NO173932B - Fremgangsmaate for fremstilling av en belagt gjenstand medsputrede titanoksynitridfilmer og anvendelse derav - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt sputring av metall-holdige filmer på ikke-metalliske substrater og mer spesielt magnetisk sputring av flersjikts metalldielektriske transpa-rente filmer på glass.

Nærmere bestemt angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av en belagt gjenstand med sputrede titanoksynitridfilmer og anvendelse derav.

US-PS 3 990 784 beskriver et belagt arkitektglassystem omfattende et transparent substrat og et flersjiktsbelegg som omfatter et første og andre metallsjikt med et dielektrisk sjikt derimellom, der disse sjikt har et tykkelsesforhold slik at transmisjonen av belegget kan endres uavhengig av refleksjonsegenskapene ved å variere tykkelsen av metall-sjiktene mens man bibeholder forholdet konstant. Dette dielektrikum har en tykkelse slik at refleksjonen fra belegget ikke er sterkt farvet.

US-PS 4 022 947 beskriver en transparent plate i stand til å transmittere en ønsket andel av synlig stråling mens det reflekterer en stor andel innfallende solstråling, og det omfatter videre en fremgangsmåte for fremstilling derav ved sputring av en jern-, nikkel- og kromlegering for å oppnå en transparent metallfilm, og reaktivt å sputre den eller en tilsvarende legering i nærvær av oksygen for derved å danne en oksydfilm. I en foretrukket utførelsesform ligger metallfilmen mellom substratet og metalloksydfilmen. I en annen foretrukket utførelsesform ligger metalloksydfilmen mellom substratet og metallfilmen.

US-PS 4 534 842 beskriver solarkontrollvinduer fremstilt ved å påføre først et oksydsjikt med en optisk tykkelse på 20 til 280 nanometer, nm, på et transparent substrat ved katodisk fordamping og for det andre et kromnitridsjikt med en geometrisk tykkelse på 10 til 40 nm. Et optisk tredje dielektrikumsjikt kan påføres på det andre sjikt. Oksyd-sjiktet velges fra oksyder av tinn, titan og aluminium.

US-PS 4 535 000 beskriver å anbringe en tinnfilm av metall-nitrid, for eksempel titannitrid, på et glassubstrat ved å blande et metallhalogenid med en reduserende gass som ammoniakk ved 250 til 320° C og å omsette gassene på glassoverflaten, oppvarmet til 400 til 700°C, for å danne filmen på glasset.

US-PS 4 546 050 beskriver en glassplate med et f lersj iktsbelegg valgt blant kobber, rustfritt stål og titandioksyd; kobber, titan og titandioksyd; og kobber, titan og titannitrid .

Arkitektglassprodukter med metalliske og/eller metalloksydfilmer får stadig økende betydning efter hvert som energi-behov for oppvarming og avkjøling blir mer kostbar. Belagte glassarkitektprodukter ligger generelt innen to kategorier, solarenergikontroll og belagte produkter med høy transmittans/lav emissivitet.

Solarenergikontrollprodukter er generelt glassubstrater, ofte tonede, belagt med en lite synlig transmittansfilm av farvet type som reduserer solarenergitransmittansen gjennom vinduet inn i bygningens indre, noe som reduserer luft-kondisjoneringsomkostningene. Disse produkter er mest effektive der det foreligger varme klimaforhold og de sees ofte i kommersielle konstruksjoner. I områder der opp-varmingsomkostningene betyr mer og spesielt i boligkonstruk-sjoner er høy transmittans/lav emissivitet ønskelig for å tillate høy transmittans og synlig lys til det indre, mens man reflekterer IR-stråling for å bibeholde varme inne i bygningen. Høy transmittans/lav emissivitet er typisk oppnådd ved flersjiktsfilmer der et IR-reflekterende metall som sølv, gull eller kobber legges inn mellom antireflektive metalloksydsjikt som vismut-, indium- eller tinnoksyder. Solarenergikontrollfilmer er på den annen side karakte-ristiske av typen enkeltsjiktsfilmer med ett eller flere av metallene eller metalloksydene slik som kobolt, jern, krom, nikkel, kobber, og så videre.

