CN111793229A - 溶液成膜装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种溶液成膜装置及方法，其中该溶液成膜方法包括以下步骤：在加热装置的外围设置支架；将钢化玻璃片置于支架上，加热装置位于钢化玻璃片下方；将聚四氟乙烯片置于钢化玻璃片上表面；将铸膜盘置于聚四氟乙烯片的上表面，铸膜盘的面积为S，铸膜盘与加热装置的间距为d1，0.22S^1/2≤d1≤0.38S^1/2；将铸膜盘调至水平；将全氟磺酸离子交换树脂溶解于二甲基甲酰胺制成铸膜液；将铸膜液倒入铸膜盘内，铸膜液均匀铺展布满铸膜盘，铸膜液的深度范围为0.2cm至0.9cm；打开加热装置，使铸膜液的加热温度低于铸膜液的沸点11℃至29℃进行加热至铸膜液结晶成膜。本发明使制成的薄膜的厚度更加均匀。

Description

溶液成膜装置及方法

技术领域

本发明涉及溶液成膜技术领域，特别涉及一种溶液成膜装置及方法。

背景技术

中国专利201110201827.5提出了一种溶液铸膜法，在实践中发现，该溶液铸膜法还存在下列不足：

一、由于远红外石英加热管安装在铸膜盘的下方，加热管直接辐射加热铸膜盘中的铸膜液，因而距离加热管近(加热管正上方)的铸膜液升温快、蒸发快、成膜快，而距离加热管远(两加热管之间)的铸膜液升温慢、蒸发慢、成膜慢，最终导致成品膜厚薄不均，透光率不匀，膜上会出现与加热管位置对应的斑马纹。铸膜液越多，加热管直接辐射加热铸膜液的时间越长，成品膜越厚，膜厚度均匀性越差，膜上斑马纹越明显。

二、由于铸膜盘尺寸较大，厚度较厚，若仅仅将铸膜盘四个角用支架支撑，受重力的影响，铸膜盘中心会形成一个轻微的凹陷状态，长期使用后凹陷状态更加明显，这就导致加入溶液之后会使得中心部位溶液更多，最终形成的膜中心厚四周薄，对于薄膜更高精度的厚薄均匀的要求难以满足。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种溶液成膜方法，旨在使制成的薄膜的厚度更加均匀。

为实现上述目的，本发明提出一种溶液成膜方法，该溶液成膜方法包括以下步骤：

在加热装置的外围设置支架；

将钢化玻璃片置于支架上，加热装置位于钢化玻璃片下方；

将聚四氟乙烯片置于钢化玻璃片上表面；

将铸膜盘置于聚四氟乙烯片的上表面，铸膜盘的面积为S，铸膜盘与加热装置的间距为d1，0.22S^1/2≤d1≤0.38S^1/2；

将铸膜盘调至水平；

将全氟磺酸离子交换树脂溶解于二甲基甲酰胺制成铸膜液；

将铸膜液倒入铸膜盘内，铸膜液均匀铺展布满铸膜盘，铸膜液的深度范围为0.2cm至0.9cm；

打开加热装置，使铸膜液的加热温度低于铸膜液的沸点11℃至29℃进行加热至铸膜液结晶成膜。

优选地，所述钢化玻璃片为钢化浮法玻璃。

优选地，所述铸膜盘为矩形，铸膜盘的面积S≥3600cm²，所述钢化玻璃片的长度和宽度等于铸膜盘的长度和宽度，所述钢化玻璃片至少两个相对的角处设有缺口。

优选地，所述聚四氟乙烯片的厚度范围为0.1mm至1mm。

优选地，所述聚四氟乙烯片为圆形或矩形，面积范围为1cm²至4cm²。

优选地，所述加热装置包括多个远红外石英加热管，多个所述远红外石英加热管呈平行排列。

优选地，打开加热装置之前还包括以下步骤：

加热装置置于保温底板上，支架设于保温底板上，

在保温底板位于支架的外围设置有冷却水套，冷却水套与铸膜盘之间的横向距离为d2，0.2S^1/2≤d1≤0.4S^1/2，所述钢化玻璃片、聚四氟乙烯片、铸膜盘置于所述冷却水套内，

