CN108529899B - 一种刻蚀玻璃表面薄膜的化学方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化学刻蚀领域，涉及回收镀膜光学玻璃的方法。尤其涉及一种刻蚀玻璃表面薄膜的化学方法，可实施局部刻蚀或者完全刻蚀，不影响玻璃光学性能，适用于光学玻璃薄膜的分区刻蚀以及完全刻蚀光学薄膜以回收昂贵的镀膜光学玻璃。取酸溶液和金属粉末备用，酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸，酸溶液的浓度范围为20％～70％，金属粉为Cu粉、Fe粉或Zn粉，用无尘布蘸取酸溶液，再蘸上金属粉末，擦拭在镀膜光学玻璃上即可去除表面的薄膜。本发明基于原电池反应，能在极短的时间内去除薄膜，节约了大量的时间成本。本发明特别针对导电氧化物薄膜，具有用量少、见效快等优点。本发明能快速有效去除薄膜且不影响玻璃的光学性能，从而实现玻璃的回收利用。

Description

一种刻蚀玻璃表面薄膜的化学方法
技术领域
本发明属于化学刻蚀领域，涉及回收镀膜光学玻璃的方法。尤其涉及一种刻蚀玻璃表面薄膜的化学方法，可实施局部刻蚀或者完全刻蚀，不影响玻璃光学性能，适用于光学玻璃薄膜的分区刻蚀以及完全刻蚀光学薄膜以回收昂贵的镀膜光学玻璃。
背景技术
光学玻璃上镀制的薄膜对于实现光学玻璃的增透减反、电磁屏蔽、防冰除雾等功能起着关键作用，在太阳能电池、航空航天等领域都有着广泛的应用。实际生产中，需要对镀制好的薄膜进行局部刻蚀以实现某些特定功能，或者在薄膜的制备过程中，不可避免地产生性能不达标的产品，如何对薄膜进行简单有效的分区刻蚀或者整片刻蚀以回收昂贵的光学玻璃，对于减少工艺成本和节约资源具有较大的意义。传统的方法是将镀膜玻璃长时间浸泡于大量腐蚀液中，该方法不仅会产生大量废酸废液污染环境，而且经酸洗的薄膜透光和雾度都达不到原来的水平，影响光学玻璃的后续使用。
发明内容
本发明提出一种去除玻璃表面薄膜的化学刻蚀方法，且能使玻璃透光和雾度都能达到原来的水平。本发明的技术解决方案是取酸溶液和金属粉末备用，酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸，酸溶液的浓度范围为20％～70％，金属粉为Cu粉、Fe粉或Zn粉，用无尘布蘸取酸溶液，再蘸上金属粉末，擦拭在镀膜光学玻璃上即可去除表面的薄膜。
镀膜光学玻璃的薄膜种类包括ZnO:Ga、In2O3:Sn、In2O3:Zn或ZnO:Al。
用无尘布蘸取酸溶液，再蘸上金属粉末，平铺在镀膜光学玻璃上10—30分钟后再擦拭镀膜光学玻璃去除表面的薄膜。
本发明具有的优点和有益效果，本发明基于原电池反应，能在极短的时间内去除薄膜，节约了大量的时间成本。本发明特别针对导电氧化物薄膜，具有用量少、见效快等优点。本发明能快速有效去除薄膜且不影响玻璃的光学性能，从而实现玻璃的回收利用。本发明的另一好处在于可以利用胶带对非刻蚀区进行保护，实现对已镀膜玻璃的分区以实现某些特定功能。
本发明采用的方法是将镀膜玻璃放置于固定工装上，将无机酸蘸取少量金属粉后，擦拭玻璃镀膜面，在光学检验的帮助下，完成整个玻璃表面的薄膜去除；玻璃表面的薄膜去除完成后，重新进入清洗和镀膜过程，镀制的薄膜性能与正常状态制备的镀膜玻璃性能一致，玻璃的光学性能也和之前保持一致。
本发明相对于传统的酸洗浸泡法，本发明的优点在于仅仅通过使用少量的无机酸和金属粉末就能去除薄膜，更为环境友好。
附图说明
图1是本发明实施例玻璃表面薄膜完全刻蚀和检验装置。
