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通過使用犧牲層獲得塗覆有功能層的基底的方法與流程

2023-12-03 19:43:21 4

一些功能層需要熱處理以改善它們的性質,或甚至賦予它們功能性。例如,可以提及基於銀或基於透明導電氧化物(TCO)的低輻射功能層,其輻射率和電阻率在熱處理後降低。基於氧化鈦的光催化層在熱處理後也更具活性,因為所述處理促進了晶體生長。熱處理還能夠在基於二氧化矽的層中產生孔隙以降低其光反射係數。

通過輻射,特別是聚焦在該層上的紅外雷射輻射的熱處理方法由申請WO 2010/139908是已知的。此類處理能夠非常快速地加熱該層,而不會顯著加熱該基底。通常,在該處理過程中,該基底與帶有該層的面相反的面上的任意點處的溫度不超過150℃,或甚至100℃。其它類型的輻射,如來自閃光燈的輻射也可用於相同的目的。

但是,一些層極少地吸收紅外輻射,使得輻射能量的主要部分穿過該材料而不會顯著加熱該材料。因此不能使用已知方法。

申請WO 2012/022874描述了一種方法,其中在待處理的層上沉積基於滷化物或硫酸鹽的可溶性層,並可以覆蓋有吸收紅外輻射的層。

本發明的目的是通過提供簡化方法來改進這種類型的技術,其中在熱處理前施加至該基底的單一層既充當犧牲層又充當吸收層。申請人實際上已經發現,某些材料——能夠吸收光和紅外輻射並以熱的形式將其釋放到下方的層中——可溶於或可分散於水性或醇類溶劑中並因此不需要存在可溶性底層以便能夠在處理後通過洗滌除去。

本發明的主題因此是獲得包含基底的材料的方法,所述基底在其至少一個面的至少一部分上塗覆有至少一個功能層,所述方法包括:

- 沉積該或各功能層的步驟,隨後

- 在所述至少一個功能層上沉積犧牲層的步驟,隨後

- 藉助選自雷射輻射或來自至少一個閃光燈的輻射的輻射進行熱處理的步驟,所述輻射具有200至2500納米的至少一個處理波長,所述犧牲層在該熱處理步驟過程中與空氣接觸,隨後

- 使用溶劑除去該犧牲層的步驟。

該犧牲層有利地為單層,並使得在熱處理前其能夠吸收至少一個處理波長下的至少一部分所述輻射,並且在熱處理後,其能夠通過溶解和/或分散在所述溶劑中來除去。

本發明的主題還是可以通過本發明的方法獲得的材料。

下文中描述的所有特性或所有實施方案均適用於該方法和獲得的材料。

本發明的方法能夠通過吸收性犧牲層來改善熱處理的效率,該犧牲層隨後通過溶劑除去。使用單層犧牲塗層能夠提供與使用WO 2012/022874中描述的多層犧牲塗層相比簡單和廉價的方法。

該溶劑有利地為水性的。其例如可以是水,特別是酸化的水,例如使用乙酸、檸檬酸或任何其它酸酸化。該溶劑還可以是醇,例如乙醇或丙醇。

除去犧牲層的步驟實現了犧牲層與溶劑的接觸。這種接觸可以伴隨或不伴隨著自動或手動機械處理該犧牲層,例如通過刷子、布等等。除去犧牲層的步驟例如可以在玻璃清洗設備中進行,特別是通常用於玻璃製造或轉換車間的類型。除去犧牲層的步驟特別可以在玻璃清洗機中進行。

可以在熱處理步驟之後在熱處理設備附近進行除去犧牲層的步驟。

該去除步驟可以隨後進行或從熱處理設備遠程進行。該犧牲層事實上可以在其運輸或操作過程中充當功能層的機械防護。例如,當該材料意在用於製造窗玻璃時,該材料可以傳送至轉換車間,仍塗覆有其犧牲層,犧牲層可以在該車間除去,在轉換步驟(切割、插入絕熱窗玻璃等等)之前、在該轉換過程中或在該轉換結束時。

