一种玻璃基底用发热涂层材料及其制备方法与流程

文档序号:22551948发布日期:2020-10-17 02:29阅读:125来源:国知局

本发明属于玻璃基底发热涂层材料制备技术领域,具体是指一种玻璃基底用发热涂层材料及其制备方法。



背景技术:

石英玻璃是二氧化硅单一成分的非晶态材料,其微观结构是一种由二氧化硅四面结构体结构单元组成的单纯网络。由于si-o化学键能很大,结构很紧密,所以石英玻璃具有独特的性能,尤其透明石英玻璃的光学性能非常优异,在紫外到红外辐射的连续波长范围都有优良的透射率。石英玻璃的形成是由于其熔体高温黏度很高引起的结果。用于制作半导体、电光源器、半导通信装置、激光器,光学仪器,实验室仪器、电学设备、医疗设备和耐高温耐腐蚀的化学仪器、化工、电子、冶金、建材以及国防等工业,应用十分广泛。

石英玻璃常被用作发热体的基底材料,包括在石英管内采用电热丝、氙灯等作为发热体的加热部件。然而,这类加热体用在工业加热领域,存在光辐射衰减,热辐射效率低等缺点;为了克服这个问题,现有技术提供的方法是将发热浆料涂敷在石英玻璃基底上,这避免了发热涂层在空气对流辐射上所带来的低辐射效率,但是由于玻璃基地与发热涂层的界面结合力弱,吸附性不高,容易造成涂层在工作过程中,特别是急速升温急速降温情况下,导致涂层容易脱落的情况。



技术实现要素:

为解决上述现有难题,本发明提供了一种工作稳定性高,与玻璃基底的吸附性好且发热涂层不易从玻璃基底上脱落的玻璃基底用发热涂层材料及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下:一种玻璃基底用发热涂层,包括玻璃基底和发热涂层,所述发热涂层包括如下重量份的组分:树脂30-50份、氧化石墨烯2-10份、硬质陶土10-20份、云母粉5-10份、有机溶剂8-12份、松油醇8-16份、玻璃粉2-8份、聚乙烯3-5份、乙基纤维素6-8份、二氧化钛14-16份。

优选地,所述发热涂层包括以下重量份数的成分:树脂40份、氧化石墨烯6份、硬质陶土15份、云母粉7.5份、有机溶剂10份、松油醇12份、玻璃粉5份、聚乙烯4份、乙基纤维素7份、二氧化钛15份。

进一步地,所述树脂为疏水树脂,疏水树脂的设置能够增加发热涂层对玻璃基底的附着性,提供了良好的层间附着力。

进一步地,所述有机溶剂为乙酸丁酯、正丁醇、二甲苯按质量比1∶1∶2组成的混合溶液。

一种玻璃基底用发热涂层材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照组分的重量份比称取各组分;

(2)将氧化石墨烯、硬质陶土、云母粉、松油醇、玻璃粉、聚乙烯、乙基纤维素和二氧化钛按照比例混合后得到混合物,将混合物放入研磨机中以4200-4600r/min研磨1-1.5h得到研磨混合物;

(3)随后将树脂、有机溶剂加入到步骤(2)的研磨混合物中,将研磨混合物的温度逐渐升高至60-80℃后对研磨混合物进行搅拌,直至搅拌均匀且表面无气泡产生,得到发热浆料;

(4)对玻璃基底进行超声波表面清洗及去油处理,将发热浆料涂覆于玻璃基底上,并采用真空干燥机对玻璃基底及发热浆料进行烘干处理,真空干燥机内部的温度升高至800-1000℃、真空度设置为低于400pa以下、保持4-5h,之后向真空干燥机内注入惰性气体5-10h后,将玻璃基底取出并冷却至室温。

本发明实现的有益效果:本发明通过首先对玻璃基底进行去油处理增加了表面的吸附性,疏水树脂的设置能够增加发热涂层对玻璃基底的附着性,提供了良好的层间附着力,而玻璃粉的膨胀系数与玻璃基底的膨胀系数相近似,使发热涂层能够更好的渗透入玻璃基底中,提高了工作的稳定性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种玻璃基底用发热涂层材料,包括玻璃基底和发热涂层,所述发热涂层包括以下重量份数的成分:树脂40份、氧化石墨烯6份、硬质陶土15份、云母粉7.5份、有机溶剂10份、松油醇12份、玻璃粉5份、聚乙烯4份、乙基纤维素7份、二氧化钛15份。