图2玻璃表面薄膜部分刻蚀示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步的详细说明。
1)一种刻蚀玻璃表面薄膜的化学方法，能够在少量酸溶液和过量金属粉末的作用下快速有效地去除玻璃表面的镀膜，薄膜的种类包括但不限于ZnO:Ga(GZO)、In2O3:Sn(ITO)、In2O3:Zn(IZO)、ZnO:Al(AZO)等；
2)过量金属粉和导电膜分别构成原电池的阳极和阴极，发生电化学反应，去除掉玻璃表面的导电膜。
3)过量金属粉和导电膜发生电化学反应，能够完全去除玻璃表面的导电膜，无残留，不影响玻璃的透光和雾度，能恢复镀膜前的光学要求。
4)金属粉包括但不限于Cu粉、Fe粉、Zn粉等，用料小，污染少；
5)酸溶液包括但不限于盐酸、硝酸、硫酸等，浓度范围为20％～70％，以盐酸为例体积分数50％即可，对人和环境的危害小；
6)用无尘布蘸取少量盐酸，再蘸少量金属粉末，擦拭一遍即可去除表面的薄膜；
7)该清洗方法可在光学检验的配合下，实时监控薄膜去除的程度以及玻璃的光学特征。
实施例1.
见图1.如权利要求所述，将镀膜后光学玻璃膜面1朝上，放置于固定支架2上，支架下方安装白炽灯3；打开白炽灯3，观察薄膜表面状态；配制体积分数为50％的盐酸溶液，另装50g锌粉于表面皿中待用；操作人员戴上乳胶手套，用无尘布蘸取少量盐酸和过量的锌粉后，擦拭玻璃表面，玻璃表面的薄膜即可随之去除；擦拭完整片玻璃之后，用去离子水冲洗干净，用压缩空气吹干整片玻璃，再次将玻璃放置于固定支架2上，查看薄膜去除情况，如若小片区域未去除干净，可再次采用上步骤的方法去除，打开白炽灯3，观察光学玻璃膜面1，直至整面薄膜皆去除干净；薄膜去除完成后，将玻璃清洗干净置于镀膜机，镀制薄膜；镀膜完成后，检查薄膜的附着力、透光率、电阻率等各项性能，发现基本与之前薄膜保持一致。此结果证明了本发明提出的方法对于回收镀膜光学玻璃的可行性。
实施例2
根据用途，镀膜玻璃可能需要把薄膜分成互不联通的4,5,6,7四个区域，即将8,9,10等区域的薄膜刻蚀掉，如图2所示。为此可以将胶带贴于的4,5,6,7四个区域，保护这些区域，而8,9,10等区域却不做保护。用无尘布蘸取少量硫酸(体积分数为50％)和过量的铁粉后，擦拭玻璃表面。4,5,6,7四个区域的薄膜由于有胶带的保护，不会被腐蚀，而两区之间的线条则会被刻蚀。腐蚀完后去除胶带，用去离子水冲洗干净，则该玻璃上的薄膜呈现互不连通的四个区域。通过该方法可以实现对薄膜的分区处理，8,9,10等区域可细至1mm。

Claims (3)

1.一种刻蚀玻璃表面薄膜的化学方法，其特征在于，取酸溶液和金属粉末备用，酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸，酸溶液的浓度范围为20%~70%，金属粉为Fe粉或Zn粉，用无尘布蘸取酸溶液，再蘸上金属粉末，擦拭在镀膜光学玻璃上，所述金属粉和表面薄膜分别构成原电池的阳极和阴极，发生电化学反应，即可去除玻璃表面的薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种刻蚀玻璃表面薄膜的化学方法，其特征在于，镀膜光学玻璃的薄膜种类包括In2O3:Sn和In2O3:Zn 。
3.根据权利要求1所述的一种刻蚀玻璃表面薄膜的化学方法，其特征在于，用无尘布蘸取酸溶液，再蘸上金属粉末，平铺在镀膜光学玻璃上10—30分钟后再擦拭镀膜光学玻璃去除表面的薄膜。
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