該基底優選由玻璃或玻璃陶瓷製成。其優選是透明的,無色(其由此是透明或超透明玻璃)或有色的,例如藍色、灰色、綠色或青銅色。術語「超透明玻璃」意在指其氧化鐵的重量含量最高為0.02%且其光透射係數為至少90%的玻璃。該玻璃優選具有鈉鈣矽類型,但其也可以是硼矽酸鹽或鋁硼矽酸鹽類型的玻璃,特別是用於高溫應用(烤箱門、煙囪插入件、耐火窗玻璃)。該基底有利地具有至少一個大於或等於1米,或甚至2米和甚至3米的尺寸。該基底的厚度通常為0.1毫米至19毫米,優選0.7至9毫米,特別是1至6毫米,或甚至2至4毫米。

該玻璃基底優選為浮法玻璃類型,即能通過由將熔融玻璃澆注到熔融錫浴(「浮法」浴)上構成的方法獲得。在這種情況下,待處理層同樣可以像在該基底的「大氣」面上那樣沉積在「錫」面上。術語「大氣」和「錫」面意在指分別與浮法浴中充斥的大氣接觸和與熔融錫接觸的基底面。錫側含有已擴散到玻璃結構中的少量錫。也可以通過在兩個輥之間軋壓來獲得該玻璃基底,該技術特別能向該玻璃表面上壓印圖案。

表述「在……上」或「在……上方」應意在指該犧牲層比該功能層更遠離該基底。但是這種表述不預判兩個層之間的任何直接接觸。

該犧牲層優選吸收至少一部分在800至1300納米的至少一個處理波長處的輻射。優選地,在至少一個處理波長處通過犧牲層的吸收為至少15%,特別是20%和甚至25%或30%。該吸收可以以已知方式由使用分光光度計進行的測量來推斷。

該或各功能層在該或各處理波長處的吸收優選為最多10%,特別是5%。特別是對於這種類型的層,使用吸收性犧牲層是最有用的。

該功能層優選賦予塗覆的基底至少一種選自低輻射率、低電阻率、抗反射效應或自清潔或易於清潔功能的功能性。

該功能層可以是沉積在該基底上的唯一的層(除該犧牲層之外)。或者,該功能層可以包含在薄層疊層中。在本文的其餘部分中,包含功能層和犧牲層以及在適當情況下沉積在該基底的同一面上的任何其它層的組裝件被描述為「塗層」。

該或各功能層的物理厚度通常為1納米至5微米,特別是2納米至2微米,更特別為10納米至1微米。

根據一個優選實施方案,該(或至少一個)功能層是基於二氧化矽的層。這種類型的層不會在相關波長範圍內,特別是在近紅外區域內吸收太多,使得在不存在吸收性犧牲層的情況下,該熱處理是無效的。

該基於二氧化矽的層優選在熱處理之後基本由二氧化矽組成或甚至由二氧化矽組成。該基於二氧化矽的層有利地是抗反射層,含義在於大概該層沉積在該基底的單個面上時(該值因此考慮了未塗覆的相對面的反射,其為大約4%),在該層一側上的光反射係數在熱處理之後為至多6%,特別是5%。

根據第一變體,該基於二氧化矽的層在熱處理之前包含矽、氧、碳和任選的氫,後兩種元素在熱處理過程中至少部分被除去以獲得基本上由二氧化矽組成的多孔層。該層優選通過矽或二氧化矽靶的磁控管陰極濺射或通過等離子體增強化學氣相沉積使用有機金屬化合物(例如六甲基二矽氧烷)作為矽前體來沉積。

根據第二變體,該基於二氧化矽的層在熱處理之前包含二氧化矽基質和造孔劑,後者在熱處理過程中被除去,以獲得基本由二氧化矽組成的多孔層。該造孔劑優選是有機的,特別是聚合的,例如由聚(甲基丙烯酸甲酯)製成,它們的平均尺寸優選為20至200納米。該層優選通過溶膠凝膠類型的工藝沉積。

