[发明专利]超声喷雾法制备SnO2:F电热膜加热管的工艺

摘要

本发明公开了超声喷雾法制备SnO₂:F电热膜加热管的工艺方法，用此方法将SnO₂:F透明导电膜均匀地制备于耐高温的硼硅玻璃管内壁，从而形成用于液体加热的电热膜加热管。与其它镀膜工艺相比，该工艺具有设备简单、原料价格低廉、工艺简单、均匀性和重复性好的优点。所制薄膜耐酸碱腐蚀，电阻率低至4×10^-4Ω·cm，可见光透过率高达91％，功率密度高达35W/cm²，在空气中加热7200小时，性能无变化，硬度高，与石英、黄玉相当，附着力强，刀刻不下。本镀膜工艺也可达到其它镀膜法相同的效果，如镀于衬底表面，从而制成电热膜陶瓷片等产品。

主权项

1.超声喷雾法制备SnO₂：F电热膜加热管的工艺，其特征在于，用超声喷雾 方法将SnO₂：F电热膜均匀地制备在耐高温的硼硅玻璃管内壁，制成用于液体或 腐蚀性液体加热的加热管；按以下步骤进行： 1)衬底材料的清洗 先用清水将衬底表面清洗干净，再将衬底放入重铬酸钾(K₂CrO₇)的浓硫酸 (H₂SO₄)饱和溶液中浸渍2h-4h后，放入超声清洗器中用蒸馏水清洗30min，取出 置于洁净的烘箱中烘干备用； 2)源溶液的配制 称取22g～30g的SnCl₄·5H₂O置于烧杯中，加入体积比为8∶1～12∶1的H₂O和CH₃OH混和液，再加入1g～6gNH₄F水溶液，搅拌均匀，倒入超声雾化发生器 内；超声雾化压电陶瓷晶片的表面涂复一层保护膜，以防止药液对压电陶瓷晶 片的金属表面腐蚀； 3)薄膜的制备 设定温度控制，使衬底温度380℃～450℃；喷嘴与衬底间的距离6mm～12 mm、步进电机行进速度0.5m/s～2.5m/s，雾化量1800dm³h^-1～2500dm³h^-1及载气 气压1.2×10⁵Pa～2.0×10⁵Pa后，开启步进电机和超声雾化器，压电陶瓷换能器 的超声振动将所配制好的溶液雾化，由载气携带至超声雾化器的喷嘴，在步进 电机的控制下，药液雾滴被均匀地送到加热的硼硅玻璃衬底，高温下源溶液在 衬底上发生化学反应，即可在衬底上淀积出均匀的SnO₂：F薄膜； 4)退火处理 关闭炉门，在400℃～480℃温度下退火30min，缓慢冷却至室温即可； 5)封装 在加热管内壁的两端均匀地涂上一薄层环形银浆。室温下凉干后，按所用银 浆要求的20℃～600℃变化的升温曲线，烧结1h～3h；在两端电极上焊接导线， 再用绝缘防水材料封装。