盖合顶盖于冷却水套上，将冷却水套和保温底板包围的内部空间密封。

优选地，所述支架包括环形框、多个支撑杆及多个调节垫块，所述支撑杆间隔设于所述环形框的一表面，所述支撑杆远离所述环形框的一端连接所述调节垫块，所述钢化玻璃片置于所述环形框远离支撑杆的另一表面，所述调节垫块置于所述保温底板上。

本发明还提出一种溶液成膜装置，包括加热装置、支架、聚四氟乙烯片、钢化玻璃片及铸膜盘，所述加热装置的外围设置所述支架，所述钢化玻璃片置于支架上，所述加热装置位于钢化玻璃片下方，所述聚四氟乙烯片置于钢化玻璃片上表面，所述铸膜盘置于所述聚四氟乙烯片的上表面，并呈水平设置，铸膜盘的面积为S，铸膜盘与加热装置的间距为d1，0.22S^1/2≤d1≤0.38S^1/2。

优选地，还包括保温底板、冷却水套及顶盖，所述加热装置置于保温底板上，支架设于保温底板上，所述保温底板并位于支架的外围设置有所述冷却水套，冷却水套与铸膜盘之间的横向距离为d2，0.2S^1/2≤d1≤0.4S^1/2，所述钢化玻璃片、聚四氟乙烯片、铸膜盘置于所述冷却水套内，所述顶盖盖合于冷却水套上，将冷却水套和保温底板包围的内部空间密封。

本发明技术方案通过在加热装置的外围设置支架；将钢化玻璃片置于支架上，加热装置位于钢化玻璃片下方；将聚四氟乙烯片置于钢化玻璃片上表面；将铸膜盘置于聚四氟乙烯片的上表面，铸膜盘的面积为S，铸膜盘与加热装置的间距为d1，0.22S^1/2≤d1≤0.38S^1/2；将铸膜盘调至水平；将全氟磺酸离子交换树脂溶解于二甲基甲酰胺制成铸膜液；将铸膜液倒入铸膜盘内，铸膜液均匀铺展布满铸膜盘，铸膜液的深度范围为0.2cm至0.9cm；打开加热装置，使铸膜液的加热温度低于铸膜液的沸点11℃至29℃进行加热至铸膜液结晶成膜，以此使制作薄膜时在加热装置与铸膜盘之间增加钢化玻璃片使加热装置向铸膜盘传递的热量更均匀，并且再通过聚四氟乙烯片防止铸膜盘的中心凹陷，使制成的薄膜的厚度进一步地更加均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明溶液成膜装置一实施例的剖面简化结构示意图；

图2为图1溶液成膜装置的爆炸结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种溶液成膜方法。

在本发明一实施例中，包括以下步骤：

S10：在加热装置10的外围设置支架20；

S20：将钢化玻璃片30置于支架20上，加热装置10位于钢化玻璃片30下方；

S30：将聚四氟乙烯片40置于钢化玻璃片30上表面；

S40：将铸膜盘50置于聚四氟乙烯片40的上表面，铸膜盘50的面积为S，铸膜盘50与加热装置10的间距为d1，0.22S^1/2≤d1≤0.38S^1/2；

S50：将铸膜盘50调至水平；

S60：将全氟磺酸离子交换树脂溶解于二甲基甲酰胺制成铸膜液；

S70：将铸膜液倒入铸膜盘50内，铸膜液均匀铺展布满铸膜盘50，铸膜液的深度范围为0.2cm至0.9cm；

S80：打开加热装置10，使铸膜液的加热温度低于铸膜液的沸点11℃至29℃进行加热至铸膜液结晶成膜。

其中的S60还可在S10之前进行，也可在步骤S10至步骤S50之间进行，不影响制膜结果；其中的钢化玻璃片30，优选所述钢化玻璃片30为钢化浮法玻璃，由于钢化浮法玻璃比一般玻璃的表面更加平整光滑、厚度更加均匀，通过钢化浮法玻璃置于支架20上，进一步增强铸膜盘50放置的稳定性，并使加热装置10向铸膜盘50传递的热量更均匀。其中的聚四氟乙烯片40具有耐高温的特点，所述聚四氟乙烯片40的厚度范围为0.1mm至1mm，可根据需要还可进行叠加多片聚四氟乙烯片40进行使用；所述聚四氟乙烯片40为圆形或矩形，面积范围为1cm²至4cm²，聚四氟乙烯片40放置于铸膜盘50底部的中间位置，通过聚四氟乙烯片40增强铸膜盘50底部的强度，防止铸膜盘50的中心凹陷，使制成的薄膜的厚度进一步地更加均匀。其中的铸膜盘50为通过浮法玻璃和玻璃胶制备制成，铸膜盘的面积S≥60*60cm²，其厚度为1cm，深度为0.5cm，使加热装置10向铸膜盘50传递的热量第二次进行均衡。其中的加热装置10可包括多个远红外石英加热管，远红外石英加热管可为在石英外壳内放入钨灯丝，通过灯丝设计和外壳使灯丝使灯丝发光光谱在2400-3500K范围，多个所述远红外石英加热管呈平行排列，以使加热装置10散发的热量更均匀。

