CN102514279A

CN102514279A - 四银低辐射镀膜玻璃及其制造工艺

Info

Publication number: CN102514279A
Application number: CN2011103816499A
Authority: CN
Inventors: 林嘉宏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明公开了一种四银低辐射镀膜玻璃及其制造工艺，所述四银低辐射镀膜玻璃在玻璃基板上设有镀膜，其特征在于，所述镀膜的膜层结构自玻璃基板向外依次为：第一电介质组合层、第一银层、第一间隔层电介质组合层、第二银层、第二间隔层电介质组合层、第三银层、第三间隔层电介质组合层、第四银层、第二电介质组合层。本发明采用了独特的膜层结构和制造工艺，并且进一步使用了新型材料的电介质层代替传统的金属阻挡层，使玻璃可见光透过率大幅提升、减少了干扰色，并且增加了颜色选择范围，使改良后的产品具很高的可见光透过率、极低的辐射率、良好的光热比和光学稳定性、耐候性，并能获得较好的隔热保温效果。

Description

四银低辐射镀膜玻璃及其制造工艺

技术领域

本发明涉及建筑和汽车用镀膜玻璃领域，具体是一种四银低辐射镀膜玻璃及其制造工艺。

背景技术

低辐射镀膜玻璃是一种既能像普通玻璃一样让室外的太阳能、可见光透过，又能像红外反射镜一样(尤其对中远红外线)将物体二次辐射热反射回去的新一代镀膜玻璃，在任何气候环境下使用，均能达到控制光线、节约能源热量、控制调节及改善环境的作用。传统低辐射玻璃包括单银、双银镀膜玻璃，为了获得更低的U值、SC(遮阳系数)和良好的光热比(LSG)，只有通过不断增加银层的厚度，但是银层厚度的增加，就意味着可见光透过的降低、颜色选择受限，无法满足不同客户的需求，于是就出现了更加复杂的三银甚至四银低辐射镀膜玻璃。

发明内容

本发明的技术目的解决现有技术中存在的问题，在银层中间增设间隔电介质层，通过其叠加效果抵消由于银层厚度的增加而降低的可见光透过率。

本发明的技术方案是：

一种四银低辐射镀膜玻璃，在玻璃基板上设有镀膜，其特征在于，所述镀膜的膜层结构自玻璃基板向外依次为：第一电介质组合层、第一银层、第一间隔层电介质组合层、第二银层、第二间隔层电介质组合层、第三银层、第三间隔层电介质组合层、第四银层、第二电介质组合层。

作为优选，所述第一电介质组合层、第二电介质组合层、第一间隔层电介质组合层、第二间隔层电介质组合层、第三间隔层电介质组合层由SSTOx、CrNx、CdO、MnO₂、InSbO、TxO、SnO₂、ZnO、ZnSnOx、ZnSnPbOx、ZrO₂、AZO、Si₃N₄、SiO₂、SiOxNy、BiO₂、Al₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、In₂O₃、MoO₃、TiO₂材料膜层中的一种或几种组成。

所述第一电介质组合层、第二电介质组合层的厚度为10-80nm。

所述第一间隔层电介质组合层、第二间隔层电介质组合层、第三间隔层电介质组合层的厚度为10-200nm。

所述第一银层、第二银层、第三银层、第四银层的厚度为5-40nm。

一种四银低辐射镀膜玻璃的制造工艺，采用真空磁控溅射镀膜，其特征在于，包括以下步骤：

在玻璃基板上依次镀制第一电介质组合层、第一银层、第一间隔层电介质组合层、第二银层、第二间隔层电介质组合层、第三银层、第三间隔层电介质组合层、第四银层、第二电介质组合层。

所述第一电介质组合层、第二电介质组合层、第一间隔层电介质组合层、第二间隔层电介质组合层、第三间隔层电介质组合层可采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式或者平面阴极、直流磁控溅射的方式沉积膜层。

所述第一银层、第二银层、第三银层、第四银层采用平面阴极、直流溅射的方式沉积膜层。

所述双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在氩氧、氩氮或氩氧氮氛围中进行。

所述平面阴极、直流溅射的方式在氩氧、氩氮或纯氩氛围中进行。

本发明所提供的四银低辐射镀膜玻璃及其制造工艺，具有独特的膜层结构，对传统的低辐射镀膜玻璃进行了改进，解决传统低辐射玻璃在银层厚度和层数增加后产生的可见光透过率降低、外观颜色呈现干扰色、颜色选择受限等问题，特别是使用新型材料的电介质层代替金属阻挡层的阻挡保护作用，从而取消了金属阻挡层，使得可见光透过大幅提升。本发明的玻璃具有具很高的可见光透过率、极低的辐射率、良好的光热比，具有良好的光学稳定性、耐候性和颜色多样，可满足不同客户的需求，隔热保温效果好，紫外线阻挡率高，适宜广泛应用到汽车玻璃和建筑玻璃市场。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。

