种退火设备,尤其是涉及一种片状基片热色涂层的热处理装置。
背景技术
采用PVD方法制备热色智能玻璃,其功能膜层VO2的结晶温度一般在500℃~600℃,虽然相关的研究表明结晶温度在350℃左右亦能够实现智能玻璃的制备,但是在实际商业化的大批量生产中,膜层的温度更接近与前者的温度。在该温度条件下,普通的玻璃往往无法承受这样高的温度而出现破损,因此,人们一般采用应力增强的钢化玻璃作为基底材料。即便如此,由于基片需要加热至500℃~600℃,在这样的温度条件下,经过镀膜后的钢化玻璃容易出现钢化应力退火而变得安全性不足。故热色智能玻璃的制备工艺路线采用低温沉积玻璃后高温快速退火处理而获得具有相变功能调节的智能玻璃成为比较流行的思路。
基于以上说明,具有非晶态的VO2涂层的玻璃基片在大气环境下进行高温退火,从材料性能和成品质量的角度需要考虑两个方面的问题,其一是玻璃基片的退火处理,尤其是钢化玻璃基片的退火处理,是否会造成玻璃基片的应力降低;其二是玻璃基片的退火过程不能造成VO2涂层的氧化变质导致涂层在常温附近不具有相变调节功能。结合商业化生产的可行性,具有非晶态的VO2涂层的玻璃基片在大气环境下进行高温退火优选采用红外辐射灯管辐射加热的退火方案。该方案的总体思路为退火时间越短越好,因此需要辐射灯管具有较高的功率密度而实现快速开启、短暂加热与快速关闭。
辐射式加热以其高功率密度实现高加热效率得到广泛应用。然而,使用大功率的辐射灯管必将配置大功率的电站、变压器等配电系统,并且占用较多容量的功率需求,就目前的用电政策而言,超大功率的用电申请需要支付高昂的容量费,综合容量费用以及电站配套设施的费用,这些费用必将大量增加设备投入成本。另外,由于红外辐射灯管加热总功率高、加热效率高,为保证红外辐射灯管的有效利用,热辐射灯光的有效加热时间需加以控制。
目前,普通退火装置大多采用的是两端或多段同时加热,通过不同温度点进行加热控制,如申请公布号为CN 102002758 A的申请文件公开的一种新型的晶片快速退火装置、申请公布号为CN 102491628 A的申请文件公开的一种玻璃退火装置及退火方法,但这种加热方式的加热效率低下,不利于热色智能玻璃的抗氧化性以及热传导作用下基片材料性能的保证,再者,这些退火装置一般需长时间持续开启辐射加热器,其能耗费用高;而且,在快速加热的情况下,温度的测量本身是个难点,测量点检测到炉内温度并反馈信号需要一定时间,故通过温度进行退火条件的控制不太现实。
此外,对于热色智能玻璃而言,因为加热时间过长,玻璃基片表面和内部将积累大量热量,并不断向整个玻璃基片传导而出现钢化应力的退化问题。如果采用类似传统的电阻加热的连续炉,在数米或者数十米的长度方向上连续布置较高功率密度的辐射灯管,基片高速通过可以实现数秒内完成加热而避免涂层材料氧化变质以及钢化应力的退化等,但是整个设备将达数千千瓦功率,这对于设备以及电站等配套设施投入是不现实的,而且持续加热必须慎重考虑相关冷却措施。另外,如果在数米或者数十米的长度方向上布置较低功率密度的辐射灯管,则不能更好发挥辐射灯管高效率加热的优势,且造成加热过程时间过程而不利于控制钢化应力退化问题。关于传动连续式钢化炉以及热色智能玻璃钢化应力降低问题可以参考公开号为CN1322685A、CN 104004888 A、CN 104060236 A和CN104071971 A的专利文献。
为此,需要一种能实现节能、快速退火的热处理装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配套设备投入成本低、退火过程能耗低,用于进行片状基片的热色智能涂层的退火改性处理的热处理装置。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种片状基片热色涂层的热处理装置,包括工作平台,所述工作平台依据退火工艺流程方向依次包括预热段和退火段,所述预热段和退火段内设有热源;所述工作平台内设有贯穿整个工作平台的用于传输基片的传动机构,特别的,所述预热段和退火段内热源的开闭交替进行。
