[发明专利]一种耐高温透明电热膜的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于以材料成分或材料性质为特征的欧姆电阻发热膜，特别涉及一种能在高温下工作的耐高温透明电热膜的制作方法。

背景技术

氧化锡(S_nO₂)及其掺杂化合物是第一个投入商用的半导体面电热材料，最近二十多年，半导体电热膜技术发展异常迅速，其原因在于其优异的光电性能和节能效果，导致了对其的广泛应用和紧迫需要。目前半导体电热膜材料主要包括：氧化锡(S_nO₂)、氧化铟(I_u2O₃)、锡酸镉(Cd₂SnO₄)、氧化锌(Z_nO)及其掺杂体系。它们的共同缺点是：高温下稳定性差，衰减快，限制了其实用领域。

氧化锡(S_nO₂)之所以导电，是因有足够的载流子浓度，其载流子主要来自晶体中存在的缺陷，即氧空位或间隙锡原子或其他掺杂杂质，(作施主或受主)。为了提高氧化锡膜的导电性，通常掺杂一些高价阳离子替代S_n⁴⁺离子的位置或掺杂低价阳离子替代O^2-离子的位置。氧空位的形成过程是可逆的，只要在空气或氧气中加热晶体至500-1000℃，这些氧空位载流子很容易去掉，因此，要保证电热膜的高温稳定性，必须筛选具有特性的化合物作添加剂。

发明内容

本发明的目的是针对现有电热膜及其制作方法所存在的问题，筛选具有特性的化合物作添加剂，提供一种耐高温透明的电热膜的制作方法，以克服现有技术中电热膜高温衰减快、寿命短、不耐干烧等影响实用性的问题。

本发明的一种耐高温透明电热膜的制作方法，是选择绝缘基材，对基材表面改性，在电热膜表面制作电极，通电老化，具体工艺过程是：配制表面改性溶液，净化基材，表面改性，制作电极，通电老化，

1，配制表面改性溶液

(1)配方组分：其重量比为：(单位：克)

四氯化锡(SnCL₄·5H₂O)    300-500……主料

三氯化钌(RuCL₃)          3-5……高温阻值稳定剂

氢氧化铋(Bi(OH)₃)        4-7……高温阻值稳定剂

钛酸钡(BaTiO₃)           4-7……高压阻值稳定剂

氟硼酸(HBF₄)             2-4……掺杂剂

氢氟酸(HF)               适量……掺杂助溶剂

盐酸(HCL)                适量……助溶剂

无水乙醇(CH₃CH₂OH)       300-500……溶剂

(2)配制方法：

按配方称取钛酸钡和氢氧化铋，分别用氢氟酸和盐酸溶解，盖好，备用；

按配方称取其它各组分，溶于无水乙醇中，搅拌下慢慢加入钛酸钡和氢氧化铋溶液，

充分搅拌均匀，成为表面改性溶液，置于0-8℃冷柜中备用。

2，净化基材

硬质类基材：如玻璃、陶瓷、碳化硅，排列有序置放于超声波清洗机中，用自来水浸泡，冲洗干净(必要时用点洗涤剂)，于100-150℃下烘干，盖好，备用；

薄柔类基材：如云母板、矿棉纸，可用脱籽棉擦去灰尘，必要时沾酒精擦除油污，在150-200℃下烘干至云母板发出清脆声为合格。

3，表面改性

把净化干燥的绝缘基材装上夹具，送入650-700℃的表面改性炉中，根据负压喷射原理，用除去水油杂质、压力为0.2-0.4MP_a的压缩空气，把表面改性溶液定量雾化喷入表面改性炉，高温下空气中的氧与溶液各组分发生化学反应，所生成的导电金属氧化物晶粒嵌入基材表面晶格中进行掺杂，积淀成膜，使绝缘基材表面改性。

所生成的二氧化钌(R_uO₂)高温下能和多种固态氧化物发生固相反应，生成导电性、热稳定性良好的多元半导体金属氧化物，保证了电热膜的高温稳定性。

4，制作电极