进一步地，还包括S80：打开加热装置10，使铸膜液的加热温度低于铸膜液的沸点11℃至29℃进行加热至铸膜液结晶成膜中的加热温度由温控仪(未图示)自动控制，温控仪测温探头设置在铸膜盘50的边沿上，以检测加热温度。

进一步地，所述铸膜盘50为矩形，铸膜盘50的面积S≥3600cm²，所述钢化玻璃片30的长度和宽度等于铸膜盘50的长度和宽度，所述钢化玻璃片30至少两个相对的角处设有缺口31。通过缺口31可便于溶液成膜结束后取下铸膜盘50，使用更方便。

更进一步地，打开加热装置10之前还包括以下步骤：

加热装置10置于保温底板60上，支架20设于保温底板60上，

在保温底板60并位于支架20的外围设置有冷却水套70，冷却水套70与铸膜盘50之间的横向距离为d2，0.2S^1/2≤d1≤0.4S^1/2，所述钢化玻璃片30、聚四氟乙烯片40、铸膜盘50置于所述冷却水套70内，

盖合顶盖80于冷却水套70上，将冷却水套70和保温底板60包围的内部空间密封。

其中的保温底板60和顶盖80可为保温材料制成，通过保温底板60和顶盖80形成密封的空间，所述钢化玻璃片30、聚四氟乙烯片40、铸膜盘50均在该密封的空间内，成膜过程全程也在该密封的空间内进行，使制成的膜不受外界环境的影响，便于制成的膜更加的均匀，质量更加稳定。其中的冷却水套70可包括外壳和围设于所述外壳内壁的容置槽。由于铸膜液在低于溶剂沸点10～30℃加热温度下缓慢蒸发结晶成膜，在溶质结晶成膜的过程中，铸膜盘50中的铸膜液处于一个静态封闭空间，在加热装置10的加热下，蒸发出来的溶剂饱和蒸气向周边扩散并笼罩铸膜液，扩散较远的溶剂饱和蒸气遇到冷却水套70，在冷却水套70的表面冷却凝结成液态溶剂，在重力作用下顺着冷却水套70表面流下汇聚到冷却水套70的容置槽内，由于铸膜液与溶剂饱和蒸气处于接近动态平衡状态，铸膜液中的溶剂缓慢蒸发减少，铸膜液中的溶质浓度缓慢增大，进而缓慢结晶成膜，加之在溶剂蒸发完毕后继续加热一段时间，溶质分子有充分时间运动排列到晶格中，因而成品膜结晶度高。

进一步地，所述支架包括环形框21、多个支撑杆22及多个调节垫块23，所述支撑杆22间隔设于所述环形框21的一表面，所述支撑杆22远离所述环形框21的一端连接所述调节垫块23，所述钢化玻璃片30置于所述环形框21远离支撑杆22的另一表面，所述调节垫块23置于所述保温底板60上。调节垫块23可进行调节支撑杆22的高度，进而调节环形框21和置于环形框21上方的铸膜盘50的倾斜角度，为了使制成的膜更加均匀，该铸膜盘50在使用前需调节水平状态，通过调节垫块23，使铸膜盘50调节水平时更方便。其中的调节垫块23为惯常设计，在此不再赘述。

一具体实施例如下：

1)将溶质溶解于溶剂制备铸膜液，铸膜液的溶质为全氟磺酸离子交换树脂，其当量重量EW＝900～1100g/eq，溶剂为二甲基甲酰胺(沸点约153℃)，铸膜液浓度为1～5％，铸膜液制备使用封闭反应釜，溶解温度200～220℃，溶解时间4～6小时。

