[go: up one dir, main page]

RU2687999C1 - Способ нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла - Google Patents

Способ нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла Download PDF

Info

Publication number
RU2687999C1
RU2687999C1 RU2018130931A RU2018130931A RU2687999C1 RU 2687999 C1 RU2687999 C1 RU 2687999C1 RU 2018130931 A RU2018130931 A RU 2018130931A RU 2018130931 A RU2018130931 A RU 2018130931A RU 2687999 C1 RU2687999 C1 RU 2687999C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
glass
copper
bath
application
Prior art date
Application number
RU2018130931A
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Николаевич Петрачков
Михаил Юрьевич Чумбаров
Вячеслав Иванович Самсонов
Николай Робертович Глембовский
Никита Викторович Шаталин
Original Assignee
Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" (АО "ОНПП "Технология" им. А.Г. Ромашина")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" (АО "ОНПП "Технология" им. А.Г. Ромашина") filed Critical Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" (АО "ОНПП "Технология" им. А.Г. Ромашина")
Priority to RU2018130931A priority Critical patent/RU2687999C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2687999C1 publication Critical patent/RU2687999C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/54Electroplating of non-metallic surfaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения токоподводящих шинок на электропроводящие покрытия полимерных стекол, используемых при изготовлении электрообогреваемых композиций для авиации, наземного и водного транспорта, архитектурного остекления. Способ включает очистку стекла, нанесение адгезионного слоя металла на его токопроводящую поверхность и последующее нанесение на него проводящего слоя, при этом на токопроводящей поверхности стекла на участке нанесения шинки размещают ванну с электропроводящим раствором и закрепленным в ней медным электродом, проводят герметизацию стыка ванны с поверхностью стекла, подают на медный электрод напряжение и наносят адгезионный слой меди методом гальванического осаждения, на который присоединяют ленту из токопроводящего материала. Технический результат: обеспечение надежной и эффективной эксплуатации систем электрообогрева изделий остекления транспортных средств в необходимых режимах, изготовленных из полимерных материалов, в частности из монолитного поликарбоната и полиметилметакрилата. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

