[发明专利]一种具有反射膜的陶瓷基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种具有反射膜的陶瓷基板，尤指一种对红外线有高反射率的陶瓷基板，可用于提高燃料电池的效率。

背景技术

固态氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)是以煤气或天然气为燃料，利用固态非多孔的金属氧化物如定化氧化锆(ZrO₂)作为电解质，借着氧离子在晶体中穿梭进行离子传送而产生电能，其操作温度高达800～1000℃，优点为工作温度高、电极反应速度快，故不必使用贵金属作催化剂亦可达成高发电效率，且固态氧化物燃料电池可利用本身高温进行内部燃料重整，可使系统简单化。但受限于高温操作，因此如电极板、双极板与密封材料的材质选择上受到温度的限制。

现有技术如美国公告专利7,462,208号所公开的平面微燃料处理器，该专利公开了一种用于燃料电池的化学反应设备，其中该反应设备的反应腔具有由陶瓷或金属构成的绝热壁(dewar wall)，该绝热壁表面进一步包括一辐射防止膜(radiation preventing film)，该辐射防止膜可为金、铝或银所构成的金属膜或选自氧化锡、氧化铟或氧化锌所构成的氧化金属膜，该辐射膜可用以减少热传导以及辐射热穿透过绝热壁，但本篇专利未公开可反射的红外线波长范围及相关的反射率，也未揭示高温环境下该辐射防止膜的稳定度。

又如美国公开专利20080171245号所公开的热辐射防护膜、反应装置、燃料电池、电子设备、热反射膜与热隔绝容器，该专利公开了一种用于燃料电池的反应装置，该反应装置包含一反应装置主体，该主体表面具有一包含钨及钼构成的附着层(adhesion layer)，该附着层上更具有一包含金材质的表面层(surface layer)。虽然说明书中公开该表面层金属的候选金属包含金、铝、银、铜或铑，且由于金与银对于波长大于1微米的波有较高的反射率，因此金与银为较佳的材料。但本专利于说明书进一步说明其燃料电池的反应装置主体上的表面层必须是金的材质，方可于600～800度的高温下抑制热的散逸，而以银的材质所构成的表面层在600度的温度会蒸发，因此以银材质所构成的热反射膜并不适用于高温操作的燃料电池。

又如美国公开专利20090246576号所公开的反应装置与电子设备，该专利公开了一种用于燃料电池的反应装置，该反应装置包含一反应装置本体与一容器，该容器内壁具有一选自金、铝、银、铜或铑所构成的反射膜(reflectivefilm)，其中金、铝、银或铜构成的反射膜对于波长大于1微米的红外线有90％以上的反射率。但本专利并未公开该反射膜在高温环境下的稳定度。

鉴于上述现有技术的缺点，本发明的一种具有反射膜的陶瓷基板及其制造方法，是借由提升烧结温度与烧结次数来控制反射膜的金属结晶尺寸，可有效提升陶瓷基板对红外线的反射率及提升陶瓷基板于高温操作环境下的稳定性。

发明内容

本发明之一目的在于提供一种具有反射膜的陶瓷基板。

本发明之另一目的在于提供一种具有反射膜的陶瓷基板，其中所述反射膜至少包含一玻璃层与一具有金属结晶的金属膜。

本发明之另一目的在于提供一种具有反射膜的陶瓷基板，且所述反射膜表面设有一金膜。

本发明之另一目的在于提供一种具有反射膜的陶瓷基板，所述反射膜的金属膜具有特定直径的金属结晶。

本发明之另一目的在于提供一种具有反射膜的陶瓷基板，所述陶瓷基板可用以反射特定波长的红外线。

本发明之另一目的在于提供一种具有反射膜的陶瓷基板，所述陶瓷基板对特定波长的红外线具有高反射率。

本发明之另一目的在于提供一种具有反射膜的陶瓷基板，所述陶瓷基板具有高稳定温度。

为达上述目的，本发明的一种具有反射膜的陶瓷基板，所述基板至少包含：

一陶瓷基材，用以构成所述基板的主体；

一反射膜，所述反射膜至少包含一玻璃层与一具有金属结晶的金属膜，其中所述玻璃层系形成于陶瓷基材之一面上，所述具有金属结晶的金属膜是形成于所述玻璃层之上。

上述之具有反射膜的陶瓷基板，其陶瓷基材可选自氧化铝、氮化铝等本领域熟知的陶瓷基板。

上述之具有反射膜的陶瓷基板，其反射膜的金属膜可选自金或银。