如图所示，本发明的四银低辐射镀膜玻璃的结构及膜层厚度为：

玻璃/第一电介质组合层(10-80nm)/第一银层(5-40nm)/第一间隔层电介质组合层(10-200nm)/第二银层(5-40nm)/第二间隔层电介质组合层(10-200nm)/第三银层(5-40nm)/第三间隔层电介质组合层(10-200nm)/第四银层(5-40nm)/第二电介质组合层(10-80nm)。

其中第一、第二电介质组合层，第一、第二、第三间隔层电介质组合层由SSTOx、CrNx、CdO、MnO₂、InSbO、TxO、SnO₂、ZnO、ZnSnOx、ZnSnPbOx、ZrO、AZO、Si₃N₄、SiO、SiOxNy、BiO₂、Al₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、In₂O₃、MoO₃、TiO₂等材料构成的膜层中的一种或几种组成。

实施例1：

本发明具体实施使用的磁控溅射镀膜机，包括23个交流旋转双阴极，8个直流平面阴极，采用下表列出工艺参数，使用17个交流旋转双阴极，4个直流平面阴极，按照膜层的先后顺序依次镀制，制出本发明四银低辐射镀膜玻璃。玻璃基板在镀膜前要经过清洗干燥，然后在真空磁控溅射镀膜机中进行预真空过渡，然后开始镀膜工序，其工艺参数和靶的位置列表如下：

上表所有氮化硅(Si₃N₄)层使用硅铝(92∶8)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氮氛围中溅射沉积，功率为20-110kw，电源频率为20-40kHz；

上表所有氮氧化硅(SiOxNy)层使用硅铝(92∶8)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氮、氧氛围中溅射沉积，功率为20-80kw，电源频率为20-40kHz；

上表中氧化锌(ZnO)层使用锌铝(98∶2)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氧氛围中溅射沉积，功率为10-50kw，电源频率为20-40kHz；

上表所有AZO层使用AZO靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在纯氩氛围中溅射沉积，功率为2-10kw，电源频率为20-40kHz；

上表所有的功能层Ag层为使用银靶，采用平面阴极、直流磁控溅射方式在纯氩氛围中溅射沉积，功率为2-10kw。

使用上述工艺参数制出的玻璃光学性能如下(玻璃为6mm普通白玻)：

a、玻璃可见光透过率T＝68.1％；

可见光玻璃面反射率＝10.1％；

可见光玻璃面色坐标a*值＝-3.0；

可见光玻璃面色坐标b*值＝-6.0；

可见光膜面反射率＝7.6％；

可见光膜面色坐标a*＝-1.9；

可见光膜面色坐标b*＝-3.0；

玻璃辐射率E＝0.015。

b、使用本发明制成6mm+12A+6mm(膜层在室外片的内面)结构的中空玻璃，按照ISO10292标准测定的数据如下：

可见光透过率T＝62％；

可见光玻璃面反射率(out)＝12％；

可见光玻璃面反射率(in)＝9.5％；

太阳能透过率T＝20％；

太阳能反射率(out)＝48％；

G-value＝0.248；

遮阳系数SC＝0.285；

U值＝1.53W/m2·K；

光热比LSG＝2.5。

实施例2：

使用磁控溅射镀膜机，采用下表列出工艺参数，使用17个交流旋转双阴极，4个直流平面阴极，制出本发明四银低辐射镀膜玻璃，其工艺参数和靶的位置列表如下：

上表氧化铌(Nb₂O₅)层使用氧化铌靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氧氛围中溅射沉积，功率为50-100kw，电源频率为20-40kHz；

上表氧化钛(TiO₂)层使用陶瓷氧化钛靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氧氛围中溅射沉积，功率为50-100kw，电源频率为20-40kHz；

上表氧化锌(ZnO)层使用锌铝(98∶2)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氧氛围中溅射沉积，功率为10-50kw，电源频率为20-40kHz；

上表所有氮化硅(Si3N4)层使用硅铝(92∶8)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氮氛围中溅射沉积，功率为20-110kw，电源频率为20-40kHz；

上表氧化锌锡(ZnSnOx)层使用锌铝(50∶50)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氧氛围中溅射沉积，功率为10-50kw，频率为20-40kHz；