根據另一優選實施方案,該(或至少一個)功能層是基於氧化鈦的層,特別是由氧化鈦組成或基本由氧化鈦組成的層。

通過在紫外輻射的作用下促進有機化合物的分解(光催化現象)和在水流作用下去除礦物汙物(灰塵),基於氧化鈦的薄層具有自清潔的區別性特徵。以銳鈦礦形式結晶的二氧化鈦在降解有機化合物方面比無定形二氧化鈦或以金紅石或板鈦礦形式結晶的二氧化鈦有效得多。該氧化鈦可以任選摻雜有金屬離子,例如過渡金屬離子,或摻雜有氮、碳、氟等原子。該氧化鈦還可以是相對於氧亞化學計量或超化學計量的(TiO2或TiOx)。

基於氧化鈦的層優選通過磁控管陰極濺射來沉積。但是,這種技術不能獲得非常活性的層,因為所含有的氧化鈦並非高度結晶或甚至不是結晶的。隨後需要熱處理以提供可觀的自清潔性質。

為了進一步改進這些層的結晶,可以直接在基於氧化鈦的層下方設想具有促進氧化鈦的晶體生長(特別是銳鈦礦形式)的作用的底層。這特別是如申請WO 02/40417中所述的ZrO2的底層,或如申請WO 2005/040058中所述的促進銳鈦礦形式的氧化鈦的異質外延生長的底層,特別是BaTiO3或SrTiO3的層。可以在基底與二氧化鈦層之間插入其它底層。它們可以是例如防止鹼金屬遷移的阻擋層,特別是基於SiO2、基於SiOC、基於氧化鋁Al2O3或基於氮化矽Si3N4的層。

其它功能層可以根據本發明來處理。以非限制性方式,可以提及金屬層,特別是銀或鉬的層,或氧化物層,特別是透明導電氧化物的層(例如銦錫氧化物的層、摻雜有鋁或鎵的氧化鋅層、摻雜有氟或銻的氧化錫層等等)。

可以通過任何類型的薄膜沉積法獲得該功能層。其可以例如涉及溶膠凝膠類型的方法、(液體或固體)熱解、化學氣相沉積(CVD),特別是等離子體增強的化學氣相沉積(PECVD),任選在大氣壓下(APPECVD),蒸發、陰極濺射,特別是磁控管陰極濺射(磁控管法)。在後一種方法中,在高真空下在包含待沉積的化學元素的靶區域內產生等離子體。該等離子體的活性物類在轟擊該靶時剝離所述元素,其沉積在該基底上,構成所需薄層。當該層由來自於從靶上剝離的元素與等離子體中所含氣體之間的化學反應的材料組成時,該方法被稱為「反應性的」。這種方法的主要優點在於通過令基底在各種靶(通常在同一裝置中)下依次行進,有可能在同一生產線上沉積非常複雜的疊層。

