本发明专利技术公开一种二氧化硅（SiO2）化学镀膜浆料的制备技术方法，使用该配方浆料可在目标材料表面上镀制二氧化硅膜，进而利用二氧化硅的各项物化特性对物体表面改性，使之获得新性能或改善原性能。尤其适合二氧化硅立体镀膜技术，主要有透光率高、附着力强、成膜致密、可在微纳米尺度下任意成形、成本低，适合规模化生产等优点。镀膜后可以使物体表面在硬度、离子阻隔、耐腐蚀、微纳米结构制备、生物培养表面构造、光催化介质、高介电常数绝缘膜层等特性得到强化、改善，在新型半导体器件、量子器件研发、超导薄膜应用、燃料电池堆体制造、生物工程、等高新技术领域有广泛用途。
【技术实现步骤摘要】
二氧化硅(SiO2)化学镀膜浆料的制备技术方法
：本专利技术涉及一种镀膜浆料，特别是涉及一种用于镀膜工艺上的浆料配置方法。
技术介绍
：二氧化硅(SiO2)具有硬度高，耐磨性好，绝缘性好，致密度高，光透过率高，对光的散射吸收少，耐腐蚀能力强以及良好的介电(绝缘)等特性。当将其镀制成不同厚度、性态的二氧化硅薄膜时，可以改善或达成新的物理化学特性，在很多高科技领域得到高价值的应用，如在光催化、微电子、量子器件、微纳米加工和透明绝热等领域具有很好的应用前景。在微电子领域，利用SiO2禁带宽度可变的特性，可作为非晶硅太阳电池的薄膜光吸收层，提高光吸收效率，二氧化硅的特性也可用于集成度高的大规模集成电路中的多层布线技术，用于硅大功率双极晶体管管芯平面和台面钝化，提高或保持了管芯击穿电压，提高了晶体管的稳定性；作为存储器件中的电荷存储层，集成电路中的栅介质层等。二氧化硅薄膜具有优良的负电荷充电和存储能力，电荷的存储寿命长(200-500年)、抗高温恶劣环境强。还可以与现代硅半导体工艺相结合，实现微型化甚至集成电路化。在光学领域硅基二氧化硅光波导有源和无源器件的研究，使这类器件不仅具有优良的传导特性，还具备光放大、发光和电光调制等基本功能，在光学集成和广电集成器方面很有应用前景，二氧化硅薄膜可作为波导膜、减反膜和增透膜，可应用于空间过滤器，窗口，靶室窗口或打靶透镜等，利用二氧化硅薄膜的致密性和绝缘性可以作为杂质选择扩散的掩蔽膜，用做器件表面的保护层和钝化层，在半导体激光器中，还可在其端面作为增反和增透层，来提高激光器的性能和使用寿命。在透明导电玻璃中(ITO)，二氧化硅可作为钠离子的阻挡层。微纳米成型技术的疏松二氧化硅结构的多孔性质和抗腐蚀特性可应用于过滤薄膜、薄膜反应以及分离技术、分子工程，生物工程等；利用成型技术还可以制作二氧化硅微管道系统，其高硬度耐腐蚀特性成为管壁材料的理想选择。其他方面，在驻极体电声器件与传感器件、驻极体太阳能电池板、驻极体马达和发电机方面获得更广泛的应用。常用的二氧化硅薄膜的制备方法主要有化学气、液相淀积法、物理气象淀积法、热氧化法、溶胶凝胶法。化学气、液相淀积法是利用化学反应的方式，在反应室将反应物生成固态生成物，并淀积在基片表面的一种薄膜淀积技术，其特点是薄膜的生长速率快，可以准确控制生长速率，薄膜结构致密，缺点是真空度低，从而使薄膜的杂质含量高，薄膜硬度低，沉积速率过快而导致薄膜内柱状晶严重，并存在空洞等。物理气象淀积法主要分蒸发镀膜、离子镀膜和溅射镀膜，蒸发镀膜技术比较早，此法沉积的膜与基体的结合力不强。溶胶凝胶法的化学过程是将原料分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，开始成为溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶，经过千燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。特点是：1、由于溶胶－凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液，因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间是在分子水平上被均匀地混合。2、由于经过溶液反应步骤，就很容易均匀定量地掺入一些微量元素，实现分子水平上的均匀掺杂。3、化学反应容易进行，而且仅需要较低的合成温度，一般溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内，因此反应容易进行，温度较低。4、选择合适的条件可以制备各种新型材料。本专利技术的内容：本专利技术是利用特定的添加剂与硅酸乙酯TEOS和溶剂在一定条件下混合，经过水解、缩聚等反应，合成一种可以供溶胶凝胶工艺保持稳定工业化生产的浆料，用其镀制高纯度、高致密性、高透光率的二氧化硅薄膜。利用这种浆料在基板上镀湿膜后，随着溶剂的蒸发和缩聚反应的进行，胶体的结构强度增加，溶胶逐渐固化为凝胶，经过干燥和烧结后，在基片上形成二氧化硅膜。1、按照配方配制可以用来稳定、连续、规模化生产的二氧化硅溶胶镀膜浆料。2、用适当的镀膜工艺方法和脱水工艺,在目标基片上制成厚度、透光率、折射率、致密度、立体形状可控的二氧化硅薄膜。