[发明专利]一种用于化学气相沉积法镀膜玻璃的反应器

说明书

本发明公开了一种用于化学气相沉积法镀膜玻璃的反应器，包括可独立预设温度的对进入的反应气体在反应器长度方向上可实施独立均匀布气的进气室和钢梁承载体；进气室包括均压空腔和包围均压空腔、由外界控制系统控制的用于控制均压空腔内反应气体温度的热媒介质腔；钢梁承载体包括进气室、进气通道、反应室、排气通道、排气室，构成反应气体通道。进气室钢构独立于反应室、排气室的钢构，其通过滑块螺栓与反应室、排气室的钢构连接，连接处设保温材料。本发明实现了进气室和反应室不同温度控制，以及在玻璃带横向方向可均匀布置的排气室，有效提高用于化学气相沉积法镀膜玻璃的工艺可控性和产品质量，适合平板玻璃生产线应用。

技术领域

本发明涉及平板玻璃生产线在线生产镀膜玻璃领域，具体涉及一种用于化学气相沉积法镀膜玻璃的反应器。

背景技术

镀膜玻璃是建筑节能领域重要的建筑材料之一，它既保留了窗户的透光性能，又发展成为具有能够高效阻隔热量传递功能的玻璃，将镀膜玻璃经过加热钢化制成中空玻璃或真空玻璃，就被赋予普通平板玻璃的特殊的节能、环保、安全和装饰等多项新功能；同时由于镀膜玻璃又可以具有良好的导电和热加工性能，成为太阳能电池和电子产品的基板玻璃。

镀膜玻璃按照制造工艺可分为在线镀膜玻璃和离线镀膜玻璃两种工艺，所谓在线镀膜玻璃就是石英砂等原料通过熔窑熔化澄清制造平板玻璃的过程中，在适合的温度区域内，嫁接上镀膜设备，将镀膜的先驱物通过镀膜设备均匀地喷洒在具有较高温度的玻璃表面上，镀膜先驱物在高温下热解反应，反应物沉积在玻璃板上形成具有一定功能膜层的工艺；而离线镀膜技术目前流行的主要工艺是真空阴极磁控溅射镀膜工艺，是指平板玻璃原片经过洗涤干燥后输送至真空室，在电场和磁场作用下，电离气体而成的离子以一定的速度撞击靶材，激发出靶材离子，最后沉积在玻璃表面上形成具有一定功能的膜层的工艺，这是非常成熟的工艺。在线制造镀膜玻璃和离线制造镀膜玻璃的最大区别在于，在线镀膜玻璃可随意热加工以及制造过程中不需附加能源，而离线镀膜玻璃则需要严格的苛刻条件才能满足要求，需要耗费大量的电能才能制备，因此在线镀膜是发展镀膜玻璃的良好方向。

在线镀膜的核心装备就是在整个玻璃生产线宽度方向上能够均匀实施镀膜的反应器。而在线镀膜实施的主流工艺是嫁接于浮法玻璃生产线上，该浮法玻璃生产线是由原料系统、熔窑、锡槽、过渡辊台、退火窑、在线监测系统、冷端切裁装箱构成，在线镀膜位置主要在锡槽和退火窑的温度500～700℃的区域，此区域的宽度一般都在4000～5600mm之间，因此这就要求在此处的在线镀膜的主体设备——镀膜反应器，具备良好的热稳定性，良好的刚性，同时具有保持满足反应先驱物所要求温度的进气室和不同于进气室温度要求的反应室，以及在玻璃带横向方向能够均匀布置的排气室。

拥有浮法在线镀膜玻璃技术的公司主要有：英国Pilkington公司、美国PPG公司、法国圣戈班公司、比利时格拉韦伯尔公司以及我国威海中玻新材料技术研发有限公司等。美国PPG和法国圣戈班公司起初的技术都是购买英国皮尔金顿的专利技术发展起来，这三家公司共同的特点都是在锡槽内的还原气氛中布置镀膜设备，而比利时格拉韦伯尔和威海中玻新材料技术研发有限公司的特点是在过渡棍台和退火窑A0区的氧化气氛中布置镀膜设备。

美国专利US4088471A介绍一种用于浮法玻璃生产线锡槽低温段使用的具有U型单通道反应器，该反应器进气室浸没在钢梁的冷却介质水中，由上游块、中心块和下游块直接或间接与钢梁相连接，构成进入气体反应区的U型通道，即气体从进气室经气体分布件，均匀地进入U型通道的上游通道预热达到热解反应前的温度，然后进入到由中心块与热玻璃带构成的U型通道的反应区，反应的废气则通过该U型通道的另一侧进入排气室排除反应区。因此，该装备是利用水温保持进气室的温度恒定在100℃以下，水是钢梁整体的冷却介质，反应区温度控制以绝热垫片调节反应区界面温度，对于硅烷为主体气体分解反应沉积单质硅是非常有效，其优点是适用于小流量、低温度、纯气体的沉积镀膜工艺，缺点是反应区的温度受冷却介质水的影响比较大，反应室温度只能在冷却介质冷却范围内，不能够任意调节控制。