用于涂覆玻璃的工艺和设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于涂覆玻璃（２）的工艺和设备，其借助于这样的方法：使用至少一种或多种液体原材料，所述液体原材料主要在所述玻璃表面的至少一部分上进行反应，从而在其上形成涂层。利用一个或多个双流体雾化器将所述液体原材料的至少一部分雾化成液滴（１７），并且对在所述一个或多个双流体雾化器中使用的气体的至少一部分进行充电，使得在雾化期间或之后所述液滴（１７）的至少一部分变得带电。根据本发明专利技术，液滴（１７）被形成到独立产生的电场中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于涂覆玻璃的工艺，并且具体涉及使用至少一种或多种液体原材料涂敷玻璃的工艺，所述液体原材料主要在至少一部分玻璃表面上起反应从而在其上形成涂层，所述工艺包括利用一个或多个双流体雾化器将液体原材料的至少一部分雾化成液滴，并且对一个或多个双流体雾化器中使用的气体的至少一部分气体充电，使得在雾化期间或之后至少一部分液滴变得带电。本专利技术还涉及根据权利要求9的前序部分的用于涂覆玻璃的设备，并且具体涉及使用至少一种或多种液体原材料涂敷玻璃的设备，所述液体原材料在至少一部分玻璃表面上起反应从而在其上形成涂层，该设备包括用于至少将液体原材料的至少一部分雾化成液滴的一个或多个双流体雾化器； 以及充电装置，该充电装置对用在一个或多个双流体雾化器中的气体的至少一部分进行充电，使得在雾化期间或之后至少一部分液滴变得带电。
技术介绍
为各种目的而制造涂覆的玻璃，涂层被选择成具有某些特定的、期望的玻璃特性。 关于建筑物玻璃和汽车玻璃的涂层的重要示例是那些设计成减小关于红外辐射的涂覆面发射率的涂层(low-e涂层)，设计成减小总的太阳能传输的涂层，以及设计成提供亲水或自清洁的玻璃表面的涂层。对于光伏应用而言，具有透明导电氧化物(TCO)涂层的玻璃是非常重要的。例如，已知氟掺杂氧化锡(FTO)或者铝掺杂氧化锌涂层都能很好地用作TCO 和low-e涂层，氧化钛涂层(特别是具有锐钛型晶体结构)能很好地用作自清洁涂层，以及铁-钴-铬基氧化物涂层能很好地用作近红外反射涂层。施用到玻璃上的这些涂层通常应当具有高度且均勻的光学品质。取决于应用，这些涂层通常施用至约10 nm到1500 nm之间的厚度。涂层材料通常具有不同于玻璃材料的折射率，从而涂层厚度的不同可能引起不好的干涉效应，因此均勻的厚度对于良好的光学品质而言是很重要的。玻璃上的涂层能够被分成两个不同的组软涂层和硬涂层。软涂层通常通过溅射来施加，它们对玻璃表面的粘附是相当差的。通常具有突出的粘附性和高耐磨性的硬涂层通常通过热解方法施加，例如化学气相沉积(CVD)和喷射热解。在CVD中，涂层的前体材料是气相的，使该蒸气进入涂覆室并作为被良好控制且均勻的流而流动，基底被涂覆。涂层形成速率是相当慢的，因而工艺通常在超过650 °C的温度下进行，这是因为涂层生长速率通常随温度的升高而指数地增加。相当高的温度要求使得CVD工艺非常不适合用于在浮法玻璃工艺之外进行的玻璃涂覆操作，即，用于离线的涂层施加。为了在低于大约650 ！的温度下形成厚的涂层(通常具有高于400 nm厚度的涂层)，常规的途径是使用喷涂设备，该喷涂设备用于将涂层前体溶液的液滴流喷洒到基底上。然而，常规的喷射热解系统存在许多缺点，例如，产生陡的热梯度，以及关于涂层均勻性和品质的问题。对该工艺的大改进可以通过减小液滴尺寸来实现，如申请人当前未公开的4芬兰专利申请FI 20071003和FI 20080217中描述的那样。改进喷射热解工艺的另一方式是使用静电喷射沉积。德国专利公开DE 3211282A1 (Albers, 1983年8月29)描述了一种通过颗粒或液滴来涂覆玻璃的工艺，其中颗粒或液滴具有与玻璃不同的电势。玻璃的温度在400 1到900 °C之间。颗粒或液滴的充电通过静电喷涂枪来实现，该静电喷涂枪传统上在诸如汽车精加工之类的各种应用范围内的涂敷导电表面中使用。在静电喷射中存在对液体充电的三种主要方式直接传导、电晕、以及感应。在直接传导中，喷射材料必须具有较高的导电率，并且电压被施加至喷射材料源。喷射物从喷射喷嘴喷出时就已经带电，并且立即雾化。在电晕充电系统中，喷射的液滴在雾化后通过经过电晕场而充电。这是一种高效的技术，但是由于发生电弧的高可能性，所以其存在安全风险。该技术的另一不足在于液体可能在充电之前落到产生电晕的电极上，从而造成性能的降低。