способ получения на стеклянном изделии токопроводящего покрытия из двуокиси олова

Формула изобретения

Способ получения на стеклянном изделии токопроводящего покрытия из двуокиси олова путем нагрева изделия, формирования покрытия распылением, измерения удельного сопротивления в контрольных точках и разбраковки, отличающийся тем, что после разбраковки осуществляют модификацию поверхности отбракованных изделий ионной бомбардировкой покрытия из двуокиси олова при средней энергии ионов аргона 1500-1700 эВ и давлении (2-3)·10^-2 Па.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области разработки и эксплуатации электрообогреваемых стеклоизделий, представляющих собой прозрачные элементы кабины различных видов транспортных средств.

В настоящее время транспортные средства, предназначенные для эксплуатации на открытом воздухе, снабжают электрообогреваемым остеклением, выполненным с прозрачным токопроводящим покрытием. Это покрытие изготавливают, в частности, путем нанесения на поверхность стекла пленки на основе двуокиси олова, имеющей заданное удельное сопротивление.

Известен способ получения на стеклянном изделии токопроводящего покрытия из двуокиси олова путем нагрева изделия, формирования покрытия распылением, измерения удельного сопротивления в контрольных точках, разбраковки, погружения отбракованных изделий в электролит состава в мас.%: разбавленная соляная кислота 94-97, гидрохинон 3-6 со скоростью 0,8-3 см/мин при переменном напряжении 20-50 В и плотности тока 0,3-0,8 А/дм, и повторного нанесения токопроводящего покрытия по авторскому свидетельству СССР № 1564951, МПК⁷ C03C 17/23, опубл. 20.06.2005.

Недостатком известного способа является загрязнение воздушной среды токсическими и коррозионно-активными веществами, обусловленное выделением в воздух паров соляной кислоты.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения на стеклянном изделии токопроводящего покрытия из двуокиси олова путем нагрева изделия, формирования покрытия распылением, измерения удельного сопротивления в контрольных точках, погружения отбракованных изделий в раствор электролита и повторного нанесения покрытия.

При этом отбракованные изделия погружают в электролит следующего состава в мас.%: вода 88-92, хлорид натрия 8-12, при переменном напряжении 15-20 В по авторскому свидетельству СССР № 1700906, МПК⁷ C03C 17/23, опубл. 20.06.2005.

Недостатком известного способа является необходимость полного удаления отбракованного токопроводящего покрытия из двуокиси олова с поверхности изделия, а затем нового нанесения его на поверхность изделия. Это значительно повышает трудоемкость, а следовательно себестоимость изготовления изделия. Кроме этого, вероятность получения изделий с заданным удельным сопротивлением равна ~50-60%, что обусловлено сложностью контроля процесса формования покрытия распылением.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделий.

Для достижения задачи изобретения предложен способ получения на стеклянном изделии токопроводящего покрытия из двуокиси олова путем нагрева изделия, формирования покрытия распылением, измерения удельного сопротивления в контрольных точках и разбраковки, отличающийся тем, что после разбраковки осуществляют модификацию поверхности отбракованных изделий ионной бомбардировкой покрытия из двуокиси олова при средней энергии ионов, например, аргона 1500-1700 эВ и давлении 2-3·10^-2 Па.

Авторы установили, что при ионной бомбардировке покрытия из двуокиси олова при средней энергии ионов, например, аргона 1500-1700 эВ и давлении 2-3·10^-2 Па происходит уменьшение толщины покрытия, а следовательно, увеличение удельного сопротивления. Использование ионного источника, в частности, с анодным слоем при высоковольтном режиме (с коллимированным пучком) позволяет рассчитать количество воздействий коллимированного пучка ионов, например, аргона на поверхность покрытия из двуокиси олова, исходя из значений удельного сопротивления отбракованного изделия и заданного для годного изделия. При разнице значений удельного сопротивления 4 и менее Ом/ используется средняя энергия ионов, например, аргона 1500 эВ, а при разнице значений 6 и более Ом/ - 1700 эВ.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

