【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于透明电加热玻璃，具体涉及一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、透明电加热玻璃作为一种具有电加热功能的特殊玻璃，可实现除冰、除雾、除霜等功能。已经被广泛用于汽车风挡玻璃、光学视窗、光电子仪器、飞机、国防军事等诸多领域，它能够不受外界环境冷热温差的影响，始终保持玻璃透光不结冰、起雾、有霜等。
3、传统透明电加热玻璃一般采用氧化铟锡镀膜玻璃，因氧化铟锡成本高且高方阻不具备高效低成本优势。近年来，氧化铟锡替代物例如透明导电聚合物薄膜、碳基材料(石墨烯、碳纳米管等)、金属纳米线(金、银、铜纳米线)等新兴电加热材料陆续被开发应用于透明电加热玻璃的制造。尽管这些材料均可实现透明电加热玻璃的制造，但也同样面临着难以解决高透光率和低方阻的问题，尤其是采用传统的镀膜工艺，在增加导电材料镀膜厚度(降低方阻，提高导电性)的同时也将会降低其透光率；另外，其制造工艺周期和生产成本也会进一步的增加，限制了其在大尺寸(尤其是米级尺度的超大尺寸)、高性能透明电加热领域的广泛应用。
4、金属网栅作为一种新兴的透明电极材料，通过调节线宽、间距、网栅形状和排列等就能解决透光性与导电性难以共同提高的矛盾，尤其是还能实现宏/微跨尺度大面积金属网栅的制造。目前，基于金属网格的透明电加热玻璃的制造技术主要包括光刻、激光直写、丝网印刷、纳米压印，喷墨打印、电喷印等。光刻技术作为高性能金属网格透明电极最常用的技术方法之一，但是当基材尺
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，本专利技术能够实现大尺寸、高性能金属网格透明电加热玻璃的低成本、高效、批量化制造。
2、根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，包括以下步骤：
4、对玻璃基材的表面进行预处理，在预处理后的玻璃基材上沉积一层铜薄膜，制备出覆铜玻璃基板；
5、以光刻胶为掩模图案的成形材料，在覆铜玻璃基板上打印出所设计的电极图案，打印完成后，进行固化处理；
6、以固化后的光刻胶图案为掩模，采用湿法刻蚀工艺刻蚀铜膜，从而得到具有不同电极结构的导电图案；
7、去除光刻胶，对覆铜玻璃基板进行清洗和烘干；
8、以刻蚀后的铜导电图案为种子层，在种子层镀金属层；
9、镀金属层后，对形成的透明电加热玻璃进行后处理；
10、在后处理后的透明电加热玻璃表面涂覆保护层。
11、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
12、(1)本专利技术可采用阵列式多喷头电场驱动微纳3d打印光刻胶材料，实现大面积和超大尺寸掩模图案的高效打印，尤其是使用精密电镀，高效高精度体成形，能够实现大面积柔性透明电加热玻璃高效低成本制造，能够实现大尺寸基材高效打印，精密电镀是体成形，生产效率高，精度高，一致性好。
13、(2)本专利技术的生产稳定性高，大面积打印避免喷头堵塞。由于使用光刻胶为打印材料，避免打印导电油墨喷头易堵塞，无法实现大尺寸基材稳定打印，另外，与纳米银浆等导电油墨相比，光刻胶还具有材料成本低的突出优势，因此，提出的方法具有生产稳定性高，一致性好，能够满足大尺寸高性能电加热玻璃高效低成本批量化生产的要求。
14、(3)本专利技术的各种性能优良，具有非常良好的电学、光学、电加热性能。一方面使用种子层铜，尤其通过继续沉积金属层(铜、镍、银等导电金属)，在不牺牲光学性能的前提下，极大提高电加热玻璃的电学性能。
15、(4)本专利技术的生产成本低，避免了使用光刻、激光加工等昂贵的设备，克服需要洁净室等苛刻的生产环境。
16、(5)本专利技术的生产效率高，充分利用微纳增材制造(微纳3d打印、金属沉积)和减材(刻蚀加工)的优势，尤其是结合阵列式喷头和沉积金属体成形：极大提高生产效率，满足规模化生产的要求。
17、(6)与现有的工艺兼容性好，本专利技术的使用铜作为种子层，克服现有工艺直接采用纳米银作为金属网格，生产成本高等问题。满足低成本绿色制造的要求。
18、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，对玻璃基材的表面进行预处理的过程包括对玻璃基材的表面进行清洗和去油污处理，采用磁控溅射、物理气相沉积或者化学气相沉积在清洁处理后的玻璃基材上沉积一层铜膜，铜膜厚度为厚度10nm-10μm。
3.如权利要求1所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，采用阵列式多喷头电场驱动微纳3D打印装置在覆铜玻璃基板上打印出所设计的电极图案，通过对阵列式多喷头电场驱动微纳3D打印装置的打印参数的调整，进行不同线型和尺寸的图案打印。
4.如权利要求3所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，根据需求设计所需网格的尺寸和周期，生成相应的加工代码，将其输入到阵列式多喷头电场驱动微纳3D打印装置中；
5.如权利要求3所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，阵列式多喷头电场驱动微纳3D打印装置的打印喷头选用内径为1μm-100μm的针头，打印喷头与打印衬底的距离20μm～200μm，电
6.如权利要求1所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，对光刻胶掩模图案采用紫外光固化或者热固化。
7.如权利要求1所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，湿法刻蚀工艺包括直接浸泡式、垂直喷淋式，工艺方式根据所述铜膜的厚度选择；
8.如权利要求1所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，利用电镀或者化学镀工艺在种子层镀金属层，金属包括但不限于铜、银、镍和金。
9.如权利要求1所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，所述后处理包括采用去离子水超声清洗，去除残留的镀液以及多余杂质，并用氮气吹干。
10.如权利要求1所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，保护层材料包括但不限于光油、聚酰亚胺溶液和丙烯酸树脂。
...【技术特征摘要】
1.一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，对玻璃基材的表面进行预处理的过程包括对玻璃基材的表面进行清洗和去油污处理，采用磁控溅射、物理气相沉积或者化学气相沉积在清洁处理后的玻璃基材上沉积一层铜膜，铜膜厚度为厚度10nm-10μm。
3.如权利要求1所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，采用阵列式多喷头电场驱动微纳3d打印装置在覆铜玻璃基板上打印出所设计的电极图案，通过对阵列式多喷头电场驱动微纳3d打印装置的打印参数的调整，进行不同线型和尺寸的图案打印。
4.如权利要求3所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，根据需求设计所需网格的尺寸和周期，生成相应的加工代码，将其输入到阵列式多喷头电场驱动微纳3d打印装置中；
5.如权利要求3所述的一种电加热玻璃微纳增减材复合制造方法，其特征是，阵列式多喷头电场驱动微纳3d打印装置的打印喷头选用内径为1μm-...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰红波，李红珂，张厚超，赵佳伟，许权，朱晓阳，张广明，张兵，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：
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