Description

Изобретение относится к технике нанесения токоподводящих шинок на электропроводящие покрытия полимерных стекол, используемых при изготовлении электрообогреваемых композиций остекления для авиации, наземного и водного транспорта, архитектурного остекления.
Для подачи электропитания на прозрачные электронагревательные элементы (покрытия) используют токоподводы в виде токоподводящих шин. В их состав входят металлы с низким электросопротивлением - серебро, медь, алюминий и др. Состав, геометрические размеры и технология изготовления токоподводящих шин определяются конструкцией и технологией изготовления электрообогреваемого стекла, его электротехническими характеристиками. Основные требования к токоподводам - надежный адгезионный и электрический контакт с токопроводящим покрытием, низкое сопротивление, минимальное снижение оптических и прочностных характеристик стеклоизделия при их нанесении, возможность нанесения шин любой конфигурации как на плоские, так и на криволинейные стекла.
Тенденция создания сверхлегких и прочных электрообогреваемых стекол для авиационного остекления предусматривает использование полимерных (метилметакрилатных, поликарбонатных) стекол. В этом случае, применение существующих конструкций и технологий изготовления токоподводящих шин для силикатных стекол не обеспечивает требуемых значений их прочности (происходит термическое или механическое разупрочнение стекол).
Для органических прозрачных материалов, имеющих температуру размягчения не более 100-150°С, токоподводящие шины изготавливают несколькими способами.
Нанесением на поверхность стекла смеси серебра с полимерными термоотверждаемыми клеями с последующим их запеканием. В этом случае сопротивление шин значительно выше, а адгезионный и электрический контакт ниже, что снижает ресурс и надежность электрообогреваемого стекла, особенно при больших токовых нагрузках и удельных мощностях нагрева. То есть, для органических стекол, с учетом высокого уровня удельных мощностей электронагревательных элементов (0,2-0,7 вт/см2), клеевые составы шин с применением серебра ненадежны.
Метод нанесения силикатно-серебрянных шинок шелкографическим методом предполагает использование дорогостоящего оборудования (специальных струйных принтеров). Для решения указанной задачи требуется разработка новых конструкций токоподводящих шин и технологий их изготовления, обеспечивающих выполнение основных технических требований.
Известен способ формирования токоведущей шины на низкоэмиссионной поверхности стекла методом холодного газодинамического напыления с помощью напыляющего сопла устройства для газодинамического напыления, в котором напыляющее сопло реверсно перемещают по необходимой траектории напыления, при этом через сопло под воздействием сжатого воздуха подается первоначально 2-х компонентный мелкодисперсный порошок Al+Zn, а затем порошок меди (патент РФ №2588921, МПК С23С 4/12, публикация 20.07.2016 г.).
Данный способ предусматривает принудительное внедрение частиц порошка под высоким давлением сжатого воздуха в стеклянную подложку. Он может быть использован только для нанесения шинок на силикатное стекло. Для нанесения токоподводящих шинок на органическое стекло или стекло из поликарбоната он не приемлем. Это обусловлено тем, что полимерные материалы по своей структуре менее плотные (мягкие) по сравнению с силикатным стеклом. Поэтому в процессе попадания частиц порошка на материал подложки не происходит их взаимодиффузия (склепывание частиц), так как последующая частица порошка, соударяясь с первоначальной частицей, уже внедренной в тело подложки, заглубляет ее еще глубже, не связываясь (не склепываясь) с ней, что не происходит в случае силикатного стекла. То есть структура шинки получается рыхлой (не плотной), что не обеспечивает ее работоспособность. Кроме того, при этом способе нанесения происходит разрушение (разрыв) токополя на которое наноситься шинка.
Наиболее близким к изобретению является способ нанесения токоподводящих шинок на прозрачную или непрозрачную подложку из таких материалов, как стекло, пластик и керамика (патент № WO 1591/018757, МПК С03С 17/09). Способ включает в себя очистку подложки, размещение ее в вакуумной камере, напыление из паровой фазы связующего (адгезионного) слоя из металлов хрома, вольфрама, титана, молибдена, никеля, тантала, нержавеющей стали, циркония, гафния, алюминия или сплава из этих металлов и последующего напыления из паровой фазы проводящего слоя, состоящего в основном из меди, серебра, золота, алюминия или смесей и сплавов этих металлов. Способ включает также дополнительное напыление на проводящий слой защитного слоя из металлов хрома, вольфрама, титана, молибдена, никеля, тантала, нержавеющей стали, циркония, гафния, алюминия или сплава из этих металлов.
Данный способ получения токоподводящих шинок путем осаждения в вакууме металла из паровой фазы позволяет получать шинки с тонким поперечным сечением, которые могут использоваться лишь в слаботочных системах обогрева стекол. В высокоточных системах обогрева, использующихся в авиационном, железнодорожном и других транспортных средствах, такие шинки, в силу высоких токов, малого поперечного сечения и образующегося при этом высокого напряжения, будут перегорать.
Кроме того, использование для нанесения шинок вакуумной техники предполагает высокие трудозатраты и высокую стоимость данной технологической операции.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение надежной и эффективной эксплуатации систем электрообогрева изделий остекления транспортных средств, изготовленных из полимерных материалов, в частности из монолитного поликарбоната и полиметилметакрилата.
Для достижения задачи изобретения предложен:
