一种轻质高强电磁屏蔽风挡玻璃及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种电磁屏蔽玻璃及制造方法，更加具体地，涉及一种具有电加热功能的轻质高强电磁屏蔽风挡玻璃及其制造方法。本发明专利技术采用在柔性基底上制备金属网格结构实现电磁屏蔽功能，然后将其与传统的电加温玻璃制造工艺相结合，制备出轻质高强电磁屏蔽玻璃。一方面，该方法避免了在承力玻璃上制备低电阻透明导电膜引起的强度降低，另一方面，解决了传统电磁屏蔽玻璃高屏蔽效能和高透光率要求之间的矛盾。采用本发明专利技术制造的电磁屏蔽玻璃透光率高(≥75％)、重量轻(面密度≤10kg/m

A lightweight high-strength electromagnetic shielding windshield glass and its manufacturing method

The invention relates to an electromagnetic shielding glass and a manufacturing method, and more specifically, a light high strength electromagnetic shielding windshield with an electric heating function and a manufacturing method. The invention adopts the metal grid structure on the flexible substrate to realize the electromagnetic shielding function, and then combines it with the traditional electric heating glass manufacturing process to prepare the light and high-strength electromagnetic shielding glass. On the one hand, the method avoids the strength reduction caused by the preparation of low resistance transparent conductive film on the bearing glass, on the other hand, it solves the contradiction between the high shielding effectiveness and the high transmittance requirements of the traditional electromagnetic shielding glass. The electromagnetic shielding glass manufactured by the invention has high transmittance (> 75%) and light weight (the surface density is less than 10kg/m).

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强电磁屏蔽风挡玻璃及其制造方法
本专利技术涉及一种电磁屏蔽玻璃及制造方法，更加具体地，涉及一种具有电加热功能的轻质高强电磁屏蔽风挡玻璃及其制造方法。
技术介绍
电磁屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体，将电磁波局限于某一区域内的一种方法。电磁屏蔽在电子、通信、航空等领域有着广泛的应用。对于飞机而言，风挡玻璃由于需要兼具采光、提供清晰的视野、抗鸟撞、电加热等功能，因此是飞机电磁屏蔽的最薄弱部件之一。传统的电磁屏蔽玻璃是根据屏蔽效能的要求来设计(CN104582457A，CN104841621A，CN101245685B)，一般都是在层合结构的两片玻璃上镀制透明导电膜。但是对于屏蔽效能要求高的电加温风挡玻璃(1-18GHz范围内屏蔽效能不小于40dB)，需要两层透明导电膜(电加热膜和电磁屏蔽膜)的电阻很低(≤2Ω/□)。该制备方法存在几个缺点：第一，低电阻(≤2Ω/□)薄膜的制备在工程上难以实现，即使制备出低电阻的薄膜，透光率也不满足要求；第二电加热功率要求电加热薄膜的方阻不能太低，这就需要电磁屏蔽膜的电阻进一步降低。第三，制备透明导电膜的过程中，强化玻璃基底的应力会在高温下衰减，导致强度降低，影响产品的使用寿命。上述三个因素成为制约高性能电磁屏蔽玻璃研制的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有电加热功能的轻质高强电磁屏蔽风挡玻璃及其制造方法。