传动机构优选由若干个传动辊道构成,若干个传动辊道的输送平面处在同一平面内。传动辊道可以是陶瓷辊道、石英玻璃辊道、金属辊道以及表面涂覆金属化合物的其它辊道中的任一种。
热源优选为热辐射灯管,热辐射灯管可以是红外辐射灯管、卤素以及频闪灯管中的任一种,优选是快中波红外辐射灯管。
本发明的原理如下:
位于预热段和退火段内的传动辊道可以是一个,也可以是多个。基片在传动辊道的输送下,依次通过预热段和退火段,并在预热段和退火段内实现变速加热。基片在预热段和退火段内实现变速加热即是:基片在预热段内的移动速度为V0,基片在退火段内的移动速度为V1;基片在预热段内的移动速度为V0不同于基片在退火段内的移动速度为V1。基片在预热段和退火段内实现变速加热有两种方式:
A)若预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度小于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度,即预热段的热源覆盖长度小于退火段的热源覆盖长度,则基片在预热段内的移动速度V0大于基片在退火段内的移动速度V1,即0≤V1<V0。为了更多的节省基片热处理的生产能耗,优选为0≤V1≤1m/min,V0>5V1,其效果在于:热源覆盖长度短,基片以速度V0高速通过可以减少辐射灯管下无基片辐照的时间;热源覆盖长度长,基片以速度V1低速移动退火则可以对基片单元长度与热源覆盖长度相近的基片进行热处理,同样减少基片移动过程中辐射灯管下无基片辐照的区域,降低热处理过程中的能耗。
B)若预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度大于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度,即预热段的热源覆盖长度大于退火段的热源覆盖长度,则基片在预热段内的移动速度V0小于基片在退火段内的移动速度V1,即0≤V0<V1。为了更多的节省基片热处理的生产能耗,优选为0≤V0≤1m/min,V1>5V0。其效果在于:热源覆盖长度短,基片以速度V1高度通过可以减少辐射灯管下无基片辐照的时间,热源覆盖长度长,基片以速度V0低速移动退火则可以对基片单元长度与热源覆盖长度相近的基片进行热处理,同样减少基片移动过程中辐射灯管下无基片辐照的区域,降低热处理过程中的能耗。
基片在预热段和退火段内实现变速加热,其退火过程如下:
预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度小于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度时:
一单元的基片首先进入工作平台的预热段进行预热处理。一单元的基片可以是单个基片,也可以是多个基片。当基片经过预热段的前端时,预热段内的热源开启,退火段内的热源保持关闭状态,基片在预热段内受热升温。在此预热过程中,基片在传动辊道的带动下以移动速度V0往退火段高速移动。当基片移出预热段,即基片的尾端完全通过预热段后,预热段内的热源关闭。待整个单元的基片完全处于退火段的热源覆盖长度内,则退火段内的热辐射灯管开启,对基片进行高温退火处理。退火段内的热辐射灯管开启预设的时间后或者待基片在退火段内移动预设距离后关闭。
预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度大于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度时:
一单元的基片仍首先进入工作平台的预热段进行预热处理。当基片完全处于预热段热源覆盖长度内时,预热段内的热源开启,退火段内的热源保持关闭状态,基片在预热段内受热升温。在此预热过程中,基片可在传动辊道的带动下以速度V0往退火段低速移动,也可在预热段内保持静止直至基片完成预热处理后再由传动辊道带动往退火段移动。预热段内热源开启的时间可以通过预设时间或根据基片在预热段内的位置进行控制。当预热段内的热源开启后并经过预设的加热时间后或基片在预热段内移动预设的距离后,预热段内的热源关闭。预热段和退火段的传动电机联动以速度V1高速移动基片,当基片的前端移动至退火段前端时,退火段的红外辐射灯管开启,待基片完全通过退火段后,退火段的热源关闭。
