[发明专利]一种浮法在线常压化学气相沉积镀膜反应器

说明书

技术领域

本发明涉及化学气相沉积镀膜与浮法玻璃深加工技术领域，尤其涉及一种浮法在线玻璃常压化学气相沉积镀膜反应器，其利用常压化学气相沉积反应在浮法在线玻璃上沉积薄膜。

背景技术

化学气相沉积方法(CVD)是目前获得大面积薄膜的最常用方法。这种方法获得薄膜与沉积基底结合力强，薄膜本体结构致密，镀膜速度快，制备工艺简单，成本低廉，适用薄膜材料广泛，易于工业化生产。其中常压化学气相沉积方法(APCVD)是指镀膜环境压力与大气压力相近的一种CVD镀膜方法，广泛应用在浮法在线大面积镀膜领域，国内外许多专利和文献涉及了该方法和技术工艺。

中国专利CN100340512C公开了一种浮法在线镀膜装置，它采用线性多进多排结构，镀膜气体竖直方向经过喷嘴到达玻璃带表面，发生镀膜反应，没有考虑排气粉尘回流对排气管道的堵塞，没有对排气余热加以利用，没有对前驱体气体强化预热；中国专利CN103058530A公开了一种双进、双排的在线镀膜装置，反应气进气方式仍然为竖直方向直接到达玻璃带表面；中国专利CN103121798A和中国专利CN103466955A分别公开了一种基于APCVD方法的镀膜装置和镀膜技术，但是对镀膜反应器及其进气结构没有明确描述。

以上专利及当前使用的基于APCVD方法的镀膜装置，未利用排气余热，且进气室内未利用沉积基底或玻璃带表面对流传热强化混合预热，其进气方式采用竖直喷镀，在沉积基底或玻璃带表面均布、加热进而反应的方式。由于镀膜均匀性的要求，反应气体在沉积浮法玻璃带表面主要呈层流状态，竖直喷镀、排气室气流分布不均，不能使反应气体在玻璃带表面形成平稳的层流，气体加热方式只有与玻璃带表面接触的热传导以及辐射加热，在气相传热中具有最优效率的对流加热方式被极大的弱化。这一状况大大降低了APCVD镀膜的热效率，使得镀膜反应必须在较高的温度范围、较窄的温度窗口才能稳定进行，严重限制了APCVD方法镀膜的效率和质量。排气室粉尘回流既会造成排气室堵塞，影响排气的过程，还会造成玻璃带镀膜的污染，严重影响了APCVD方法镀膜的质量。这大大增加了APCVD浮法在线玻璃镀膜的成本。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提供一种利用废气余热且具有强化对流传热效果、调节玻璃带表面气流、防止粉尘排气过程回流的浮法在线玻璃常压化学气相沉积镀膜反应器，在保证镀膜气体均布、气流状态属层流稳定的条件下，通过利用废气余热以及进气室内充分混合强化对流预热反应前驱气体达到降低镀膜反应温度，拓宽镀膜温度窗口，从而达到提高镀膜效率的目的。

为实现以上目的，本发明的浮法在线常压化学气相沉积镀膜反应器采用如下技术方案：

一种浮法在线常压化学气相沉积镀膜反应器，包括保温外壳和底板，所述的保温外壳内设有进气室和排气室，底板上设有与进气室连通的狭缝以及与排气室连通的排气口，所述的保温外壳中还设有预混室和废气室，预混室连接镀膜前驱气体进气管，且预混室嵌装在废气室中，排气室接入所述的废气室，进气室经进气通道与所述的预混室连通；所述的进气室布置在底板上方，且为沿气流方向逐渐扩宽的广口状，进气室内安装有混流挡板，用于形成上下起伏的气流。排气室为上粗下细结构，便于废气和粉尘的排出，排气室里装有易拆卸的集尘板，用于收集粉尘，防止回流至玻璃带影响镀膜质量。

本发明中，将连接镀膜前驱气体进气管的预混室置于废气室中，利用废气余热对反应前驱气体进行预热，同时将进气室平铺设置并沿气流方向逐渐扩宽，使通过进气通道进入的反应前驱气体逐步扩散到与出口狭缝等宽的范围，混流挡板用于在进气室内形成上下起伏的气流，强化反应前驱气体的对流传热和混合过程，以降低镀膜反应温度，拓宽镀膜温度窗口，达到提高镀膜效率的目的。

其中，反应器的底板采用热导率高的耐高温钢板，尽可能多的从沉积基底或玻璃带上获得热量，从而对反应器内部的反应前驱气体强化预热。

所述的排气口和进气通道位于狭缝的远端，且排气室和进气通道通过隔板隔开，反应前驱气体扩散到狭缝具有较长路径，增强对流传热和混合的时间，从玻璃带获得更多热量。

所述的狭缝和排气口处均设有用于限制气流走向且带倒角的长条状石墨挡块，该石墨挡块沿狭缝方向布置，可强化镀膜气体分布的均匀性，提高镀膜的效率以及镀膜的均匀性。