本专利技术的目的是通过以下技术措施来实现的：电磁屏蔽风挡玻璃由10部分组成，第1部分为面层，第2部分为电加热薄膜层，第3部分为中间粘接层，第4部分为电磁屏蔽层，第5部分为内层，第6部分为上边框，第7部分为下边框，第8部分为电连接引出层，第9部分为胶层，第10部分为电极层，面层采用化学强化铝硅酸盐玻璃，电加热薄膜层采用氧化铟锡薄膜，电加热薄膜层通过磁控溅射的方法在面层上制备而成，中间粘接层选用聚氨酯，电磁屏蔽层为金属微纳网格结构，内层选用聚对苯二甲酸乙二醇酯或超薄柔性玻璃，上边框和下边框为树脂基复合材料，电连接引出层为带孔铜网，胶层选用结构胶，电极层选用金属金、铜或银；该电磁屏蔽风挡玻璃的制备步骤是：(1)将面层洗净、烘干，放入化学强化炉中进行化学强化，强化完成后，将面层取出，清洗干燥；(2)采用磁控溅射的方法在面层表面镀制电加热薄膜层，电加热薄膜层的方块电阻控制在5-10Ω/□；(3)电加热薄膜层镀制完成后，在电加热薄膜层上镀制电极层，电极层宽度为10mm；(4)在内层的表面制备电磁屏蔽层，具体制备方法如下：首先在内层上镀制金属膜，然后在金属膜上刻蚀出微纳网格结构，微纳网格的线宽0.5-15μm，网格形状为菱形、圆形或正方形；(5)将面层、电加热薄膜层、中间粘接层、电磁屏蔽层、内层依次叠放合片，然后将电连接引出层塞在电磁屏蔽层和中间粘接层中间，并进行热压复合；(6)热压复合后，将复合件用上边框和下边框进行边缘连接，上边框和下边框用结构胶粘接；进行边缘连接时，确保电连接引出层从上边框和下边框中伸出与安装骨架连接。面层的厚度为1.5-3mm。面层的强化温度415℃，强化时间4-6h。电加热薄膜层的方块电阻控制在6-8Ω/□。中间粘接层的厚度为1.5-3mm。电磁屏蔽层为微纳网格结构，微纳网格的线宽0.5-10μm。内层的厚度为0.1-0.5mm。电连接引出层伸出边框的宽度为15-30mm。上边框和下边框厚度分别为1-8mm。电连接引出层的厚度为0.1-0.3mm，开孔率为40％-60％。本专利技术具有的优点和有益效果，本专利技术采用在柔性基底上制备金属网格结构实现电磁屏蔽功能，然后将其与传统的电加温玻璃制造工艺相结合，制备出轻质高强电磁屏蔽玻璃。一方面，该方法避免了在承力玻璃上制备低电阻透明导电膜引起的强度降低，另一方面，解决了传统电磁屏蔽玻璃高屏蔽效能和高透光率要求之间的矛盾。采用本专利技术制造的电磁屏蔽玻璃透光率高(≥75％)、重量轻(面密度≤10kg/m2)、强度高。总厚度不超过6.0mm，屏蔽效能≥40dB(0.3-18GHz)，能经受1.0kg的飞鸟以≤330km/h的速度撞击而不穿透，且无碎片飞溅。附图说明图1是本专利技术电磁屏蔽玻璃的结构示意图。具体实施方式电磁屏蔽风挡玻璃由10部分组成，第1部分为面层，第2部分为电加热薄膜层，第3部分为中间粘接层，第4部分为电磁屏蔽层，第5部分为内层，第6部分为上边框，第7部分为下边框，第8部分为电连接引出层，第9部分为胶层，第10部分为电极层，面层1采用化学强化铝硅酸盐玻璃。铝硅酸盐玻璃的化学强化温度一般为410～430℃，化学强化时间一般为3～12h。电加热薄膜层2采用氧化铟锡薄膜，电加热薄膜层2通过磁控溅射的方法在面层1上制备而成，中间粘接层3选用聚氨酯，电磁屏蔽层4为金属微纳网格结构，内层5选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或超薄柔性玻璃，上边框6和下边框7为树脂基复合材料，电连接引出层8为带孔铜网，胶层9选用结构胶，电极层10选用金属金、铜或银；该电磁屏蔽风挡玻璃的制备步骤是：(1)将面层1洗净、烘干，放入化学强化炉中进行化学强化，强化完成后，将面层1取出，清洗干燥；(2)采用磁控溅射的方法在面层1表面镀制电加热薄膜层2，电加热薄膜层2的方块电阻控制在5-10Ω/□；(3)电加热薄膜层2镀制完成后，在电加热薄膜层2上镀制电极层10，电极层10宽度为10mm；(4)在内层5的表面制备电磁屏蔽层4，具体制备方法如下：首先在内层5上镀制金属膜，然后在金属膜上刻蚀出微纳网格结构，微纳网格的线宽0.5-15μm，网格形状为菱形、圆形或正方形；(5)将面层1、电加热薄膜层2、中间粘接层3、电磁屏蔽层4、内层5依次叠放合片，然后将电连接引出层8塞在电磁屏蔽层4和中间粘接层3中间，并进行热压复合；(6)热压复合后，将复合件用上边框6和下边框7进行边缘连接，上边框6和下边框7用结构胶粘接；进行边缘连接时，确保电连接引出层8从上边框6和下边框7中伸出与安装骨架连接。实施例一该电磁屏蔽风挡玻璃由10部分组成。第1部分为面层，第2部分为电加热薄膜层，第3部分为中间粘接层，第4部分为电磁屏蔽层，第5部分为内层，第6部分为上边框，第7部分为下边框，第8部分为电连接引出层，第9部分为胶层，第10部分为电极层。