該犧牲層可以是有機-基和/或無機-基的。在一方面,根據其吸收用於該熱處理的輻射並由此加熱該功能層的能力,另一方面根據其容易通過溶劑除去的能力來選擇該犧牲層。

該犧牲層可以在熱處理過程中改變化學性質。在某些實施方案中,沉積原樣的犧牲層不溶於溶劑,但是在熱處理後變得可溶。

根據第一優選實施方案,該犧牲層是選自Zn和Mg的金屬層,其在熱處理過程中至少部分氧化,或是氧化鋅或氧化鎂的層,其相對於氧是亞化學計量的。

該層優選通過磁控管陰極濺射來沉積。

在至少部分氧化成ZnOx或MgOx後,該犧牲層可以通過簡單地與酸性水溶液接觸來容易地除去。作為實例,含有2%至5%的乙酸或檸檬酸的水溶液能夠快速除去此類層。

這種類型的犧牲層的厚度優選包括在5至50納米、特別是5至20納米的範圍內。

根據第二實施方案,該犧牲層是含有染料或顏料的有機基層。

術語「有機基」意在至以下事實:該層包含至少30重量%、特別是50重量%的有機物質。

該有機基層優選通過液體沉積技術使用墨水,或更通常含有分散或溶解在溶劑中的有機、植物或無機來源的染料或顏料的液體溶液來沉積。

吸收紅外輻射的顏料特別是炭黑、煙黑、氧化鐵、氧化鉻、鉻尖晶石(例如FeCr2O4、MgCr2O4、ZnCr2O4)或鐿鹽。吸收紫外輻射的顏料特別選自金屬鹽、氧化鈰或硫化鈰。

吸收紅外輻射的染料特別選自花青、包含二硫綸配體的金屬絡合物(Ni、Fe、Pt、Pd等等)以及鐿的有機金屬絡合物。吸收紫外輻射的染料特別選自若丹明、酞菁、香豆素和螢光素。

有機基層可以通過各種已知技術來沉積,如通過塗覆、通過噴塗、輥塗、簾幕塗布等等來沉積。

在熱處理後,該有機基層可以通過用適當的溶劑簡單洗滌容易地除去。要理解的是,在有機基犧牲層的情況下,其一些成分,如顏料,可以保持不溶於該溶劑,而不會有害於所述犧牲層的完全去除。

在一個優選實施方案中,該方法是獲得包含基底的材料的方法,所述基底在其至少一個面的至少一部分上塗覆有多孔二氧化矽層,所述方法包括:

- 沉積含有矽、氧、碳和任選的氫的基於二氧化矽的層的步驟,隨後

- 在該基於二氧化矽的層上沉積選自Zn和Mg的金屬的犧牲層或含有染料或顏料的有機基犧牲層的步驟,隨後

- 通過雷射輻射或來自至少一個閃光燈的輻射進行熱處理的步驟,所述輻射具有至少一個200至2500納米的處理波長,該熱處理至少部分從該基於二氧化矽的層中除去碳和氫,以形成基本由二氧化矽組成的多孔層,所述犧牲層在該熱處理步驟過程中與空氣接觸,隨後

- 使用溶劑除去該犧牲層的步驟。

該熱處理使用雷射輻射或來自至少一個閃光燈的輻射,所述輻射具有至少一個200至2500納米,優選800至1300納米的處理波長。

在整個熱處理步驟中,在該基底與帶有功能層的面相反的面上任意點處的溫度優選為最高150℃,特別是100℃和甚至50℃。

熱處理過程中該功能層各個點所經歷的最高溫度優選為至少300℃,特別是350℃,或甚至400℃,和甚至500℃或600℃。在熱處理步驟過程中,對該功能層的各個點施以該最高溫度通常不超過一秒,優選0.5秒的一段時間。

根據第一優選實施方案,該輻射來自至少一個閃光燈。

此類燈通常為填充有稀有氣體的密封玻璃或石英管形式,在其末端具有電極。在通過電容器放電獲得的短持續時間的電脈衝的作用下,氣體電離並產生特別強烈的非相干光。該發射光譜通常包含至少兩條發射線;其優選為在近紫外區具有最大發射且至多延伸至近紅外區的連續光譜。在這種情況下,該熱處理使用連續的處理波長。

該燈優選為氙燈。其也可以是氬、氦或氪燈。該發射光譜優選包含幾條線,特別是在160至1000納米的波長處。

閃光的持續時間優選包括在0.05至20毫秒、特別是0.1至5毫秒的範圍內。重複率優選包括在0.1至5赫茲,特別是0.2至2赫茲的範圍內。

該輻射可以來自並排放置的多個燈,例如5至20個燈,或8至15個燈,以便同時處理更寬的區域。所有燈在這種情況下可以同時發射閃光。

該或各燈優選橫向於該基底的最大側放置。該或各燈具有優選至少1米、特別是2米和甚至3米的長度以便能夠處理大尺寸的基底。

電容器通常在500 V至500 kV的電壓下充電。電流密度優選為至少4000 A/cm²。由該閃光燈發射的總能量的密度(與塗層表面積相關)優選為1至100 J/cm²,特別是1至30 J/cm²,或甚至5至20 J/cm²。