1. Способ нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла, включающий очистку стекла, нанесение адгезионного слоя металла на его токопроводящую поверхность и последующего напыления на него проводящего слоя, отличающийся тем, что на токопроводящей поверхности стекла на участке нанесения шинки размещают ванну с электропроводящим раствором и закрепленным в ней медным электродом, проводят герметизацию стыка ванны с поверхностью стекла, подают на медный электрод напряжение и наносят адгезионный слой меди методом гальванического осаждения, на который присоединяют ленту из токопроводящего материала.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве электропроводящего раствора используется медный купорос.
3. Способ по п.п. 1-2, отличающийся тем, что лента из токопроводящего материала выполнена из меди, серебра, алюминия.
Метод нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла гальваническим способом является наиболее предпочтительным по качеству контакта между токопроводящим материалом подложки и адгезионным слоем меди. Это обусловлено тем, что процесс гальванического осаждения предполагает диффузию ионов с материала анода на материал катода. В нашем случае, с медного электрода на токопроводящую поверхность стекла материалом которой, как правило, является оксид олова.
Медный купорос (водный раствор сернистой меди) является дешевым электролитом, содержащим медь. Присоединение ленты медной фольги, например, с помощью серебросодержащей пасты, обеспечивает хорошую электропроводность шинки. При этом толщину фольги в конструкции системы электрообогрева для различных изделий можно менять в зависимости от величины подаваемого напряжения.
Таким образом, изготовленные по данному способу токоподводящие шинки, в полной мере обеспечивают надежную эксплуатацию систем электрообогрева изделий остекления из полимерных материалов при любых электрических нагрузках. Кроме того, ее изготовление относительно простое и не требует больших финансовых затрат.
Предложенный способ осуществляется следующим образом.
Заготовка изделия из полимерного материала, например, поликарбонатного стекла, с нанесенным на ее одну из поверхностей электропроводящим слоем, например, оксидом олова, очищается с помощью профильтрованного сжатого воздуха. Затем на стекло со стороны электропроводящего слоя на участок где предполагается нанести токоподводящую шинку устанавливают ванну, выполненную из материала марки «ВИКСИНТ» с закрепленным в ней электродом, выполненным из меди.
Далее место стыка ванны со стеклом герметизируется путем создания вакуума между дном ванны и стеклом. В ванну подают электролит, содержащий медный купорос. Затем на медный электрод подают напряжение. При этом между медным электродом, выступающим в данном случае в качестве анода и токопроводящей поверхностью стекла, которая выступает в качестве катода, происходит электрохимический процесс осаждения меди из электролита.
По окончании процесса гальванического осаждения ванна разгерметизируется и снимается со стекла. На получившийся медный гальванический слой с помощью серебросодержащей пасты приклеивается лента медной фольги. При этом ширина ленты должна соответствовать ширине медного гальванического слоя, а толщина выбирается в зависимости от необходимых для изделия электрических параметров.
Пример. Была взята заготовка стекла из поликарбоната с нанесенным на одну из ее сторон электропроводящим покрытием (оксидом олова). В «чистом помещении» была проведена ее очистка фильтрованным сжатым воздухом. Стекло уложили на специальный стол вверх стороной с нанесенным электропроводящим покрытием. Ближе к краю изделия, где в соответствии с чертежом должна располагаться токопроводящая шинка, установили ванну.
Ванна выполнена из эластичного материала марки «ВИКСИНТ», устойчивого к агрессивным средам и имеет в донной части, укладывающейся на стекло, пазы. Эластичность материала ванны позволяет укладывать ее на криволинейные поверхности стекол, а наличие пазов позволяет создавать между стеклом и ванной вакуум и, тем самым, герметизировать место стыка ванны и стекла. Кроме того, внутри ванны закреплен медный электрод.
Далее к пазам подсоединили шланги от вакуумного насоса и путем откачки воздуха из пазов ванны произвели герметизацию стыка ванны со стеклом. Затем в ванну подали приготовленный электролит на основе водного раствора сернистой меди (медный купорос). После этого на электрод подали напряжение.
После определенного времени (≈ 10 минут) отключили напряжение и вакуумный насос, слили электролит, сняли ванну с поверхности стекла. На стекле был образован адгезионный гальванический медный слой ориентировочной толщины 0,015 мм и шириной 7 мм. Тестирование на скотч (приклеивание скотча к гальваническом слою и последующий резкий его отрыв) показали хорошую адгезию гальванического слоя к токопроводящей поверхности стекла.
Далее взяли ленту медной фольги толщиной 0,1 мм по длине и ширине равной длине и ширине гальванического слоя. На одну из ее поверхностей нанесли серебросодержащую пасту ПСП и приклеили к гальваническому медному слою. Таким образом была создана электроподводящая шинка.
Электрообогреваемые изделия авиационного остекления на основе монолитного поликарбоната с токоподводящими шинками были испытаны на специальных установках и стендах. Изделия показали достаточно хорошее распределение температур на нагреваемой поверхности и отсутствие местного перегрева в районе расположения шинок, что подтвердилось термограммами. Испытания на цикличность включений и выключений (100 циклов) также показали положительный результат.
Из полученных данных видно, что предлагаемый способ позволяет изготовить токоподводяшие шинки на изделиях из полимерного стекла, обеспечивающими надежную эксплуатацию изделий в необходимых режимах обогрева. Кроме того, предлагаемый способ за счет снижения времени процесса формирования шинок является экономически более эффективным.