当EW＜900g/eq时，成品膜的机械强度低。

当EW＞1100g/eq时，成品膜的离子电导率低。

实验数据对比如下表所示：

EW值	800g/eq	1000g/eq	1200g/eq
				离子膜拉伸强度	26MPa	38MPa	42MPa
成品膜电导率	0.11S/cm	0.1S/cm	0.07S/cm

当铸膜液的浓度＜1％时，溶剂蒸发量大，铸膜效率低。详细实验数据如下表所示：

铸膜液浓度	1％	3％	5％
				铸膜时间	12h	8h	4h

当铸膜液的浓度＞5％时，不仅溶质很难完全溶解，而且铸膜液容易成胶冻状，不易在铸膜盘50中均匀铺展，导致成品膜厚度不均匀。详细实验数据如下表所示：

铸膜液浓度	1％	5％	7％
				树脂溶解程度	100％	100％	72％

2)制备面积为S的铸膜盘50。

3)再制备一张同等尺寸的钢化玻璃片30。扣去其四个角边长为10cm≤b≤20cm的等腰三角形，在钢化玻璃片30的四个角处形成缺口31。b＜10cm会使得工人抬起铸膜盘50时手上没有更多着力空间，不便于抬起铸膜盘50。b＞20cm会使得铸膜盘50四个角更多的溶液直接受到石英管辐射，温度较钢化玻璃片30上方其他部位升温更快，导致制成的膜厚度不均。

制备尺寸为1cm≤c≤2cm的正方形的聚四氟乙烯片40。聚四氟乙烯片40厚度e≤1mm。若聚四氟乙烯片40的尺寸c＜1cm，并且当聚四氟乙烯片40厚度太厚时，有可能无法均匀支撑铸膜盘50，导致铸膜盘50往某一方向倾斜，使得铸膜液无法均匀铺展，导致成品膜厚度不均匀。c＞2cm，没必要，对制成膜的效率有影响。详细实验数据如下表所示：

e的厚度需要根据铸膜盘50中心实际凹陷厚度导致成品膜中心厚度与四边厚度之差决定，成品膜中心厚度与四边厚度之差即为2e。

4)在保温底板60上居中设置加热装置10。

加热装置10的功率密度为0.1～0.5W/cm²，且1.5S≤A≤3.5S。

当加热装置10功率密度小于0.1W/cm²时，铸膜盘50中的铸膜液升温太慢，铸膜时间太长。

当加热装置10功率密度大于0.5W/cm²时，铸膜盘50中的铸膜液不仅升温太快，溶剂分子蒸发太快，溶质分子来不及运动排列到晶格中，导致成品膜结晶度低，而且铸膜液容易发生局部沸腾，导致蜂窝状次品膜。

当A＜1.5S时，加热装置10面积过小，铸膜盘50边缘区域的铸膜液受热不足，温度低，蒸发缓慢，影响铸膜。

当A＞3.5S时，加热装置10面积过大，导致溶剂蒸气冷凝困难，影响铸膜。

5)在加热装置10外围设置支架20，将钢化玻璃片30放在支架20上，根据所铸膜的厚度均匀情况放置一定片数聚四氟乙烯片40在钢化玻璃片30中心处。

6)将铸膜盘50放在上钢化玻璃片30上。在铸膜盘50内放置水平仪(未图示)，通过调节垫块23调节支架20的高度，使水平仪的水准泡在铸膜盘50平面内两个相互垂直的方向上都处于零位，从而使铸膜盘50处于水平。其中的调节垫块23为惯常设计，再次不再赘述，加热装置10经过钢化玻璃片30和铸膜盘50两次温度场均匀化后将使铸膜盘50中溶液受热更加均匀，从而保证成品膜厚度的均匀。

7)铸膜盘50与其下方的加热装置10之间的距离为d1，且0.22S^1/2≤d1≤0.38S^1/2。

8)当d1＜0.22S^1/2时，铸膜盘50距离加热装置10过近，钢化玻璃片30和浮法玻璃的铸膜盘50对加热温度场的均匀化作用不足以完全消除远红外石英加热管条形温度场的不均匀性，在成品膜上还会出现与加热管位置对应的轻微斑马纹。

当d1＞0.38S^1/2时，铸膜盘50距离加热装置10过远，将导致铸膜液升温缓慢。

d1	0.1S<sup>1/2</sup>	0.3S<sup>1/2</sup>	0.5S<sup>1/2</sup>
				铸膜时间	3.5h	4h	5h
成品膜品质	有明显斑马条纹	无斑马条纹	无斑马条纹

