[发明专利]一种用于片状基片上热色涂层材料的快速退火装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种退火装置，尤其是涉及一种用于片状基片上热色涂层材料的快速退火装置。

背景技术

迫于能源短缺的压力，目前世界各国都十分关注占据社会三分之一总能耗的建筑节能领域，尤其是建筑门窗节能成为关注焦点。为此LOW-E节能门窗玻璃已经获得广泛应用，但是光学特性不能随人的意志或环境条件而改变，其舒适性和节能效果存在局限性。相比而言，应用能随着温度变化而造成色彩变化的热色涂层材料制成的热色智能玻璃能够随环境温度变化而改变色彩，从而调控热量，其节能效果更为明显，成为与LOW-E玻璃相媲美的节能玻璃产品的选择。已经有多家科研机构或产业公司投入大量资源进行热色智能玻璃的研究与开发，热色智能玻璃制备技术路线主要有如下两种：

1.高温一次性沉膜制备热色智能玻璃。主要分为化学热喷涂制备与物理溅射法制备，此两种方式都需要对玻璃进行预热处理，并且将玻璃整体温度加热到400℃～600℃。

2.低温沉积薄膜与高温退火结合制备热色智能玻璃，该方法首先在玻璃衬底上低温沉积VOx类的薄膜，然后在相应工艺气氛下进行高温热退火，退火温度通常在400℃～600℃。中国专利CN102181827A即采用此方法制备具有热色涂层材料的复合薄膜器件，其退火温度为400℃～500℃保温1-2小时。

以上两种技术路线都需要基片处于较高的温度环境，但普通玻璃基片在150℃左右以上的温度易出现破损，而选择耐温性能较好的钢化玻璃作为基片，钢化玻璃在400℃～600℃温度范围内却会出现应力损耗造成安全性能下降，保持该温度条件的时间越长则应力损耗越大，最终使得制备的热色智能玻璃强度不能够达到国家或行业相关使用标准，如GB15763.2-2005建筑用安全玻璃-钢化玻璃、GB17841-1999幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃以及GB18045-2000铁道车辆用安全玻璃。目前传统退火方式难以更好满足热色智能玻璃安全性能，应该探索更适合于的退火装置。

公布号为CN102002758A的申请文件公开了一种新型的晶片快速退火炉，采用内外两层不同材质其之间气体隔离的腔室构造，通过红外辐射灯管可以实现快速均匀的加热但是不适 合真空气氛环境下的热色涂层材料的退火，此外上下同时加热使得造成基片整体温度升高不利于减小温升造成的玻璃应力的损耗。授权公告号为CN102212658B的专利文件公开了一种真空红外线加热退火炉，该红外炉能够实现真空气氛环境的快速升温，适用于需要磁场环境的材料的退火，相对于热色智能玻璃的退火而言结构复杂，同时使用开口样品架而不适用于经常出现的不同尺寸热色智能玻璃的同时退火。申请公布号为CN103000496A的申请文件公开了一种快速升降温退火炉，由可相互移动的石英反应腔室与包容石英反应腔室的红外加热腔体构成，相对于热色智能玻璃的退火而言，该设备结构复杂且难以满足不同尺寸热色智能玻璃频繁退火的需求。

发明内容

为了实现对片状基片上的热色涂层材料进行快速热处理，尤其在玻璃基片获得具有随环境温度变化而调控得热量的热色涂层，本发明提供一种用于热色涂层材料的快速退火装置。

为了实现这一目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于片状基片上热色涂层材料的快速退火装置，包括工作腔，所述工作腔包括内腔和外壁，内腔和外壁之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层；所述内腔的内表面涂覆吸热涂层；所述内腔内设有能进行直线往复运动的传动机构；所述传动机构的上方设有若干支位于同一水平面的并列排布的热辐射灯管；还包括真空泵组；所述真空泵组与所述内腔相连通。

工作腔内腔的内表面，还可以进行磨砂效果处理，较少镜面反射效果。

通过工作腔内冷却夹层、内壁内表面涂覆的吸热涂层以及热辐射灯管安装在传动机构上方，实现热辐射灯管与基片之间的面对面加热等设计，能有效降低玻璃基热色涂层材料退火过程中其钢化应力损耗。

工作腔的一侧还预设有密封门，基片由传动机构带动，行经密封门进出工作腔。

本发明的工作原理如下：