(1)按照组分的重量份比称取各组分;

(2)将氧化石墨烯、硬质陶土、云母粉、松油醇、玻璃粉、聚乙烯、乙基纤维素和二氧化钛按照比例混合后得到混合物,将混合物放入研磨机中以4400r/min研磨1h得到研磨混合物;

(3)随后将树脂、有机溶剂加入到步骤(2)的研磨混合物中,将研磨混合物的温度逐渐升高至70℃后对研磨混合物进行搅拌,直至搅拌均匀且表面无气泡产生,得到发热浆料;

(4)对玻璃基底进行超声波表面清洗及去油处理,将发热浆料均匀涂覆于玻璃基底上,并采用真空干燥机对玻璃基底及发热浆料进行烘干处理,真空干燥机内部的温度升高至900℃、真空度设置为低于400pa以下、保持4.5h,之后向真空干燥机内注入惰性气体7.5h后,将玻璃基底取出并冷却至室温即可得到与一种与玻璃基底吸附性好的发热涂层材料。

实施例2:

一种玻璃基底用发热涂层材料,包括玻璃基底和发热涂层,所述发热涂层包括以下重量份数的成分:树脂30份、氧化石墨烯2份、硬质陶土2份、云母粉5份、有机溶剂8份、松油醇8份、玻璃粉2份、聚乙烯3份、乙基纤维素6份、二氧化钛14份。

(1)按照组分的重量份比称取各组分;

(2)将氧化石墨烯、硬质陶土、云母粉、松油醇、玻璃粉、聚乙烯、乙基纤维素和二氧化钛按照比例混合后得到混合物,将混合物放入研磨机中以4200r/min研磨1h得到研磨混合物;

(3)随后将树脂、有机溶剂加入到步骤(2)的研磨混合物中,将研磨混合物的温度逐渐升高至60℃后对研磨混合物进行搅拌,直至搅拌均匀且表面无气泡产生,得到发热浆料;

(4)对玻璃基底进行超声波表面清洗及去油处理,将发热浆料均匀涂覆于玻璃基底上,并采用真空干燥机对玻璃基底及发热浆料进行烘干处理,真空干燥机内部的温度升高至800℃、真空度设置为低于400pa以下、保持4h,之后向真空干燥机内注入惰性气体5h后,将玻璃基底取出并冷却至室温即可得到与一种与玻璃基底吸附性好的发热涂层材料。

实施例3:

一种玻璃基底用发热涂层材料,包括玻璃基底和发热涂层,所述发热涂层包括以下重量份的组分:树脂50份、氧化石墨烯10份、硬质陶土20份、云母粉10份、有机溶剂12份、松油醇16份、玻璃粉8份、聚乙烯5份、乙基纤维素8份、二氧化钛16份。

(1)按照组分的重量份比称取各组分;

(2)将氧化石墨烯、硬质陶土、云母粉、松油醇、玻璃粉、聚乙烯、乙基纤维素和二氧化钛按照比例混合后得到混合物,将混合物放入研磨机中以4600r/min研磨1h得到研磨混合物;

(3)随后将树脂、有机溶剂加入到步骤(2)的研磨混合物中,将研磨混合物的温度逐渐升高至80℃后对研磨混合物进行搅拌,直至搅拌均匀且表面无气泡产生,得到发热浆料;

(4)对玻璃基底进行超声波表面清洗及去油处理,将发热浆料均匀涂覆于玻璃基底上,并采用真空干燥机对玻璃基底及发热浆料进行烘干处理,真空干燥机内部的温度升高至1000℃、真空度设置为低于400pa以下、保持5h,之后向真空干燥机内注入惰性气体10h后,将玻璃基底取出并冷却至室温即可得到与一种与玻璃基底吸附性好的发热涂层材料。

以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

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