玻璃基片位置的确定,即判断玻璃基片是否进入热源覆盖区域或者是否完全处于热源覆盖长度范围内,可利用定位传感器实现。定位传感器的数量优选不少于三个,分别为第一定位传感器、第二定位传感器和第三定位传感器。第一定位传感器处在预热段的前端,第二定位传感器处在预热段与退火段之间,第三定位传感器处在退火段的尾端。利用定位传感器,即可使热辐射灯管的开闭、传动辊道的运行速度与玻璃基片的位置关联。定位传感器检测基片所到达的位置并反馈基片的位置信息至设备运行程序,设备运行程序依据预设值和所接受的信息控制热辐射灯管的开闭,从而实现根据基片的位置信息控制预热段和退火段内热辐射灯管的开闭。定位传感器还能够与传动电机结合用于计算单元玻璃基片的长度,该长度与传动电机的运行速度关联从而确定传输过程动作的时间。
预热段以及退火段的热源的开闭交替进行,即一单元的基片在工作平台上进行热处理时,任一时间段内,预热段和退火段的热源仅有其中一者的热源处于开启状态,另一者的热源处在关闭状态。而预热段和退火段内热源的开闭由基片所在位置以及预设加热时间决定。预热段和退火段的热源的开闭交替进行,实行交替加热。
预热段以及退火段内热源的工作运行方式为即开即关。即开即关的运行方式即是被加热基片已经到达热源的前端即将快速通过时,则热源立即开启并稳定运行输出,待被加热基片离开热辐射区域则立即关闭;或是被加热基片完全处于热源的热辐射覆盖区域内时,热源立即开启并稳定运行输出,输出时间达到预设加热时间或者预设的移动距离则立即关闭。热辐射灯管开启时间长短、热辐射灯管功率以及基片依次通过的速度可以在设定的程序控制条件下进行调整,实际的热辐射灯管开启的时间还与基片的大小、厚度等有一定的关联性。
基片移动速度受热源沿基片传动方向布置的长度影响,为使在加热段内的热源稳定输出(热源瞬间功率突变的情况除外)期间,基片在热源下方的时间能达到最大化,即可以最大程度利用热源的热辐射,若预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度小于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度,则预热段内热源的总功率优选小于或等于退火段内热源的总功率;若预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度大于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度,则预热段内热源的总功率优选大于或等于退火段内热源的总功率。
由于预热段和退火段内的热源采用交替开闭、即开即关的运行方式,同一单元的基片热处理过程中,预热段和退火段内的热源仅有其中一者的热源处在开启状态,预热段和退火段两段辐射区错时加热,能有效节约用电容量成本以及降低相关设备投入成本。
为了保证被处理的基片能获得较佳的退火效果,被处理的基片应该被包含在热源沿基片传动方向覆盖的区域范围内,因此,退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度优选大于或等于基片的最大尺寸。
为了获取在基片的表面温度以便后续的工艺处理,退火段的下游优选设有测温装置,用于在被加热基片运行过程中动态监控基片表面的温度均匀性以及大致的温度数值。鉴于基片处于快速的移动过程,测温装置优选为红外热成像仪。通过测温装置获取的图像或数据可用于识别热源是否全部正常运行。