因而，电晕充电通常主要用于干燥颗粒而不是液滴。在感应充电中，将电压施加在喷嘴的邻近处，使得液体行进到源附近并且获得一些电荷。为了避免材料流又流回到给料箱， 材料必须具有高的体电阻率。由于其相对较低的充电效率，所以需要机械辅助以雾化喷射物，通常使用旋转雾化、空气辅助雾化、或者所述两者的组合。用于静电喷射的电压通常非常高。公开DE 3211282A1中描述了用于喷射设备中的90 kV的电压。静电喷射在喷射热解中实现了对均质液滴沉积的相当大的改进。然而，主要在于高电压、高工艺温度和对不期望区域的污染的缘故，所以当前静电喷射工艺的实际问题相当困难，使得静电喷射工艺并未用在热解玻璃涂层的生产中。国际申请 WO 2004/094321A1 (Liekki 0y，2004 年 4 月 11 日)描述了一种用于对颗粒充电的方法，所述颗粒用于对材料进行处理。根据该公开，在气态反应物被氧化并形成颗粒的工艺阶段，气体与反应物进行反应，在形成颗粒的阶段中引入电荷。有利地，在该工艺中利用与反应物反应的氧化气体(例如氧)引入电荷。借助于合适的充电方法在气体中产生电荷，优选通过电晕充电器。该公开并未描述液滴充电。在全部基于喷射的涂覆技术中，优选不涂覆物体的不期望部分和涂覆室。特别地，当涂覆工艺是基于小液滴时(如申请人当前未公开的芬兰专利申请FI 20071003和FI 20080217所描述的那样)，小液滴的扩散造成小液滴将渗透到不期望区段的趋势，其造成了需要对这些区段进行屏蔽和清洁。根据现有技术，液滴还可以通过对用在双流体雾化器中的气体进行充电来得以充电，使得所述液滴变成带电的。然后，通过对基底以相对于液滴具有相反极性来进行充电从而利用静电力使带电的液滴沉积在基底的表面上。因此，对液滴和基底以相反极性充电，以便增强液滴在表面上的沉积。上述现有技术解决方案的问题在于，当基底被充电以便将带电的液滴沉积在基底上时，沉积的效率和均勻性是特定于基底的。这是因为这样的事实每种基底材料具有不同的充电特性或电特性，包括输送电荷的能力。而且，基底的厚度和体积也可能影响带电液滴的沉积，并因而影响涂层在基底上的形成。因此，使用带电液滴对基底进行涂覆的工艺和设备不能对于所有基底类似地工作。这使得涂覆难以控制。此外，由于每一基底都必须在沉积带点液滴之前被充电，所以设备和工艺变得复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于解决上述问题的工艺和设备。本专利技术的目的由根据权利要求1的特征部分的工艺得到实现，该工艺的特征在于其还包括提供独立形成的电场以及将由双流体雾化器形成的液滴送至所述独立形成的电场中，以便通过静电力将至少一部分带电的液滴沉积在玻璃表面的所述部分上。本专利技术的目的进一步由根据权利要求9的特征部分的设备得到实现，该设备的特征在于其进一步包括独立形成的电场，以便通过静电力将至少一部分带电液滴沉积在玻璃表面的所述部分上。本专利技术的优选实施例公开在从属权利要求中。本专利技术的主要目的是引入一种用在涂覆玻璃中，特别是用在通过喷射热解方法来涂覆玻璃中的工艺和设备。涂层通过在玻璃基底上进行雾化沉积而形成，液体原材料被雾化成液滴，并且雾化的液滴基本上在玻璃表面反应，使得在玻璃基底上形成涂层。根据本专利技术，液滴被充电，并且带电的液滴利用静电力至少部分地沉积在玻璃基底上。液体原材料利用双流体雾化器雾化成液滴，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种用于涂覆玻璃（２）的工艺，使用至少一种或多种液体原材料，所述液体原材料主要在所述玻璃表面的至少一部分上进行反应，从而在所述玻璃表面的至少一部分上形成涂层，所述工艺包括：利用一个或多个双流体雾化器（１６）将所述液体原材料的至少一部分雾化成液滴（１７）；以及对在所述一个或多个双流体雾化器（１６）中使用的气体的至少一部分进行充电，使得在所述雾化期间或之后所述液滴（１７）的至少一部分变得带电；其特征在于，所述工艺进一步包括：提供独立产生的电场；以及将利用所述双流体雾化器（１６）形成的液滴（１７）送到所述独立形成的电场中，用于通过静电力将所述带电液滴（１７）的至少一部分沉积在所述玻璃表面的所述部分上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M拉贾拉，
申请(专利权)人：本尼克公司，
类型：发明
国别省市：FI