浮法在线玻璃镀膜工艺技术的概况及发展_汪建勋

浮法在线玻璃镀膜工艺技术的概况及发展汪建勋秦皇岛玻璃工业设计研究院1.引言喷涂和化学汽相淀积等技术。以下就几种在线长期以来,人们已经认识到玻璃和薄膜之镀膜技术分别论述。间有明显而密切的关系,与玻璃表面结合的透2.浮法在线表面金属涂层工艺技术(电浮明薄膜可以用来产生各种透明的色彩及镜面效法)果,以达到实用的装饰和遮阳功能,此外,膜面电浮法最先由英国皮尔金顿公司在浮法技所产生的表面压缩效应也使玻璃的理论强度增术的基础上,于1968年发明,此后,美、法、德、强。日、意、苏等国也相继发表了许多专利和文章。制备薄膜的技术应用于半导体元件制造等1974年电脉冲加花涂层工艺出现,1977年由于很多领域,方法很多。在玻璃镀膜方面,较为实在线喷涂技术的发展,电浮法技术发展缓慢。我用的方法主要归纳为两类:真空物理蒸气淀积国电浮法由秦皇岛玻璃研究院从1973年开始和化学汽相淀积,前者广泛应用于离线镀膜,其研制,至1984年在洛阳玻璃厂工业试验成功。典型的技术是真空磁控阴极溅射镀膜技术,后目前电浮法技术使用的国家已不多,作为单层者大多应用于浮法玻璃生产线的在线镀膜,主镀膜正在被其它方法取代。但是它的实用的着要有在退火窑内的喷涂法和在锡槽内的汽相淀色机理仍可被用在各种复合镀膜之中。积法。有一种称之为曳浮法的镀膜技术,在锡槽电浮法技术涂覆玻璃的着色机理是在浮法内通过对金属或合金熔体的电化学作用在玻璃玻璃生产线的锡槽内,玻璃温度为70一90℃表面形成金属薄膜,是一种浮法玻璃生产线所的区域,由浸润在电极与玻璃表面之间的金属特有的在线镀膜技术。或合金熔体所提供的金属离子在一定的电流作现代浮法在线玻璃镀膜技术已能较精确地用下迁移到玻璃表面聚集成金属胶态所致。通控制生产普通的单层膜以及具有特性的复合常在锡槽内的玻璃表面上的着色金属为正极,膜。大多镀膜方法能使膜层与玻璃表面产生相以锡液为负极,熔融金属或合金为电解液,当在当好的附着力,能承受一定条件下的酸碱浸蚀,沿锡槽前进的玻璃带上通过可控电流时,熔融且具备实用的硬度和耐磨强度。电导材料中的离子受控地迁移到玻璃表面中六十年代以后,随着浮法玻璃生产技术的去。当表面的金属离子达到一定厚度和密度时,迅速普及,为离线玻璃镀膜提供了大量的优质控制锡槽内还原气氛,使金属离子还原成原子原片,也为在线淀积各种薄膜提供了良好的条状态,而这些原子则形成胶态颗粒,聚集使玻璃件,因此各种玻璃镀膜技术迅速发展。在浮法生着色。决定膜层颜色的是电极和合金熔体材料,产线的锡槽和退火窑内,新成型的移动的热玻影响涂层质量的主要因素是电通量密度、镀膜璃带表面是清洁的,不需要离线镀膜所用的输温度和还原气体浓度。(电浮法工艺示意图见图送、前处理程序和加热或真空等工序,其特定的1)气氛和温度为大批量、低成本生产镀膜玻璃提电浮法所采用的金属或合金熔体材料有:供了良好的基础。可利用的优越条件使得浮法铅、秘、锡、铅/铜、铅/镍、秘/镍、锡/镍、秘/铜、在线玻璃镀膜引人注目,相继出现了电浮法、热锡/铿、锡/钠等,而配用选择的电极材料主要.34.CHINABUILDINGMz1TERIALEQUI尸材ENT1996·NoZ·有:铜、铬、钦、钻、镍、银、铂、锗及其它们的合金等。所产生的涂层颜色有:铜红色、浅兰色、粉红色、棕色、古铜色等。典型产品是铜红色。化,使带有一定能量的雾化颗粒喷在移动的热玻璃表面上,其中的涂层物料靠玻璃本身的热量汽化并产生热解反应,在玻璃表面淀积金属氧化物涂层。其实质也是一种化学汽相淀积过图1电浮法工艺示意图:1一锡槽底2一电极升降机构3一水冷梁4一操作炉5一锡槽顶盖6一玻璃板7一锡槽电加热装置8一锡9一熔融合金10一电极工1一电极导轨12一滑车13/声/丫//洪洲洲川l乙Jl监{!一、{、{一一妈一{l}l一}11.一一、.液门一熔融合金溢流槽14一合金下料管15一合金下料装置16一操作门窥视孔为了增加金属渗入的浓度来增强色调,采用了慢速拉引、宽电极和双电极或多电极重复涂膜的方法。美国专利(公布号3632322)曾提出利用局部弱氧化气氛控制表面金属离子的迁移,从而增加膜层表面的金属浓度,产生较好的光反射性和热吸收性。在电浮法的基础上,1974年美国又掌握了电脉冲加花浮法玻璃的生产工艺,这种玻璃依视角和光线不同而异,电极通以脉冲电流,产生花纹形状的涂层,花纹随脉冲变化而变化。增加镀膜玻璃的装饰品种。由于电浮法采用的是电化学作用的原理,金属离子渗透后再还原为金属,渗入深度有限,一般为2一15拜m,相对金属氧化物或非金属涂层来说,其金属膜层的稳定性较差。尽管如此,电浮法作为一种有效的彩色膜层生产技术,在70一80年代曾大量应用,随着其它产品稳定性更好的镀膜工艺的不断出现,其使用范围越来越小。胆是利用电浮法金属膜作为底层薄膜的复合膜镀膜技术仍在被继续研究。