[發明專利]熱敏陶瓷電加熱玻璃及其制備方法

有效

• 申請號: 201410787721.1
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104602375A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 周學武;丁洪光;王小峰
• 申請（專利權）人: 內蒙古坤瑞玻璃工貿有限公司
• 主分類號: H05B3/84
• 分類號: H05B3/84;C03C17/34
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 朱廣存

1.一種熱敏陶瓷電加熱玻璃，包括基底片，其特征在于在所述基底片表面形成電加熱功能膜，所述電加熱功能膜由依次采用磁控濺射工藝形成的離子阻擋層、熱敏半導體透明加熱層和保護層組成。

2.如權利要求1所述的熱敏陶瓷電加熱玻璃，其特征在于所述基底片為超白玻璃、普通玻璃、著色玻璃中的一種，其厚度為3-10mm。

3.如權利要求1所述的熱敏陶瓷電加熱玻璃，其特征在于所述離子阻擋層為硅氧化物、鋅氧化物、鈦氧化物、錫氧化物和鋅鋁氧化物中的一種所形成的層結構，其厚度為10～30nm。

4.如權利要求1所述的熱敏陶瓷電加熱玻璃，其特征在于所述熱敏半導體透明加熱層為二硼化鈦摻碳化硅、氧化鋯、氮化鋁中的一種或多種所形成的層結構；或者鈦酸鋇摻氧化鑭、氧化鈮、氧化釔中的一種或多種所形成的層結構，其厚度為30～200nm。

5.如權利要求1或4所述的熱敏陶瓷電加熱玻璃，其特征在于所述熱敏半導體透明加熱層的厚度為80～120nm。

6.如權利要求4所述的熱敏陶瓷電加熱玻璃，其特征在于所述熱敏半導體透明加熱層具體混合方式為：以二硼化鈦為基礎料，摻入質量分數占所述熱敏半導體透明加熱層總混合料的0.1～15％的碳化硅、氧化鋯、氮化鋁中的一種或多種，余量為混合輔助劑；或者以鈦酸鋇為基礎料，摻入質量分數占所述熱敏半導體透明加熱層總混合料的0.2～20％的氧化鑭、氧化鈮、氧化釔中的一種或多種，余量為混合輔助劑。

7.如權利要求1、4、6任一權利要求所述的熱敏陶瓷電加熱玻璃，其特征在于所述熱敏半導體透明加熱層的居里溫度為25～50℃，額定電壓范圍在0-380V，擊穿電壓≥500V。

8.如權利要求1所述的熱敏陶瓷電加熱玻璃，其特征在于所述保護層為硅的氮化物、硅的氧化物、鈦的氧化物和氧化鋅錫中的一種所形成的層結構，其厚度為0～50nm。

9.如權利要求8所述的熱敏陶瓷電加熱玻璃，其特征在于所述厚度為35nm。

10.一種熱敏陶瓷電加熱玻璃的制備方法，其特征在于是通過以下的步驟實現的：

(1)制備熱敏半導體透明加熱靶材：以二硼化鈦為基礎料，摻入質量分數占所述熱敏半導體透明加熱層總混合料的0.1～15％的碳化硅、氧化鋯、硼氮化鋁中的一種或多種，余量為混合輔助劑；或者以鈦酸鋇為基礎料，摻入質量分數占所述熱敏半導體透明加熱層總混合料的0.2～20％的氧化鑭、氧化鈮、氧化釔中的一種或多種，余量為混合輔助劑，在真空或保護氣氛中1000～1800℃熱壓燒結1～6h，將得到的燒結材料進行機械切割、打磨、拋光等后處理后，得到熱敏半導體透明加熱材料靶材；

(2)磁控濺射工藝制備電加熱功能膜：將清洗潔凈的基底片放入磁控濺射區，在真空條件下，通入保護氣體，并且：

磁控濺射將離子阻擋層靶材沉積在基底片表面形成厚度為10～30nm的離子阻擋層；

磁控濺射將步驟(1)制備的熱敏半導體透明加熱靶材在離子阻擋層表面形成厚度為30～200nm的熱敏半導體透明加熱層；

磁控濺射將保護層靶材沉積在熱敏半導體透明加熱層表面形成厚度為0～50nm的保護層；

(3)電極的制備：在制備完成的電加熱功能膜表面兩端分別涂覆粘接2～10mm寬的電極，在電極端部歐姆接觸引出用于連接電源正負極的導線，最后在電極表面涂覆絕緣膜。

11.如權利要求9所述的熱敏陶瓷電加熱玻璃的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中的電極是電阻率小于1×10^-5Ω·cm的電極材料。