Claims (3)

1. Способ нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла, включающий очистку стекла, нанесение адгезионного слоя металла на его токопроводящую поверхность и последующее нанесение на него проводящего слоя, отличающийся тем, что на токопроводящей поверхности стекла на участке нанесения шинки размещают ванну с электропроводящим раствором и закрепленным в ней медным электродом, проводят герметизацию стыка ванны с поверхностью стекла, подают на медный электрод напряжение и наносят адгезионный слой меди методом гальванического осаждения, на который присоединяют ленту из токопроводящего материала.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве электропроводящего раствора используют раствор медного купороса.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что лента из токопроводящего материала выполнена из меди, серебра, алюминия.
RU2018130931A 2018-08-27 2018-08-27 Способ нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла RU2687999C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130931A RU2687999C1 (ru) 2018-08-27 2018-08-27 Способ нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130931A RU2687999C1 (ru) 2018-08-27 2018-08-27 Способ нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2687999C1 true RU2687999C1 (ru) 2019-05-17

Family

ID=66579003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018130931A RU2687999C1 (ru) 2018-08-27 2018-08-27 Способ нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2687999C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2026839C1 (ru) * 1991-06-20 1995-01-20 Научно-исследовательский институт технического стекла Электрообогревное изделие конструкционной оптики
WO2000058051A1 (en) * 1999-03-29 2000-10-05 Antaya Technologies Corporation Low temperature solder
RU2391304C1 (ru) * 2009-01-30 2010-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Электрообогревное стеклоизделие
RU2624990C1 (ru) * 2016-09-15 2017-07-11 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике", ООО "НТЦ ТПТ" Контактная сетка гетеропереходного фотоэлектрического преобразователя на основе кремния и способ ее изготовления

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2026839C1 (ru) * 1991-06-20 1995-01-20 Научно-исследовательский институт технического стекла Электрообогревное изделие конструкционной оптики
WO2000058051A1 (en) * 1999-03-29 2000-10-05 Antaya Technologies Corporation Low temperature solder
RU2391304C1 (ru) * 2009-01-30 2010-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Электрообогревное стеклоизделие
RU2624990C1 (ru) * 2016-09-15 2017-07-11 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике", ООО "НТЦ ТПТ" Контактная сетка гетеропереходного фотоэлектрического преобразователя на основе кремния и способ ее изготовления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2615009C1 (ru) Устройство для нанесения металлической плёнки и способ нанесения металлической плёнки
AU6708196A (en) An electrolytic process for cleaning and coating electrically conducting surfaces
AU1324200A (en) Systems and methods for modifying ice adhesion strength
CN103668380B (zh) 一种电化学加工用电极的双膜侧壁绝缘方法
PL206841B1 (pl) Elektroda do baterii i sposób wytwarzania elektrody do baterii
CN104103433B (zh) 一种耐电弧烧蚀的开关触点及其制备方法
CN107955961B (zh) 一种镁合金表面导电防腐涂层的制备方法
US3751301A (en) Reserve battery electrodes using bonded active materials
CN104112609A (zh) 耐电弧烧蚀的开关触点及其制备方法
CN101974776A (zh) 一种在水相中电泳沉积制备量子点薄膜的方法
RU2687999C1 (ru) Способ нанесения токоподводящих шинок на токопроводящую поверхность полимерного стекла
CN205774848U (zh) 一种电泳涂装设备及其管式阳极
WO2017054391A1 (zh) 一种直接连接镀膜电极的电解臭氧水装置
WO1999015714A3 (en) Electro-plating process
CN103572351A (zh) 碳纤维增强塑料构件以及用于形成防腐蚀层的方法和装置
CN109003703A (zh) 一种单面转印式石墨烯膜结构及其制备方法
WO2009139555A3 (ko) 유체의 정전처리 장치
CN101377000A (zh) 微弧氧化工件的电泳涂装方法
CN103903669B (zh) 一种铜基电接插件及其制备方法
CN1954100B (zh) 通过微电弧氧化在阀金属零件上产生高粘附力的厚保护涂层的方法
CN203128675U (zh) 一种电解铜粉用阴极板
CN107557733B (zh) 一种电触头镀银的方法
KR101571844B1 (ko) 밀착력이 우수한 cnt-모재 복합구조를 가지는 전기도금 또는 전해용 양극의 제조방법
CN204029622U (zh) 耐电弧烧蚀的开关触点
JP2014201683A (ja) 融雪塗料およびこれを利用した施工方法、融雪システム

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200828

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220324