根據第二優選實施方案,該輻射是雷射輻射,特別是以至少一條雷射線形式聚焦在該功能層上的雷射輻射。

該雷射輻射優選由包含一個或多個雷射源以及成形與重定向光學器件的模塊來產生。

該雷射源通常是雷射二極體或纖維雷射器,特別是纖維、二極體,或盤形雷射器。雷射二極體能夠對小的空間需求相對於供電功率經濟地實現高功率密度。纖維雷射器的空間需求甚至更小,獲得的線性功率密度甚至更高,但是成本也更高。術語「纖維雷射器」意在指其中生成雷射的位置在空間上從其輸送至的位置移走的雷射器,該雷射藉助至少一條光纖來輸送。在盤形雷射器的情況下,在諧振腔中產生雷射,在該諧振腔中包含盤形式的發射介質,例如Yb:YAG的薄盤(大約0.1毫米厚)。由此產生的光在指向處理位置的至少一條光纖中耦合。纖維或盤形雷射器優選用雷射二極體光學泵浦。

由該雷射源產生的輻射優選是連續的。

該雷射輻射的波長,由此該處理波長,優選包含在800至1300納米、特別是800至1100納米的範圍內。在一個或多個選自808納米、880納米、915納米、940納米或980納米波長處發射的高功率雷射二極體已經證明是特別合適的。在盤形雷射器的情況下,該處理波長例如為1030納米(Yb:YAG雷射器的發射波長)。對於纖維雷射器,處理波長通常為1070納米。

在非纖維雷射器的情況下,該成形與重定向光學器件優選包含透鏡和反射鏡,並用做定位、均化和聚焦該輻射的裝置。

如果適當的話,該定位裝置的目的在於將雷射源發射的輻射排列成一行。它們優選包含反射鏡(miroirs)。均化裝置的目的在於疊加雷射源的空間分布以獲得沿該線從頭至尾均勻的線功率密度。該均化裝置優選包含能夠將入射光束分離為次級光束並將所述次級光束重新組合成均勻線的透鏡。輻射聚焦裝置能夠將該輻射以具有所需長度和寬度的線的形式聚焦在待處理的塗層上。該聚焦裝置優選包含聚焦反射鏡或會聚透鏡。

在纖維雷射器的情況下,該成形光學器件優選以定位在該或各光纖出口處的光學頭形式組合在一起。

所述光學頭的成形光學器件優選包含透鏡、反射鏡和稜鏡,並用做轉換、均化和聚焦該輻射的裝置。

該轉換裝置包含反射鏡和/或稜鏡,並用於將光纖出口處獲得的圓形光束轉換為線形狀的各向異性的非圓形光束。為此,該轉換裝置提高了光束沿其軸線之一(快軸,或雷射線的寬度l的軸)的品質並降低沿其它軸(慢軸,或雷射線的長度L的軸)的光束品質。

均化裝置疊加雷射源的空間分布以便沿該線從頭至尾獲得均勻的線性功率密度。該均化裝置優選包含能夠將入射光束分為次級光束並將所述次級光束重新結合成均勻線的透鏡。

最後,該輻射聚焦裝置能夠以所需長度和寬度的線的形式將該輻射聚焦在工作平面上,即聚焦在待處理的塗層的平面上。該聚焦裝置優選包括聚焦反射鏡或會聚透鏡。

當使用單一雷射線時,該線的長度有利地等於該基底的寬度。該長度通常為至少1米、特別是2米和甚至3米。還能夠使用多條線(分隔或不分隔),但是定位這些線以處理該基底的整個寬度。在這種情況下,各雷射線的長度優選為至少10釐米或20釐米、特別是30至100釐米、特別是30至75釐米和甚至30至60釐米。