3、用本配方浆料镀制二氧化硅薄膜具有以下优点：①可常温下成膜，适用于某些不能高温镀膜的领域要求。②可按需要单、双面同时镀膜，灵活度好效率高。③制成的薄膜透光率高，通过膜厚控制可以使透明基板透光率增加2％-4％。④成膜与基板附着力强、分子排列紧密、可控制微纳米尺度下任意成形、立体镀膜。⑤浆料配置成本和镀膜成本低廉，适合规模化生产。⑥配方原料为通用工业化工原料，容易获得且价格低廉可控。本专利技术的技术方案与具体的实施方式：1、各种化工原料的准备，所需原料包括：乙酸乙酯，乙醇，甲醇,乙酸酐，丙酮，正戊醇，乙酰丙酮，硅酸酯，磷酸，纯水.2、所需容器：200KG塑料桶2个。台秤一个，量筒，烧杯，搅拌器3、配制浆液的工作环境:室内温度20-22℃。室内使用防爆电气开关并保持空气流通。4、各原料的组分：乙酸乙酯：31KG，乙醇24KG，甲醇:28KG,乙酸酐:3300ML，丙酮:33.9KG，正戊醇:2470ML，乙酰丙酮:1500ML，硅酸酯:30KG，磷酸:75ML，纯水:5800ML。5、将乙酸乙酯：31KG，乙醇24KG，甲醇:28KG,乙酸酐:3300ML，丙酮:33.9KG，正戊醇:2470ML，放入200KG的桶中，开始均匀搅拌5分钟。6、再注入乙酰丙酮:1500ML，硅酸酯:30KG，磷酸:75ML，纯水:5800ML，搅拌30分钟停止。7、将桶密封，静置7天后浆料配置完成。硅酸脂分子式：C8H20O4Si结构式：硅酸脂与乙醇丙酮等溶剂互溶,可形成稳定的溶液,用于工业化生产。技术方案达到的效果：根据本专利技术研制的浆料配方制作的镀膜浆料，可以玻璃、硅晶元、金属等硬质无机材料为基板或基层，以简单浸入浆料再提出的方法在目标基板上涂覆，通过控制提拉速度、搅拌速度、温度、时间等参数得到厚度范围为的SiO2薄膜；以这种浆料所镀制的二氧化硅薄膜具有致密的分子排列和较强的附着力，高透光率，高硬度。部分试验的数据如下：膜厚：用金洋万达公司的JY-WJZ-II型号椭圆偏振仪，在比利时GLALERBEL公司生产的14”x14”，1.1mm厚浮法玻璃上双面镀二氧化硅膜，在最高透射率条件下测得膜厚数据：透射率：用上海精科公司的WFH-201A型号透射反射仪，在日本旭硝子株式会社产的355.6x355.6x1.1mm厚浮法玻璃上双面镀二氧化硅膜，控制膜厚的条件下透射率数据：见(表一)附着力：用美国DEFELSKO公司的型号为OSITESTAT-A附着力检测仪，国产耀皮浮法玻璃基板测得SiO2薄膜附着的附着力数据是采用划痕法，是目前检验硬质薄膜最常用也是最好的方法。测试数据如下：见(表一)致密性：Leech试验，用两块镀有二氧化硅薄膜阻挡层的浮法玻璃上下密封成空腔，腔内注入去离子水(纯水)，然后将玻璃放在100℃水中，同时添加100毫升碳酸钠标准液。在沸水中沸煮72小时后检测密封腔内的水钠离子含量，通过检测玻璃基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二氧化硅(SiO
【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅(SiO2)化学镀膜浆料的制备技术方法，其特征是：包括以下过程步骤
(1)各种化工原料的准备，所需原料包括：乙酸乙酯，乙醇，甲醇,乙酸酐，丙酮，正戊醇，乙酰丙酮，硅酸酯，磷酸，纯水。
(2)所需容器：200KG塑料桶2个。台秤一个，量筒，烧杯，搅拌器。
(3)配制浆液的工作环境:室内温度20-22℃。室内使用防爆电气开关并保持空气流通。
(4)各原料的组分：乙酸乙酯：31KG，乙醇24KG，甲醇:28KG,乙酸酐:3300ML，丙酮:33.9KG，正戊醇:2470ML，乙酰丙酮:1500ML，硅酸酯:30KG，磷酸:75ML，纯水:5800ML。
(5)将乙酸乙酯：31KG，乙醇24KG，甲醇:28KG,乙酸酐:3300ML，丙酮:33.9KG，正戊醇:2470ML，放入200KG的桶中，开始均匀搅拌5分钟。
(6)再注入乙酰丙酮:1500ML，硅酸酯:30KG，磷酸:75ML，纯水:5800ML，搅拌30分钟停止。
(7)将桶密封，静置7天后浆料配置完成。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化硅(SiO2)化学镀膜浆料的制备技术方法，其特征在于所需原料包括：乙酸乙酯，乙醇，甲醇,乙酸酐，丙酮，正戊醇，乙酰丙酮，硅酸酯，磷酸，纯水。
3.根据权利要求1所述的一种二氧化硅(SiO2)化学镀膜浆料的制备技术方法，其特征在于配制浆液的工作环境:室内温度21-22℃，室内防爆，透风。
【专利技术属性】
技术研发人员：王东明，
申请(专利权)人：烟台晶讯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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