工作平台上还可以设有处在退火段下游的冷却段,冷却段可以采用接触式风冷的冷却风栅或非接触式的液体冷却。若冷却段采用液体非接触式冷却,则冷却段优选包括呈双层结构的冷却腔,该冷却腔包括内腔和外壁,内腔和外壁之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层,内腔的内表面还可以涂覆吸热涂层;若冷却段采用风栅冷却方式,则冷却段内优选设有若干个位于传动机构上方和/或下方且喷嘴朝向基片表面的吹气风嘴。通过冷却腔冷却或吹气风嘴冷却被加热基片,可对被加热基片,如玻璃基的热色纳米涂层材料,进行快速的冷却,避免基片处在持续的高温条件而造成基片的玻璃应力降低导致玻璃不能达到安全指标的情况;同时,冷却段能快速将玻璃表面热色纳米涂层温度急速降低,如降低至300℃以下,从而将基片表面涂层的氧化变质程度降至最小。被加热基片经冷却处理后,亦便于进行后续的基片加工或包装。
为了节约冷却装置的设备投入,待基片完全进入冷却段后,基片可以在冷却段内往返移动进行冷却。为了冷却段工作时候不至于影响退火段的加热,更合适的情况为冷却段与退火段热源之间间隔一定的距离。
冷却段采用风栅冷却方式时,冷却风栅段内的吹气风嘴可以通过在风管上开设若干个风嘴获得。在冷却风栅段内设置若干条具有若干个风嘴的风管,风嘴距离玻璃表面的距离可以通过控制风管的升降而统一进行调节。风嘴的流量也可以加以控制,如当基片进入到冷却风栅段则控制风嘴吹风。依据生产效率以及被处理基片冷却的最终温度,冷却风栅段的长度还可以进行适当的延长,以保证和服务于实际生产。
预热段、退火段以及冷却风栅段各段优选至少具备一套可独立控制传动辊道传输速度的传动电机,传动电机与传动辊道相连接并同步运行。被加热基片在传动电机的作用下以不同的速度通过预热段、退火段以及冷却风栅段各段。各传动电机亦可以进行联动控制,即预热段、退火段以及冷却风栅段三部分可以以相同的速度传输基片。
热源的射线除覆盖了处在预热段或退火段内的基片外,由于传动机构自身存在缝隙,难免会有部分射线会从传动机构处射出外界,导致基片对红外射线的吸收效率较低,热能损耗较大。为保证预热段和退火段的热源的最大化利用,传动机构内优选设置若干个具有红外射线反射功能的基板。射线到达传动机构时,基板会将射线反射至处在传动辊道上的被加热基片上,从而增加基片对红外射线的吸收,提高预热段和退火段的热源的热能利用率。当热源为热辐射灯管时,以热辐射灯管朝向基片的一侧为正面,还可以在热辐射灯管背面设置具有红外射线反射功能的基板。基板的横截面呈弧形时,反射效果更好。依据基片整体吸热量较少利于钢化应力降低的控制,优选在传动辊道的上方设置红外辐射灯管以及红外反射基板。另外,由于基片的当面快速加热会出现基片变形问题,因此依据实际退火工艺的需求必要时还可以在传动辊道的下侧设置红外辐射灯管。
辐射灯管中心距离基片表面的距离的远近影响加热的效率,如果辐射灯管距离太远则辐射射线空间散失较为明显,如果辐射灯管距离太近则辐射灯管照射基片表面的面积区域有限,不利于更均匀的加热,综合考虑加热的效果本发明设定辐射灯管中心距离基片的涂层表面的距离为30mm~70mm之间。
由于射线辐射加热的效率非常高,在数秒时间内被加热基片的温度可上升达到500℃甚至更高,若被处理基片较长时间内处于持续加热的辐射灯管照射下,容易会造成整体吸热量多,影响智能玻璃安全性能,如钢化玻璃应力退火、玻璃形变、玻璃破损等,而且辐射灯管持续加热致使玻璃基片吸热量非常大,玻璃基片的后续冷却需要较长时间,无疑会增加冷却耗能。本发明热处理装置的预热段和退火段内的热源均采用即开即停的控制方式,实现了预热段和退火段的交替加热工序,即使热源尤其是射线辐射器在预热工序中频繁开关,其使用寿命相对于热源持续长时间运行亦无明显的降低;而且预热段和退火段内的热源采用即开即停的控制方式加热,可以避免热源尤其是辐射灯管长时间加热使热源自身的温度持续上升而需要为热处理装置增加更为复杂的冷却装置。
预热段与退火段相邻连接,在实际工作过程中,即使预热段的辐射灯管未开启,预热段内的灯管下仍具有一定的温度,可以实现一定的保温效果,故动态预热后,基片从预热段移动至退火段预定位置的过程中,并不会造成预热效果的降低。