術語線的「長度」意在指在第一方向上在該塗層表面上測得的該線的最大尺寸,術語「寬度」意在指沿第二方向的尺寸。如在雷射器領域中常規的那樣,線的寬度w對應於光束的軸(在其上輻射強度最大)與其中輻射強度等於最大強度的1/e2倍的點之間的距離(在第二方向上)。如果雷射線的縱軸表示為x,可以沿該軸限定稱為w(x)的寬度分布。

該或各雷射線的平均寬度優選為至少35微米、特別是40至100微米或40至70微米。在本文通篇中,術語「平均」意在指算術平均值。在該線的整個長度上,寬度分布是狹窄的以儘可能限制任何處理不均勻性。由此,最大寬度與最小寬度之間的差值優選為平均寬度值的最多10%。該值優選為最多5%和甚至3%。

該成形和重新定向光學器件,特別是定位裝置,可以手動或藉助能夠遠程調節其定位的致動器來進行調節。這些致動器(通常為壓電馬達或模塊)可以手動控制和/或自動調節。在後一種情況下,該致動器優選連接至檢測器和反饋迴路。

至少一部分雷射器模塊或甚至所有雷射器模塊優選放置在密封的外殼中,有利地將所述外殼冷卻,特別是風扇冷卻,以確保其熱穩定性。

該雷射器模塊優選安裝在基於通常由鋁製成的金屬元件的剛性結構上,所述剛性結構稱為「橋」。該結構優選不包含大理石板。該橋優選平行於輸送裝置定位,以使得該或各雷射線的焦平面保持平行於待處理的基底的表面。優選地,該橋包含至少四個足,其高度可以單獨地調節以確保在任何情況下該橋與輸送裝置彼此平行。可以手動地或自動地(與距離傳感器連接)通過定位在各個足上的馬達來實現該調節。該橋的高度可以改變(手動或自動)以考慮待處理基底的厚度,並由此確保該基底的平面與該或各雷射線的焦平面相一致。

該雷射線的線性功率密度優選為至少300 W/cm,有利地為350或400 W/cm,特別是450 W/cm,或甚至500 W/cm和甚至550 W/cm。甚至有利地為至少600 W/cm、特別是800 W/cm或甚至1000 W/cm。在該或各雷射線聚焦於該塗層上的位置處測量該線性功率密度。其可以通過將功率檢測器,例如量熱式功率計,特別是如Coherent Inc出售的Beam Finder S/N 2000716功率計沿該線放置來測量。該功率有利地在該或各線的整個長度上均勻地分布。優選地,最高功率與最低功率之間的差值等於或小於該平均功率的10%。

向該塗層提供的能量密度優選為至少20 J/cm²,或甚至30 J/cm²。

該高功率和能量密度使得能夠非常快速地加熱該塗層,而不會顯著加熱該基底。

如前所述,在熱處理過程中該塗層的各個點所經歷的最高溫度優選為至少300℃、特別是350℃、或甚至400℃,和甚至500℃或600℃。尤其當相關的塗層的點在雷射線下通過或被閃光燈的閃光照射時經歷該最高溫度。在給定的時刻,僅有位於雷射線下或閃光燈下和在其附近(例如在小於一毫米的距離處)的塗層表面的點通常處於至少300℃的溫度。對大於2毫米、特別是5毫米的到雷射線的距離(在運行方向上測得),包括雷射線下遊,該塗層的溫度通常為最高50℃,和甚至40℃或30℃。

經有利地為0.05至10毫秒、特別是0.1至5毫秒或0.1至2毫秒的時間對該塗層的各個點施以該熱處理(或升溫至最高溫度)。在通過雷射線處理的情況下,通過雷射線的寬度和基底與雷射線之間的相對移動速度來設置該時間長度。在通過閃光燈處理的情況下,該時間長度對應於閃光的長度。