上表所有功能层Ag层为使用银靶，采用平面阴极、直流磁控溅射方式在纯氩氛围中溅射沉积，功率为2-10kw。

a、玻璃可见光透过率T＝70.8％；

可见光玻璃面反射率＝10.0％；

可见光玻璃面色坐标a*值＝-2.0；

可见光玻璃面色坐标b*值＝-5.0；

可见光膜面反射率＝8.1％；

可见光膜面色坐标a*＝-2.0；

可见光膜面色坐标b*＝-3.0；

玻璃辐射率E＝0.018。

可见光透过率T＝65％；

可见光玻璃面反射率(out)＝13％；

可见光玻璃面反射率(in)＝10％；

太阳能透过率T＝20％；

太阳能反射率(out)＝58％；

G-value＝0.25；

遮阳系数SC＝0.287；

U值＝1.52W/m2·K；

光热比LSG＝2.58。

本发明四银低辐射镀膜玻璃及其生产工艺的特点及优越性在于：

1)、传统的以Ag作为红外反射膜层的低辐射镀膜玻璃，通常在Ag层前后增加金属阻挡层，以防止Ag层被侵蚀，然而由于金属阻挡层的加入使得透过率明显降低，特别是三银或四银低辐射镀膜玻璃，随着Ag层的增加，透过率已经受到很大影响，若再增加3-6层的金属保护层，复合膜层的可见光透过率便更难以得到保障。本发明取消了传统三银或四银低辐射膜层中的金属阻挡层，而采用新型材料的电介质层(如AZO层)对银层进行保护，这样便可以降低对透过率的影响，从而得到优良的热工性能；

2)、本发明由于未使用金属阻挡层，从而在一定程度上避免了干扰色的产生，再加上对膜层光谱曲线的控制，可以保证镀膜产品在0-45°范围观察的颜色纯正，无红、紫色干扰；

3)、本发明采用和玻璃材质相近的高硬度材料作为间隔电介质层组合层，不仅可以在玻璃基片和功能Ag层之间起到很好的粘接作用，并且可以抵消复合膜层的内部应力，特别是在抗划伤、耐磨和抗腐蚀方面效果更加明显；

4)、根据本实施例制造的产品的各项性能指标均能达准，并且优于同类产品。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种四银低辐射镀膜玻璃，在玻璃基板上设有镀膜，其特征在于，所述镀膜的膜层结构自玻璃基板向外依次为：第一电介质组合层、第一银层、第一间隔层电介质组合层、第二银层、第二间隔层电介质组合层、第三银层、第三间隔层电介质组合层、第四银层、第二电介质组合层。

2.根据权利要求1所述的一种四银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一电介质组合层、第二电介质组合层、第一间隔层电介质组合层、第二间隔层电介质组合层、第三间隔层电介质组合层由SSTOx、CrNx、CdO、MnO₂、InSbO、TxO、SnO₂、ZnO、ZnSnOx、ZnSnPbOx、ZrO₂、AZO、Si₃N₄、SiO₂、SiOxNy、BiO₂、Al₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、In₂O₃、MoO₃、TiO₂材料膜层中的一种或几种组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种四银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一电介质组合层、第二电介质组合层的厚度为10-80nm。

4.根据权利要求1或2所述的一种四银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一间隔层电介质组合层、第二间隔层电介质组合层、第三间隔层电介质组合层的厚度为10-200nm。

5.根据权利要求1或2所述的四银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一银层、第二银层、第三银层、第四银层的厚度为5-40nm。

6.一种四银低辐射镀膜玻璃的制造工艺，采用真空磁控溅射镀膜，其特征在于，包括以下步骤：

在玻璃基板上依次镀制第一电介质组合层、第一银层、第一间隔层电介质组合层、第二银层、第二间隔层电介质组合层、第三银层、第三间隔层电介质组合层、第四银层、第二电介质组合层；

所述第一电介质组合层、第二电介质组合层、第一间隔层电介质组合层、第二间隔层电介质组合层、第三间隔层电介质组合层采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式或者平面阴极、直流磁控溅射的方式沉积膜层。

7.根据权利要求6所述的一种四银低辐射镀膜玻璃的制造工艺，其特征在于，所述第一银层、第二银层、第三银层、第四银层采用平面阴极、直流溅射的方式沉积膜层。

8.根据权利要求6或7所述的一种四银低辐射镀膜玻璃的制造工艺，其特征在于，所述双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在氩氧、氩氮或氩氧氮氛围中进行。

9.根据权利要求6或7所述的四银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述平面阴极、直流溅射的方式在氩氧、氩氮或纯氩氛围中进行。