对基片进行预热、退火处理,实质是对基片上的包含热色智能膜在内的涂层材料进行加热处理。利用本发明热处理装置进行玻璃基底上二氧化钒热色纳米涂层在大气环境下的退火处理,能避免玻璃基底上二氧化钒热色纳米涂层被氧化。本发明实行了预热段与退火段的热源交替运行,热辐射灯管即开即关的运行方式,通过控制被处理物体的移动速度、热源的加热功率以及加热时间等加热条件,在尽可能短的时间内完成二氧化钒的退火改性,达到降低设备方面投入成本,避免大功率的热辐射灯管持续运行出现的单位能耗过高消费的目的,并通过快速热处理保证了基片上热致变色涂层的质量。
附图说明
图1是本发明实施例1中热处理装置的示意图;
图2是本发明实施例3中热处理装置的示意图;
图3是本发明实施例4中热处理装置的示意图;
图4是本发明实施例5中冷却腔的结构示意图。
附图标记说明:1-预热段;2-退火段;3-冷却风栅段;4-传动辊道;5-红外辐射灯管;6-预热段辐射灯管区;7-退火段辐射灯管区;8-上部风管;9-下部风管;10-风嘴;11-基片;12-第一定位传感器;13-第二定位传感器;14-第三定位传感器;15-红外热成像仪;16-红外反射板;17-内腔;18-外壁;19-冷却夹层;20-吸热涂层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1:
如图1所示的热处理装置,包括工作平台,沿基片热处理工序流程方向,工作平台上依次包括预热段1、退火段2和冷却风栅段3。工作平台内设有贯穿整个工作平台的传动机构。本实施例1中,传动机构由若干个传动辊道4构成。预热段1、退火段2和冷却风栅段3内各设有一个或多个传动辊道4,各传动辊道4均设有可独立运行或联合运行的传动电机。
如图1所示,预热段1和退火段2内均布置有红外辐射灯管5,预热段辐射灯管区6的长度小于退火段辐射灯管区7的长度。红外辐射灯管5的功率密度优选大于或等于100kw/m2,进一步优选为大于或等于150kw/m2。本实施例1中,红外辐射灯管5的功率密度为120kw/m2,多支红外辐射灯管5并排形成面分布位于传动辊道4的上侧并面向传动辊道4上的基片,且红外辐射灯管5沿着基片11的传动方向垂直放置,即红外辐射灯管5的长度方向与基片11的传动方向垂直。考虑基片11在红外辐射灯管5下方的传输安全以及辐射加热效果,热辐射灯管5的中心位置距离被加热基片11的上表面的距离H为55mm。红外辐射灯管5之间以及传动辊道4之间还设有横截面呈弧形的红外反射板16。
冷却风栅段3内安装有若干条风管,风管位于传动辊道4的上方和下方,分别为上部风管8和下部风管9,且上部风管8和下部风管9上均开设有若干各风嘴10,风嘴10朝向传动辊道4上的基片11。
工作平台内还设有用于感应基片11位置的第一定位传感器12、第二定位传感器13、第三定位传感器14。第一定位传感器12位于预热段1的上游,第二定位传感器13位于预热段1和退火段2之间,第三定位传感器14位于退火段2的下游,退火段2与冷却风栅段3之间。此外,退火段2与冷却风栅3之间还设有用于测量经过退火后的基片表面温度的红外热成像仪15。本实施例中,预热段1内热源覆盖长度为第一定位传感器12与第二定位传感器13之间距离,退火段2内热源覆盖长度为第二定位传感器13与第三定位传感器14之间距离。
本实施例1中,整套热处理设备配置控制程序,主要依据定位传感器采集基片的位置信息、热处理时间等并通过控制程序实现红外辐射灯管开关、工件移动速度、辐射灯管功率输出以及灯管开关时间的控制。定位传感器与传动电机配合使用实现工件长度计算。
基片的基底材料可以包含陶瓷、金属以及玻璃,优选为玻璃。本实施例1中,基片的基地材料为玻璃,利用本实施例1的热处理装置进行基片的退火处理工序如下:
数量为一单元的基片11在传动辊道4的输送下往预热段1移动。一单元的基片11的前端位于第一定位传感器12时,预热段1的红外辐射灯管5开启且其工作功率快速达到其额定功率的90%。红外辐射灯管5开启达到稳定功能输出时,大约在辐射灯管开启5s后,预热段1和退火段2内控制传动辊道4运行速度的传动电机联动高速运行,使基片以速度V0=10m/min快速通过预热段辐射灯管区6。当该单元的基片11的尾端经过并离开第二定位传感器13后,预热段1内的红外辐射灯管5立即关闭,预热段1和退火段2的传动辊道4停止运行,即V1=0m/min,使单元的所有基片11停留在退火段2内并保持静止状态。同时,退火段2的红外辐射灯管5开启且其工作功率快速达到其额定功率的90%。经过预设的距离或时间后,退火段2内的红外辐射灯管5全部关闭。本实施例1中,预设的加热时间为60s。退火段2内的红外辐射灯管5开启,经过60S后全部关闭。退火段2和冷却风栅段3内控制传动辊道4运行速度的传动电机联动高速运行,让已退火处理的基片11快速移动至冷却风栅段3。当第三定位传感器14感应到单元基片的前端经过时,冷却风栅段3内的风管开启,风嘴10开始吹风,冷却基片11。当第三定位传感器14感应到单元基片的尾端经过时,退火段2内控制传动辊道4运行速度的传动电机停止运行,退火段2内的传动辊道4亦随之停止运行。此时,预热段1内的红外辐射灯管5开启,下一单元的基片11在传动辊道4的输送下进入预热段1,并重复上述的运行过程。本实施例中预热段和退火段之间加热间隔时间为5s。
一单元的基片可以是一块基片,也可以是多块基片。当一单元基片包含有多块基片时,该单元的基片前端为沿基片移动方向最下游的基片的前端,该单元的基片尾端为沿基片移动方向最上游的基片的尾端。
实施例2:
本实施例2与实施例1的不同之处在于,当上述单元的基片11的尾端经过并离开第二定位传感器13后,预热段1内的红外辐射灯管5立即关闭,预热段1和退火段2的传动辊道4低速运行,V1=0.5m/min,使单元的基片11低速在退火段2内移动。同时,退火段2的红外辐射灯管5开启且其工作功率快速达到其额定功率的90%。经过预设的加热时间60s后,退火段2内的红外辐射灯管5全部关闭。
实施例3:
本实施例3与实施例1的不同之处在于,如图2所示的预热段辐射灯管区6的覆盖长度大于退火段辐射灯管区7的覆盖长度。
利用如图2所示的热处理装置进行基片的退火处理工序如下:
数量为一单元的基片11在传动辊道4的输送下,往预热段1移动。基片11的前端经过第一定位传感器12和基片11的尾端完全通过第一定位传感器12,即基片11完全处于预热段辐射灯管区6内后,预热段1内的红外辐射灯管5开启,且其工作功率快速达到其额定功率的90%,对预热段1内的基片11进行预热处理。基片11以速度V0=1m/min低速移动,预热段灯管开启70s后关闭,预热段和退火段的传动电机联联动传输基片11。待第二定位传感器13感应基片11的前端则立即开启退火段辐射灯管,此时基片停止,开启灯管5s后,预热段1和退火段2的传动辊道4以高速V1=10m/min传输基片11,待第三定位传感器14感应基片11尾端离开退火段时,退火段红外辐射灯管5立即关闭。基片11进入冷却风栅段3。第三定位传感器14感应到单元基片11的前端经过时,冷却风栅段3内的风管开启,风嘴10开始吹风,冷却基片11;第三定位传感器14感应到单元基片11的尾端经过时,退火段2内控制传动辊道4运行速度的传动电机停止运行,基片11在冷却风栅段3内冷却。当下一单元的基片11完全处理预热段热辐射灯管区域内,该段灯管开启后进行重复进行上述的退火过程。
实施例4:
本实施例4与实施例1的不同之处在于,如图3所示,基片11在退火段2内退火时,当基片11在退火段2内移动距离S后,退火段2内的红外辐射灯管全部关闭。
实施例5:
本实施例5与实施例1的不同之处在于,本实施例5中,玻璃基片的退火处理是在真空环境中完成,退火处理后的玻璃基片采用液体非接触式冷却,冷却工序在冷却腔中完成冷却。如图4所示,冷却腔包括内腔17和外壁18,内腔17和外壁18之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层19,内腔的内表面还涂覆吸热涂层20。