該雷射輻射部分被待處理的塗層反射,部分透射穿過該基底。出於安全的原因,優選在反射和/或透射的輻射的路徑上放置輻射阻止裝置。這些輻射阻止裝置通常是通過流體(特別是水)的循環冷卻的金屬外殼。為了防止反射的輻射破壞雷射器模塊,該或各雷射線的傳播軸優選與該基底的法線成非零度角,通常為5°至20°的角度。

為了提高處理的效率,優選將透射穿過該基底和/或被塗層反射的至少一部分(主)雷射射線在所述基底的方向上重新定向以形成至少一條次級雷射輻射,其優選在與主雷射輻射相同的位置處衝擊該基底,並有利地具有相同的焦點深度和相同的輪廓。有利地使用光學組裝件形成該或各次級雷射輻射,所述光學組裝件僅包含選自反射鏡、稜鏡和透鏡的光學元件,特別是由兩個反射鏡與一個透鏡,或一個稜鏡與一個透鏡組成的光學組裝件。回收至少一部分損失的主輻射並將其重新導向該基底顯著改善了該熱處理。選擇是否利用透射穿過該基底的主射線的部分(「透射」模式)和/或被該塗層反射的主射線的部分(「反射」模式)取決於該層的性質和該雷射輻射的波長。

當該基底移動,特別是平移時,可以使用任何機械輸送裝置使其移動,例如使用平移移動的傳送帶、輥或託盤。該輸送系統使得能夠控制和調節運行速度。該輸送裝置優選包含剛性底盤和多個輥。輥的間距有利地為50至300毫米。該輥優選包含金屬環,通常由鋼製成,覆蓋有塑料覆蓋物。該輥優選安裝在帶有降低的遊隙(jeu)的軸承上,通常以每個軸承三個輥的比例。為了確保輸送平面是完全平面的,有利地可以調節各個輥的位置。優選使用由至少一個馬達驅動的齒輪或鏈條,優選切向鏈來移動該輥。

該基底與該或各輻射源(特別是該或各雷射線)之間的相對移動速度有利地為至少2米/分鐘,特別是5米/分鐘和甚至6米/分鐘或7米/分鐘,或8米/分鐘和甚至9米/分鐘或10米/分鐘。根據特定實施方案,特別是當被該塗層吸收的輻射較高時,或當該塗層可以以高沉積速率沉積時,該基底與該輻射源(特別是該或各雷射線或閃光燈)之間的相對移動速度為至少12米/分鐘或15米/分鐘、特別是20米/分鐘和甚至25或30米/分鐘。為了確保該處理儘可能均勻,該基底與該或各輻射源(特別是該或各雷射線或閃光燈)之間的相對移動速度在處理過程中相對於其標稱(nominale)值改變最多10%、特別是2%和甚至1%。

優選地,該或各輻射源(特別是雷射線或閃光燈)是固定的,而該基底移動,以使得相對移動速度對應於該基底的運行速度。

該熱處理設備可以集成到層沉積生產線中,例如磁控管陰極濺射沉積(磁控管法)生產線或化學氣相沉積(CVD)生產線,特別是等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)生產線,在真空下或在大氣壓下(APPECVD)。該生產線通常包含基底裝卸裝置、沉積單元、光學控制裝置和堆疊裝置。該基底例如在輸送輥上在各裝置或各單元前方連續運行。

該熱處理設備優選恰好位於塗層沉積單元之後,例如在沉積單元出口處。由此可以在已經沉積塗層後,在沉積單元的出口處和在光學控制裝置之前,或在光學控制裝置之後和在基底堆疊裝置之前在線處理塗覆的基底。

該熱處理設備還可以集成到沉積單元中。例如,該雷射器或閃光燈可以引入陰極濺射沉積單元的一個室中,特別是引入其中氣氛稀薄的室中,特別是在10-6毫巴至10-2毫巴的壓力下。該熱處理設備還可以放置在沉積單元外部,但是處理位於所述單元內部的基底。所有要做的是提供對所用輻射的波長透明的窗,該輻射將透射穿過該窗以便處理該層。由此有可能在隨後在同一單元中沉積另一層之前處理該層(例如銀層)。