9)在保温底板60上设置由不锈钢薄板制成的高度为H的冷却水套70，冷却水套70环绕加热装置10、支架20和铸膜盘50，且0.6S^1/2≤H≤1.2S^1/2，冷却水套70与铸膜盘50之间的横向距离为d2，且0.2S^1/2≤d2≤0.4S^1/2，冷却水套70为夹层结构，外夹层用保温材料均匀填实，内夹层装有冷却水，冷却水的深度为h，冷却水的厚度为v，且0.2S^1/2≤h≤0.4S^1/2，0.05S^1/2≤v≤0.1S^1/2。

当H＜0.6S^1/2时，溶剂蒸发扩散空间过小，将会导致溶剂蒸发缓慢。

当H＞1.2S^1/2时，溶剂蒸发扩散空间过大，蒸发的溶剂蒸气不能笼罩铸膜液，溶质在铸膜液与溶剂蒸气远离动态平衡状态的条件下结晶，成品膜结晶度低。

当d2＜0.2S^1/2时，冷却水套距离铸膜盘50过近，会显著降低铸膜盘50边缘区域铸膜液的温度，铸膜盘50边缘区域的铸膜液蒸发缓慢，影响铸膜。

当d2＞0.4S^1/2时，溶剂蒸发扩散空间过大，蒸发的溶剂蒸气不能笼罩铸膜液，溶质在铸膜液与溶剂蒸气远离动态平衡状态的条件下结晶，成品膜结晶度低。

当h＜0.2S^1/2时，冷却水过低，会造成溶剂蒸气冷凝困难。

当h＞0.4S^1/2时，冷却水过高，会造成铸膜盘50中铸膜液升温缓慢。

当v＜0.05S^1/2时，冷却水过薄，会造成溶剂蒸气冷凝困难。

当v＞0.1S^1/2时，冷却水过厚，没有必要。

10)将铸膜液倒入铸膜盘50，让铸膜液均匀铺展布满铸膜盘50，铸膜液深度为0.2～0.9cm。

当铸膜液深度小于0.2cm时，由于表面张力的作用，铸膜液不易均匀铺展布满铸膜盘50，导致成品膜厚度不均匀。

当铸膜液深度大于0.9cm时，溶剂蒸发时间过长，铸膜效率低。

11)在冷却水套70上方设置用镶嵌岩棉保温板不锈钢制成的顶盖80，将冷却水套70和保温底板60包围的内部空间密封。

12)启动加热装置10加热铸膜盘50中的铸膜液，控制加热温度低于溶剂沸点10～30℃，加热时间1～5.5小时，使铸膜液中的溶剂全部蒸发。

当加热温度低于溶剂沸点不到10℃时，由于溶剂蒸发太快，溶质分子来不及运动排列到晶格中，导致成品膜结晶度低。

当加热温度低于溶剂沸点30℃以上时，不仅溶剂蒸发太慢，铸膜效率太低，而且由于溶质分子温度低，缺乏足够的热运动能量运动排列到晶格中，导致成品膜结晶度低。

	低于溶剂沸点不到10℃	低于溶剂沸点30℃
			成品膜电导率	0.06S/cm	0.068S/cm

加热时间不到1小时，溶剂难以全部蒸发，溶质难以结晶成膜。

加热时间超过5.5小时，不仅铸膜效率太低，而且由于长时间高温烘烤，可能会烤糊、烤黄成品膜，降低成品膜质量。

	加热时间不到1h	加热时间超过5.5h
			成品膜品质	仍有大量溶剂为蒸发	成品膜部分被烤黄

加热时间与铸膜盘50中铸膜液深度成比例。当铸膜液深度为0.2cm时，加热时间约1.5小时，其中包括约0.5小时的升温时间和1小时的蒸发时间，铸膜液深度每增加0.1cm，加热时间相应增加约0.5小时的蒸发时间。当铸膜液深度增加到0.9cm时，加热时间约5小时。

13)当铸膜液中的溶剂蒸发完毕后，继续加热2～100分钟，使更多的溶质分子运动排列到晶格中，进一步提高膜的结晶度。

继续加热时间不到2分钟，溶质分子将来不及运动排列到晶格中，导致成品膜结晶度不高。

继续加热时间超过100分钟，由于长时间高温烘烤，可能会烤糊、烤黄成品膜，降低成品膜质量。

继续加热时间与加入铸膜盘50中铸膜液的浓度和深度成比例。当铸膜液的浓度为1％、深度为0.1cm时，继续加热时间约为2分钟，铸膜液浓度每增加1％或者深度每增加0.1cm时，继续加热时间也相应增加2分钟，当铸膜液浓度增加至5％、深度增加至1cm时，继续加热时间约100分钟。

