一种高透光率的导电玻璃的制造方法 |
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申请号 | CN201710521539.5 | 申请日 | 2017-06-30 | 公开(公告)号 | CN107311463A | 公开(公告)日 | 2017-11-03 |
申请人 | 合肥利裕泰玻璃制品有限公司; | 发明人 | 武娟; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种高透光率的导电玻璃的制造方法,所述制造方法包括以下步骤:(1)混料:将无机导电 氧 化物、 钛 酸盐混合, 研磨 过筛得到无机导电粉末,加入 有机 溶剂 中,得到导电浆料;导电浆料与玻璃颗粒通入万能包覆机得到混合物料;(2)混 料堆 积:将混合物料均匀堆积于承载体上;(3)导电功能层的制备:将堆积有混合物料的承载体置于高温窑炉内烧制,冷却;(4)玻璃基底的粘接与压制;(5)强酸与弱 酸蚀 刻。本发明的制造方法简单可控、重复性高、原料成本较低,制得的导电玻璃结构简单、 质量 稳定、 导电性 能优良,具有较高的雾度和可见光透过率,适合批量化生产。 | ||||||
权利要求 | 1.一种高透光率的导电玻璃的制造方法,其特征在于,包括以下步骤: |
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说明书全文 | 一种高透光率的导电玻璃的制造方法技术领域[0001] 本发明涉导电玻璃技术领域,具体涉及一种高透光率的导电玻璃的制造方法。 背景技术[0002] 导电玻璃,既具有传统玻璃在可见光范围的光学透明性,又具有良好的导电性能,因此已经被广泛应用于光电子器件中。例如,用作太阳能电池、平板显示屏、触摸屏和LED 等器件的透明电极。在光电子产业中,占据非常重要的地位,给社会带来了巨大的经济效益。 [0003] 目前的导电玻璃在原料中使用了大量的贵金属,如金、银、银~钯合金等,或昂贵的金属氧化物,如氧化钌、氧化金、氧化银等,导致导电玻璃的造价昂贵,且制备过程中存在材料性能不稳定及工艺重复性差的问题,增加了生产检验的成本。 发明内容[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种高透光率的导电玻璃的制造方法,该工艺方法简单可控、重复性高、原料成本较低,制得的导电玻璃结构简单、质量稳定、导电性能优良,具有较高的雾度和可见光透过率,适合批量化生产。 [0005] 本发明解决技术问题采用如下技术方案:一种高透光率的导电玻璃的制造方法,包括以下步骤: (1)混料:将无机导电氧化物、钛酸盐放置在混合机中,于40~50℃搅拌混合20~30min后,研磨过筛得到无机导电粉末,加入有机溶剂中,得到导电浆料;将玻璃原料粉碎,过60~ 80目筛,得到玻璃颗粒;导电浆料与玻璃颗粒通入万能包覆机,包覆完成后于50~60℃烘干得到混合物料;玻璃颗粒的用量为导电浆料质量的3~5倍; (2)混料堆积:将混合物料均匀堆积于承载体上1~2小时; (3)导电功能层的制备:将堆积有混合物料的承载体置于高温窑炉内烧制,烧制温度为 1200~1280℃,烧制1~2小时后,送入风栅间急冷冷却至350~400℃,再自然冷却至室温,得到所述导电功能层; (4)玻璃基底的粘接与压制:选取玻璃基底,使用粘接剂将其与导电功能层粘接,再通入成型机中于20~30MPa下压制得到导电玻璃前体; (5)强酸与弱酸蚀刻:将导电玻璃前体通入30~40℃的质量浓度5~10%的强酸溶液中蚀刻20~50s,再通入20~30℃的质量浓度15~25%的弱酸溶液中蚀刻20~50s得到该导电玻璃。 [0007] 优选地,所述钛酸盐为钛酸钡、钛酸铁、钛酸钙、钛酸铅中的一种或多种的组合。 [0008] 优选地,所述玻璃原料为低温玻璃、器皿玻璃、微晶玻璃、熔块玻璃中的一种或多种的组合。 [0010] 优选地,所述承载体为耐火瓷砖、陶瓷生坯体、陶瓷素烧坯体、耐火金属板中的一种。 [0011] 优选地,所述步骤(3)风栅间的急冷风压范围为0.40~0.85MPa,中心区域的风压范围为0.65~0.75MPa。 [0014] 与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:(1)本发明的导电玻璃的制造方法,工艺方法简单可控、重复性高、原料成本较低,制得的导电玻璃结构简单、质量稳定、导电性能优良,具有较高的雾度和可见光透过率,适合批量化生产,大大减少了生产和检测成本。 [0015] (2)本发明的导电功能层,原料选用如三氧化二铁、氧化铜的无机导电氧化物、钛酸盐和常用的玻璃,廉价易得,具有优良的导电性和光透过率;高温烧制和急冷处理能够将混合物料紧密烧结为一体,且具有良好的韧性和抗拉伸和劈裂强度。 [0016] (3)本发明的承载体选自常用的耐火瓷砖、胚体或金属板,有利于混合物料的堆积和扩散,分子更加分散均匀,而且耐火阻燃,避免了失火、漏电等紧急情况。 [0017] (4)本发明的粘接与压制工艺,绿色环保的粘接剂在高压的作用下,能够将导电功能层与玻璃基底紧密结合,抗压强度和赋形更佳。 [0018] (5)本发明的蚀刻工艺依次采用强酸和弱酸蚀刻,使得该导电玻璃的表面更佳平滑和均匀,显著增加导电玻璃的雾度和透光率,太阳光利用率进一步提高。 具体实施方式[0019] 以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。 [0020] 实施例1一种高透光率的导电玻璃的制造方法,包括以下步骤: (1)混料:将氧化锡、钛酸钡放置在混合机中,于40~50℃搅拌混合20~30min后,研磨过筛得到无机导电粉末,加入乙腈中,得到导电浆料,乙腈的用量为无机导电粉末质量的16倍;将微晶玻璃粉碎,过60~80目筛,得到玻璃颗粒;导电浆料与玻璃颗粒通入万能包覆机,包覆完成后于50~60℃烘干得到混合物料;玻璃颗粒的用量为导电浆料质量的3.5倍。 [0021] (2)混料堆积:将混合物料均匀堆积于耐火瓷砖上1~2小时。 [0022] (3)导电功能层的制备:将堆积有混合物料的承载体置于高温窑炉内烧制,烧制温度为1260℃,烧制1.5小时后,送入风栅间急冷冷却至380℃,再自然冷却至室温,得到所述导电功能层。其中,风栅间的急冷风压范围为0.40~0.85MPa,中心区域的风压范围为0.65~0.75MPa。 [0023] (4)玻璃基底的粘接与压制:选取玻璃基底,使用阿拉伯树胶将其与导电功能层粘接,再通入成型机中于20~30MPa下压制得到导电玻璃前体。 [0024] (5)强酸与弱酸蚀刻:将导电玻璃前体通入36℃的质量浓度8%的硝酸溶液中蚀刻40s,再通入20℃的质量浓度20%的草酸溶液中蚀刻40s得到该导电玻璃。 [0025] 实施例2一种高透光率的导电玻璃的制造方法,包括以下步骤: (1)混料:将氧化钛、钛酸钙放置在混合机中,于40~50℃搅拌混合20~30min后,研磨过筛得到无机导电粉末,加入乙醇中,得到导电浆料,乙醇的用量为无机导电粉末的12倍; 将熔块玻璃粉碎,过60~80目筛,得到玻璃颗粒;导电浆料与玻璃颗粒通入万能包覆机,包覆完成后于50~60℃烘干得到混合物料;玻璃颗粒的用量为导电浆料质量的4.2倍。 [0026] (2)混料堆积:将混合物料均匀堆积于陶瓷素烧坯体上1~2小时。 [0027] (3)导电功能层的制备:将堆积有混合物料的承载体置于高温窑炉内烧制,烧制温度为1250℃,烧制1.6小时后,送入风栅间急冷冷却至370℃,再自然冷却至室温,得到所述导电功能层。其中,风栅间的急冷风压范围为0.40~0.85MPa,中心区域的风压范围为0.65~0.75MPa。 [0028] (4)玻璃基底的粘接与压制:选取玻璃基底,使用羧甲基纤维素钠将其与导电功能层粘接,再通入成型机中于20~30MPa下压制得到导电玻璃前体。 [0029] (5)强酸与弱酸蚀刻:将导电玻璃前体通入36℃的质量浓度6%的盐酸溶液中蚀刻45s,再通入23℃的质量浓度18%的醋酸溶液中蚀刻42s得到该导电玻璃。 [0030] 实施例3一种高透光率的导电玻璃的制造方法,包括以下步骤: (1)混料:将氧化锌、钛酸钙放置在混合机中,于40~50℃搅拌混合20~30min后,研磨过筛得到无机导电粉末,加入甲醇中,得到导电浆料,甲醇的用量为无机导电粉末质量的16倍;将器皿玻璃粉碎,过60~80目筛,得到玻璃颗粒;导电浆料与玻璃颗粒通入万能包覆机,包覆完成后于50~60℃烘干得到混合物料;玻璃颗粒的用量为导电浆料质量的4.5倍。 [0031] (2)混料堆积:将混合物料均匀堆积于陶瓷生坯体上1.5小时。 [0032] (3)导电功能层的制备:将堆积有混合物料的承载体置于高温窑炉内烧制,烧制温度为1270℃,烧制1.8小时后,送入风栅间急冷冷却至400℃,再自然冷却至室温,得到所述导电功能层。其中,风栅间的急冷风压范围为0.40~0.85MPa,中心区域的风压范围为0.65~0.75MPa。 [0033] (4)玻璃基底的粘接与压制:选取玻璃基底,使用海藻酸钠将其与导电功能层粘接,再通入成型机中于20~30MPa下压制得到导电玻璃前体。 [0034] (5)强酸与弱酸蚀刻:将导电玻璃前体通入38℃的质量浓度5%的硫酸溶液中蚀刻50s,再通入30℃的质量浓度25%的醋酸溶液中蚀刻50s得到该导电玻璃。 [0035] 实施例4一种高透光率的导电玻璃的制造方法,包括以下步骤: (1)混料:将三氧化二铁、钛酸铅放置在混合机中,于40~50℃搅拌混合20~30min后,研磨过筛得到无机导电粉末,加入甲苯中,得到导电浆料,甲苯的用量为无机导电粉末质量的20倍;将低温玻璃粉碎,过60~80目筛,得到玻璃颗粒;导电浆料与玻璃颗粒通入万能包覆机,包覆完成后于50~60℃烘干得到混合物料;玻璃颗粒的用量为导电浆料质量的5倍。 [0036] (2)混料堆积:将混合物料均匀堆积于耐火金属板上2小时。 [0037] (3)导电功能层的制备:将堆积有混合物料的承载体置于高温窑炉内烧制,烧制温度为1280℃,烧制1小时后,送入风栅间急冷冷却至390℃,再自然冷却至室温,得到所述导电功能层。其中,风栅间的急冷风压范围为0.40~0.85MPa,中心区域的风压范围为0.65~0.75MPa。 [0038] (4)玻璃基底的粘接与压制:选取玻璃基底,使用阿拉伯树胶将其与导电功能层粘接,再通入成型机中于20~30MPa下压制得到导电玻璃前体。 [0039] (5)强酸与弱酸蚀刻:将导电玻璃前体通入40℃的质量浓度5%的硫酸溶液中蚀刻20s,再通入20℃的质量浓度25%的甲酸溶液中蚀刻26s得到该导电玻璃。 [0040] 实施例5一种高透光率的导电玻璃的制造方法,包括以下步骤: (1)混料:将氧化铜、钛酸铁放置在混合机中,于40~50℃搅拌混合20~30min后,研磨过筛得到无机导电粉末,加入乙酸乙酯中,得到导电浆料,乙酸乙酯的用量为无机导电粉末质量的15倍;将玻璃原料粉碎,过60~80目筛,得到玻璃颗粒;导电浆料与玻璃颗粒通入万能包覆机,包覆完成后于50~60℃烘干得到混合物料;玻璃颗粒的用量为导电浆料质量的5倍。 [0041] (2)混料堆积:将混合物料均匀堆积于耐火瓷砖上1.8小时。 [0042] (3)导电功能层的制备:将堆积有混合物料的承载体置于高温窑炉内烧制,烧制温度为1280℃,烧制1小时后,送入风栅间急冷冷却至400℃,再自然冷却至室温,得到所述导电功能层。其中,风栅间的急冷风压范围为0.40~0.85MPa,中心区域的风压范围为0.65~0.75MPa。 [0043] (4)玻璃基底的粘接与压制:选取玻璃基底,使用海藻酸钠将其与导电功能层粘接,再通入成型机中于20~30MPa下压制得到导电玻璃前体。 [0044] (5)强酸与弱酸蚀刻:将导电玻璃前体通入35℃的质量浓度8%的硝酸溶液中蚀刻38s,再通入25℃的质量浓度22%的草酸溶液中蚀刻40s得到该导电玻璃。 [0046] 表1. 导电玻璃性能测试结果实施例 密度(g/cm3) 表面电阻率(Ω·cm) 光透过率(%) 1 1.68 46.85 92 2 1.62 42.84 88 3 1.57 41.76 86 4 1.52 39.51 84 5 1.49 36.81 76 由上表可以看出,本发明实施例的导电玻璃密度较小,质轻,表面电阻率和光透过率优良,适合批量化生产。 [0047] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,也应视为本发明的保护范围。 |