На заготовки изделий электрообогреваемого остекления наносят распылением водоспиртовый раствор четыреххлористого олова: заготовки моют, нагревают в печи электросопротивления до 680°C, затем в течение 1-2 с транспортируют в распылительную камеру транспортером, где на них в течение 2-8 с пневматическим распылением, управляемым автоматически и заранее отрегулированным, распыляют раствор SnCl₄·5H₂O в этаноле, после чего заготовки охлаждают в течение 3-5 мин, интенсивно обдувая их воздухом. Далее каждую полученную заготовку с покрытием накладывают на шаблон, на котором заранее отмечены контрольные точки, в которых следует измерить удельное сопротивление поверхности заготовки для изделия данного типоразмера. В отмеченных точках измеряют удельное сопротивление поверхности заготовки и сравнивают его с заданной технической документацией на изделие. Затем изделия, не соответствующие требованиям по удельному сопротивлению, отбраковывают и отправляют на последующую операцию модификации поверхности покрытия. Отбракованную заготовку устанавливают в вакуумную камеру с возможностью вращения заготовки вокруг неподвижно установленного ионного источника с анодным слоем, создающим при высоковольтном режиме коллимированный пучок ионов, например, аргона. Далее камеру вакуумируют до давления 2-3·10^-2 Па, напускают в камеру аргон и включают ионный источник, при этом заготовка вращается вокруг ионного источника. Средняя энергия ионов аргона может быть от 1500 до 1700 эВ. Количество оборотов изделия вокруг ионного источника рассчитывается исходя из заранее определенных значений увеличения удельного сопротивления за один проход над источником.

Пример 1. Изготовление изделий осуществляют на партии стеклозаготовок, вырезанных из стекла толщиной 6 мм промышленного состава ГОСТ III-2001. Нанесение покрытия осуществляют, как описано выше, после нанесения получают 40% годных изделий и 60% отбракованных по величине удельного сопротивления на поверхности стеклозаготовок: задано 40 Ом/ , получено 30. Далее осуществляют ионную бомбардировку покрытия, как описано выше. При этом средняя энергия ионов аргона равнялась 1700 эВ. Ранее было установлено, что при энергии ионов аргона 1700 эВ за один оборот изделия вокруг источника удельное сопротивление возрастает на 0,4 Ом. Таким образом, чтобы получить заданное удельное сопротивление было проведено 25 оборотов изделия вокруг ионного источника.

Примеры 2-5. Изготовление изделий осуществляют, как в примере 1.

В примере 2 удельное сопротивление задано 40 Ом/ , получено 36 Ом/ . Средняя энергия ионов аргона 1500 эВ. При энергии ионов аргона 1500 эВ за один оборот изделия вокруг источника удельное сопротивление возрастает на 0,2 Ом. Было проведено 20 оборотов вокруг ионного источника.

В примере 3 удельное сопротивление задано 40 Ом/ , получено 38 Ом/ . Средняя энергия ионов аргона 1500 эВ. Возрастание удельного сопротивления, как и в примере 2. Было проведено 10 оборотов вокруг ионного источника.

В примере 4 удельное сопротивление задано 40 Ом/ , получено 34 Ом/ . Средняя энергия ионов аргона 1700 эВ. Возрастание удельного сопротивления, как и в примере 1. Было проведено 15 оборотов вокруг ионного источника.

В примере 5 удельное сопротивление задано 40 Ом/ , получено 35 Ом/ . Средняя энергия ионов аргона 1600 эВ. Возрастание удельного сопротивления при средней энергии ионов аргона 1600 эВ за один оборот составляет 0,3 Ом/ . Было проведено 17 оборотов вокруг ионного источника.

Полученные по примерам 1-5 изделия имеют заданную для них величину удельного сопротивления. Использование предложенного способа позволяет исключить технологические операции снятия покрытий на основе двуокиси олова и повторного нанесения этого покрытия на поверхность отбракованных изделий. Таким образом, трудоемкость и себестоимость изготовления изделий значительно снижаются, примерно в 2 раза.

Источники информации

1. Аналог - авторское свидетельство СССР № 1564951, МПК⁷ C03C 17/23, опубл. 20.06.2005.

2. Прототип - авторское свидетельство СССР № 1700906, МПК⁷ C03C 17/23, опубл. 20.06.2005.