14)停止加热，将冷却水套70的容置槽内的冷凝溶剂排走，冷却水套70为管状结构，待铸膜盘50冷却后，将膜从铸膜盘50上揭下，即得成品膜。

在本发明中，加热装置10位于铸膜盘50的下方，加热装置10的远红外石英加热管发出的远红外光不是直接辐射加热铸膜盘50，而是通过钢化玻璃片30均匀热场之后再加热铸膜盘50，再次经过铸膜盘50二次均匀热场之后，对铸膜液所处的温度场起到两次均匀化作用，使铸膜盘50中各个部位的铸膜液受热更加均匀，因而距离加热装置10近(远红外石英加热管正上方)的铸膜液和距离加热远(两两远红外石英加热管之间)的铸膜液升温速度相近，蒸发速度相近，成膜速度相近，导致成品膜各部位厚度相近，透光率相近，从而成品膜上不会出现与远红外石英加热管位置对应的斑马纹。加入聚四氟乙烯片40可以均匀钢化玻璃片30和铸膜盘50由于重力作用以及支架20对四个角的支撑作用造成的钢化玻璃片30和铸膜盘50中心凹陷，从而解决成品膜中间厚四周薄的问题，使制成的薄膜的厚度更加均匀。

参照图1和图2，本发明还提出一种溶液成膜装置，包括加热装置10、支架20、聚四氟乙烯片40、钢化玻璃片30及铸膜盘50，所述加热装置10的外围设置所述支架20，所述钢化玻璃片30置于支架20上，所述加热装置10位于钢化玻璃片30下方，所述聚四氟乙烯片40置于钢化玻璃片30上表面，所述铸膜盘50置于所述聚四氟乙烯片40的上表面，并呈水平设置，铸膜盘50的面积为S，铸膜盘50与加热装置10的间距为d1，0.22S^1/2≤d1≤0.38S^1/2。

进一步地，溶液成膜装置还包括保温底板60、冷却水套70及顶盖80，所述加热装置10置于保温底板60上，支架20设于保温底板60上，所述保温底板60位于支架20的外围设置有所述冷却水套70，冷却水套70与铸膜盘50之间的横向距离为d2，0.2S^1/2≤d1≤0.4S^1/2，所述钢化玻璃片30、聚四氟乙烯片40、铸膜盘50置于所述冷却水套70内，所述顶盖80盖合于冷却水套70上，将冷却水套70和保温底板60包围的内部空间密封。

以此使制作薄膜时在加热装置10与铸膜盘50之间增加钢化玻璃片30使加热装置10向铸膜盘50传递的热量更均匀，并且再通过聚四氟乙烯片40防止铸膜盘50的中心凹陷，使制成的薄膜的厚度进一步地更加均匀。

进一步地，所述钢化玻璃片30为钢化浮法玻璃。所述铸膜盘50为矩形，铸膜盘50的面积S≥3600cm²，所述钢化玻璃片30的长度和宽度等于铸膜盘50的长度和宽度，所述钢化玻璃片30至少两个相对的角处设有缺口31。所述聚四氟乙烯片40的厚度范围为0.1mm至1mm。所述聚四氟乙烯片40为圆形或矩形，面积范围为1cm²至4cm²。所述加热装置10包括多个远红外石英加热管，多个所述远红外石英加热管呈平行排列。所述支架20包括环形框21、多个支撑杆22及多个调节垫块23，所述支撑杆22间隔设于所述环形框21的一表面，所述支撑杆22远离所述环形框21的一端连接所述调节垫块23，所述钢化玻璃片30置于所述环形框21远离支撑杆22的另一表面，所述调节垫块23置于所述保温底板60上。

本发明的一种溶液成膜装置用于溶液成膜方法中，在溶液成膜方法中通过溶液成膜装置进行制膜，因此该溶液成膜装置中的具体部件的描述及其有益效果与上述的溶液成膜方法中相对应的具体部件的描述及有益效果相对应，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种溶液成膜方法，其特征在于，包括以下步骤：