加热后的玻璃基片表面温度达到500℃左右,其自身辐射红外线,辐射的红外线被内腔所吸收,吸收的红外线(即对应产生的热量)被通过腔壁被冷却剂带走,同时玻璃基片也可以通过腔体内少量的气氛进行热传导,上述两种方式都可以促进玻璃基片的降温。
上述实施例采用4mm钢化玻璃基片镀制的VO2非晶膜层经过退火后获得了具有随着高低温能够实现高低温光线调节的晶态的VO2成分,其钢化应力符合行业应用标准。
本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式,凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换,均视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种片状基片热色涂层的热处理装置,包括工作平台,所述工作平台依据退火工艺流程方向依次包括预热段和退火段,所述预热段和退火段内设有热源;所述工作平台内设有贯穿整个工作平台的用于传输基片的传动机构,其特征在于:所述预热段和退火段内热源的开闭交替进行。
2.根据权利要求1所述的片状基片热色涂层的热处理装置,其特征在于:基片在预热段和退火段内实现变速加热。
3.根据权利要求2所述的片状基片热色涂层的热处理装置,其特征在于:预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度小于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度;基片在预热段内的移动速度为V0,基片在退火段内的移动速度为V1,基片在预热段内的移动速度V0大于基片在退火段内的移动速度V1
4.根据权利要求2所述的片状基片热色涂层的热处理装置,其特征在于:预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度大于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度;基片在预热段内的移动速度为V0,基片在退火段内的移动速度为V1,基片在预热段内的移动速度V0小于基片在退火段内的移动速度V1
5.根据权利要求2所述的片状基片热色涂层的热处理装置,其特征在于:预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度小于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度时,预热段内热源的总功率小于或等于退火段内热源的总功率;预热段内热源沿基片传动方向布置的总长度大于退火段内热源沿基片传动方向布置的总长度时,预热段内热源的总功率大于或等于退火段内热源的总功率。
6.根据权利要求1所述的片状基片热色涂层的热处理装置,其特征在于:所述工作平台上还设有处在退火段下游的冷却装置;所述冷却装置冷却方式为接触式风冷或非接触式液体冷却。
7.根据权利要求1所述的片状基片热色涂层的热处理装置,其特征在于:所述热源是热辐射灯管;所述热辐射灯管是红外辐射灯管、卤素以及频闪灯管中的任一种。
8.根据权利要求7所述的片状基片热色涂层的热处理装置,其特征在于所述热辐射灯管的背面或所述热辐射灯管的背面以及传动机构内设有若干个具有红外射线反射功能的基板。
9.根据权利要求7所述的片状基片热色涂层的热处理装置,其特征在于:所述红外辐射灯管并排形成面分布至少位于传动辊道的一侧并面向传动辊道上的基片;所述热辐射灯管中心位置距离被加热基片上表面的距离H在30mm~70mm内;所述红外辐射灯管的功率密度大于或等于100kw/m2
10.根据权利要求2所述的片状基片热色涂层的热处理装置,其特征在于:所述工作平台内设有用于感应基片所在位置的第一定位传感器、第二定位传感器和第三定位传感器;所述第一定位传感器位于预热段的上游;所述第二定位传感器位于预热段和退火段之间;所述第三定位传感器位于退火段的下游。
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