無論該熱處理設備是位於沉積單元外部還是集成到其中,這些「在線」工藝優於涉及離線操作的工藝(其中必須在沉積步驟與熱處理之間堆疊該玻璃基底)。

但是,在其中在不同於進行沉積的位置的位置處進行本發明的熱處理的情況下(例如在進行玻璃轉換的位置處),涉及離線操作的工藝可能具有優點。該熱處理設備因此可以集成到除層沉積生產線之外的生產線中。例如,其可以集成到多層窗玻璃(特別是雙層或三層窗玻璃)生產線中、集成到層壓窗玻璃生產線中、或集成到彎曲和/或浸漬塗覆窗玻璃生產線中。層壓或彎曲或回火的窗玻璃可以用作建築物窗玻璃或汽車窗玻璃。在這些不同情況下,本發明的熱處理優選在製造多層窗玻璃或層壓窗玻璃之前進行。但是該熱處理可以在製造雙層窗玻璃或層壓窗玻璃之後進行。

該熱處理設備優選位於封閉的室內,該封閉容器通過防止與輻射的任何接觸來保護人員,並能夠防止任何汙染——特別是汙染該基底、該光學器件或處理區域。

本發明的主題還是可以通過本發明的方法獲得的材料。

此類材料隨後可以集成到窗玻璃中,例如多層(雙層、三層等等)窗玻璃。在基於氧化鈦的自清潔層的情況下,該材料特別可以構成多層窗玻璃的第一片材,該功能層放置在所述窗玻璃的面1上。此類材料還可以集成到光伏電池中。在如前所述的抗反射基於二氧化矽的層的情況下,被塗覆在該基層的材料可以構成光伏電池的正面。

藉助以下非限制性示例性實施方案描述本發明。

在鈉鈣矽玻璃基底的主面上經由溶膠-凝膠液體法沉積含有45體積%的直徑大約70納米的聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)珠粒的150納米厚的二氧化矽層,所述基底通過浮法獲得並切割成具有長度L=6米和寬度1=3.3米的矩形形狀。

該層的反射的色度坐標如下:L*= 30.45;a*= 0.03;b*= -1.13,對於8%的光反射係數(考慮未塗覆面的反射)。這種類型的層旨在在除去PMMA微珠粒後形成抗反射多孔二氧化矽層。

在二氧化矽層的頂部輥塗沉積大約5微米厚的塗層,該塗層由Mimaki Engineering以名稱LF-140 Black出售的噴墨印刷墨水組成並在近紅外區域內吸收。

隨後使用由InGaAs雷射二極體類型的雷射源形成的雷射線處理由此塗覆的基底,所述雷射源實際上是在900至1000納米的波長下發射的連續光源。該雷射線具有3.3米的長度(等於基底的寬度l)和50微米的平均寬度。

該基底放置在傳送帶上以便在平行於其長度的方向X上運行。該雷射線是固定的,並放置在該基底的塗覆表面的上方,其縱向方向Y垂直於該基底的運行方向X延伸,即沿著基底的寬度,而在其整個寬度上延伸。

當基底放置在傳送帶上時,調節該雷射線的焦平面的位置以便位於墨水層的厚度內,在焦平面水平處該雷射線的表面功率為105 W/cm²。

令基底在該雷射線下以8米/分鐘的速度運行。

在處理後,通過清洗機來除去墨水。

處理後的色度坐標如下:L* = 27.80;a* = -0.18;b* = 0.65,對於5%的光反射係數,該值對應於熱回火處理之後獲得的值。

在一個對比例中,對相同的二氧化矽層應用相同的熱處理,但是未用墨水覆蓋。在這種情況下,該PMMA珠粒並未通過該處理除去,因此反射特性不變。

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