在加热装置(10)的外围设置支架(20)；

将钢化玻璃片(30)置于支架(20)上，加热装置(10)位于钢化玻璃片(30)下方；

将聚四氟乙烯片(40)置于钢化玻璃片(30)上表面；

将铸膜盘(50)置于聚四氟乙烯片(40)的上表面，铸膜盘(50)的面积为S，铸膜盘(50)与加热装置(10)的间距为d1，0.22S^1/2≤d1≤0.38S^1/2；

将铸膜盘(50)调至水平；

将全氟磺酸离子交换树脂溶解于二甲基甲酰胺制成铸膜液；

将铸膜液倒入铸膜盘(50)内，铸膜液均匀铺展布满铸膜盘(50)，铸膜液的深度范围为0.2cm至0.9cm；

打开加热装置(10)，使铸膜液的加热温度低于铸膜液的沸点11℃至29℃进行加热至铸膜液结晶成膜。

2.如权利要求1所述的溶液成膜方法，其特征在于，所述钢化玻璃片(30)为钢化浮法玻璃。

3.如权利要求2所述的溶液成膜方法，其特征在于，所述铸膜盘(50)为矩形，铸膜盘(50)的面积S≥3600cm²，所述钢化玻璃片(30)的长度和宽度等于铸膜盘(50)的长度和宽度，所述钢化玻璃片(30)至少两个相对的角处设有缺口(31)。

4.如权利要求3所述的溶液成膜方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯片(40)的厚度范围为0.1mm至1mm。

5.如权利要求4所述的溶液成膜方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯片(40)为圆形或矩形，面积范围为1cm²至4cm²。

6.如权利要求1所述的溶液成膜方法，其特征在于，所述加热装置(10)包括多个远红外石英加热管，多个所述远红外石英加热管呈平行排列。

7.如权利要求1-6任一项所述的溶液成膜方法，其特征在于，打开加热装置(10)之前还包括以下步骤：

加热装置(10)置于保温底板(60)上，支架(20)设于保温底板(60)上，

所述保温底板(60)位于所述支架(20)的外围设置有冷却水套(70)，冷却水套(70)与铸膜盘(50)之间的横向距离为d2，0.2S^1/2≤d1≤0.4S^1/2，所述钢化玻璃片(30)、聚四氟乙烯片(40)、铸膜盘(50)置于所述冷却水套(70)内，

盖合顶盖(80)于冷却水套(70)上，将冷却水套(70)和保温底板(60)包围的内部空间密封。

8.如权利要求7所述的溶液成膜方法，其特征在于，所述支架(20)包括环形框(21)、多个支撑杆(22)及多个调节垫块(23)，所述支撑杆(22)间隔设于所述环形框(21)的一表面，所述支撑杆(22)远离所述环形框(21)的一端连接所述调节垫块(23)，所述钢化玻璃片(30)置于所述环形框(21)远离支撑杆(22)的另一表面，所述调节垫块(23)置于所述保温底板(60)上。

9.一种溶液成膜装置，其特征在于，包括加热装置(10)、支架(20)、聚四氟乙烯片(40)、钢化玻璃片(30)及铸膜盘(50)，所述加热装置(10)的外围设置所述支架(20)，所述钢化玻璃片(30)置于支架(20)上，所述加热装置(10)位于钢化玻璃片(30)下方，所述聚四氟乙烯片(40)置于钢化玻璃片(30)上表面，所述铸膜盘(50)置于所述聚四氟乙烯片(40)的上表面，并呈水平设置，铸膜盘(50)的面积为S，铸膜盘(50)与加热装置(10)的间距为d1，0.22S^{1 /2}≤d1≤0.38S^1/2。

10.如权利要求9所述的溶液成膜装置，其特征在于，还包括保温底板(60)、冷却水套(70)及顶盖(80)，所述加热装置(10)置于保温底板(60)上，支架(20)设于保温底板(60)上，所述保温底板(60)并位于支架(20)的外围设置有所述冷却水套(70)，冷却水套(70)与铸膜盘(50)之间的横向距离为d2，0.2S^1/2≤d1≤0.4S^1/2，所述钢化玻璃片(30)、聚四氟乙烯片(40)、铸膜盘(50)置于所述冷却水套(70)内，所述顶盖(80)盖合于冷却水套(70)上，将冷却水套(70)和保温底板(60)包围的内部空间密封。

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