面层1采用化学强化铝硅酸盐玻璃，电加热薄膜层2采用氧化铟锡(ITO)薄膜，电加热薄膜层2是通过磁控溅射的方法在面层1上制备而成。中间粘接层3采用聚氨酯，电磁屏蔽层4为金属微纳网格结构，内层5采用PET，上边框6和下边框7为碳纤维增强树脂基复合材料，电连接引出层8为带孔铜网，胶层9选用结构胶，电极层10选用金膜。该电磁屏蔽风挡玻璃的制备步骤是：(1)将厚度为1.5mm的面层1洗净、烘干，放入化学强化炉中进行化学强化，强化温度415℃，强化时间4h，强化完成后，将面层1取出，清洗干燥。(2)采用磁控溅射的方法在面层1表面镀制电加热薄膜层2，电加热薄膜层2的方块电阻控制在5Ω/□。(3)电加热薄膜层2镀制完成后，在电加热薄膜层2上镀制电极层10，电极层10的宽度为10mm。(4)在厚度为0.1mm的内层5的表面制备电磁屏蔽层4。具体制备方法如下：首先在内层5上镀制金属铜膜，然后在金属铜膜上刻蚀出微纳网格结构，微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质高强电磁屏蔽风挡玻璃，电磁屏蔽风挡玻璃由10部分组成，第1部分为面层，第2部分为电加热薄膜层，第3部分为中间粘接层，第4部分为电磁屏蔽层，第5部分为内层，第6部分为上边框，第7部分为下边框，第8部分为电连接引出层，第9部分为胶层，第10部分为电极层，其特征在于：面层(1)采用化学强化铝硅酸盐玻璃，电加热薄膜层(2)采用氧化铟锡薄膜，电加热薄膜层(2)通过磁控溅射的方法在面层(1)上制备而成，中间粘接层(3)选用聚氨酯，电磁屏蔽层(4)为金属微纳网格结构，内层(5)选用聚对苯二甲酸乙二醇酯或超薄柔性玻璃，上边框(6)和下边框(7)为树脂基复合材料，电连接引出层(8)为带孔铜网，胶层(9)选用结构胶，电极层(10)选用金属金、铜或银；该电磁屏蔽风挡玻璃的制备步骤是：(1)将面层(1)洗净、烘干，放入化学强化炉中进行化学强化，强化完成后，将面层(1)取出，清洗干燥；(2)采用磁控溅射的方法在面层(1)表面镀制电加热薄膜层(2)，电加热薄膜层(2)的方块电阻控制在5‑10Ω/□；(3)电加热薄膜层(2)镀制完成后，在电加热薄膜层(2)上镀制电极层(10)，电极层(10)宽度为10mm；(4)在内层(5)的表面制备电磁屏蔽层(4)，具体制备方法如下：首先在内层(5)上镀制金属膜，然后在金属膜上刻蚀出微纳网格结构，微纳网格的线宽0.5‑15μm，网格形状为菱形、圆形或正方形；(5)将面层(1)、电加热薄膜层(2)、中间粘接层(3)、电磁屏蔽层(4)、内层(5)依次叠放合片，然后将电连接引出层(8)塞在电磁屏蔽层(4)和中间粘接层(3)中间，并进行热压复合；(6)热压复合后，将复合件用上边框(6)和下边框(7)进行边缘连接，上边框(6)和下边框(7)用结构胶粘接；进行边缘连接时，确保电连接引出层(8)从上边框(6)和下边框(7)中伸出与安装骨架连接。...

【技术特征摘要】
1.一种轻质高强电磁屏蔽风挡玻璃，电磁屏蔽风挡玻璃由10部分组成，第1部分为面层，第2部分为电加热薄膜层，第3部分为中间粘接层，第4部分为电磁屏蔽层，第5部分为内层，第6部分为上边框，第7部分为下边框，第8部分为电连接引出层，第9部分为胶层，第10部分为电极层，其特征在于：面层(1)采用化学强化铝硅酸盐玻璃，电加热薄膜层(2)采用氧化铟锡薄膜，电加热薄膜层(2)通过磁控溅射的方法在面层(1)上制备而成，中间粘接层(3)选用聚氨酯，电磁屏蔽层(4)为金属微纳网格结构，内层(5)选用聚对苯二甲酸乙二醇酯或超薄柔性玻璃，上边框(6)和下边框(7)为树脂基复合材料，电连接引出层(8)为带孔铜网，胶层(9)选用结构胶，电极层(10)选用金属金、铜或银；该电磁屏蔽风挡玻璃的制备步骤是：(1)将面层(1)洗净、烘干，放入化学强化炉中进行化学强化，强化完成后，将面层(1)取出，清洗干燥；(2)采用磁控溅射的方法在面层(1)表面镀制电加热薄膜层(2)，电加热薄膜层(2)的方块电阻控制在5-10Ω/□；(3)电加热薄膜层(2)镀制完成后，在电加热薄膜层(2)上镀制电极层(10)，电极层(10)宽度为10mm；(4)在内层(5)的表面制备电磁屏蔽层(4)，具体制备方法如下：首先在内层(5)上镀制金属膜，然后在金属膜上刻蚀出微纳网格结构，微纳网格的线宽0.5-15μm，网格形状为菱形、圆形或正方形；(5)将面层(1)、电加热薄膜层(2)、中间粘接层(3)、电磁屏蔽层(4)、内层(5)依次叠放合片，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜悦，姜良宝，望咏林，霍钟祺，厉蕾，李晓宇，张官理，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11