Våtkjemikaliemetoder for fremstilling av metalliske filmer for solarenergikontroll er velkjent fra US-PS 3 846 152; 4 091 172; 3 723 158 og 3 457 138. Pyrolytiske metoder for å fremstille metalloksydfilmer for solarenergikontroll er velkjent fra US-PS 3 660 061; 3 658 568; 3 978 272 og 4 100 330.

Sputringsteknologier for fremstilling av høytransmittans/lav-emissivitetssjiktbelegg er beskrevet i US-PS 4 462 884 og 4 508 789. Sputringsteknikker for fremstilling av solar-kontrollfilmer er beskrevet i US-PS 4 512 863 og 4 594 137.

I henhold til dette tar foreliggende søknad sikte på å forbedre den kjente teknikk og angår således en fremgangsmåte for fremstilling av en belagt gjenstand ved å anbringe et substrat i et belegningskammer, å evakuere kammeret og å tilveiebringe en nitrogenholdig reaktiv atmosfære med derav følgende avsetning av et belegg på overflaten av substratet ved sputring av en titankatode som vender mot overflaten av substratet, og denne fremgangsgmåte karakteriseres ved at det tilveiebringes en atmosfære som videre omfatter oksygen i kammeret, og avsetning av et transparent titanoksynitridbelegg på overflaten av et transparent ikke-metallisk substrat.

Som nevnt innledningsvis angår oppfinnelsen også anvendelsen av den belagte gjenstand for refleksjon av solarenergi, for reflektans av solarenergi og som farvet, arkitektonisk produkt.

Ved hjelp av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse oppnår man en ny og overlegen dielektrisk film for bruk i et vidt antall flersjiktsarkitektbelegg på glass. Foreliggende oppfinnelse medfører sputring av en titankatode i en atmosfære som omfatter oksygen og nitrogen for derved å avsette et belegg omfattende titanoksynitrid. Titanoksynitridfilmen som oppnås ifølge oppfinnelsen kan avsettes i kombinasjon med en IR-reflekterende film som sølv for å gi en flersjikts lavemissivitetsfilm. Titanoksynitridfilmen kan også avsettes i kombinasjon med en metallegeringsfilm som en film av rustfritt stål eller "Inconel" for derved å gi et

spektrum av farvede flersjiktsbelegg med relativt mettede farver. Titanoksynitridfilmen ifølge oppfinnelsen kan også avsettes i kombinasjon både med en infrarød reflekterende film slik som sølv og en metallfilm som reduserer den luminøse reflektans, spesielt en metallegeringsfilm som "Inconel", for derved å gi et f lersj iktsbelegg som har en relativt mett farve og lav emissivitet.

De ledsagende figurer skal illustrere oppfinnelsen og:

Figur 1 viser transmittansen ved 550 nm av en titanoksynitridfilm på glass som en funksjon av filmtykkelsen, målt ved antall katodeoverføringer, ved forskjellige prosentandeler av oksygen i nitrogenet; Figur 2 viser avsetningsgraden av titanoksynitrid i Å pr. katodeoverføring som funksjon av prosentandelen oksygen i atmosfæren i belegningskammeret; Figur 3 viser absorpsjonen av en titanoksynitridf ilm som er ca. 600 Å tykk som en funksjon av prosentandelen oksygen i atmosfæren i belegningskammeret; og Figur 4 viser transmittansen ved 550 nm av en titanoksynitridf ilm over en "Inconel"-film som en funksjon av filmtykkelsen ved forskjellige katodeenerginivåer.

Et transparent, ikke-metallisk substrat, fortrinnsvis glass, beveges ved katodesputring og fortrinnsvis magnetronsputring for derved å tilveiebringe et produkt som omfatter titanoksynitrid med ønsket varighet og estetiske egenskaper.

I en konvensjonell magnetronsputringsprosess blir et substrat anbragt i et belegningskammer overfor en katode med en måloverflate av materialet som skal sputres. Foretrukne substrater er ifølge oppfinnelsen glass, keramer og plast-materialer som ikke ugunstig påvirkes ved belegningspro-sessens driftsbetingelser.

Katoden kan være av en hvilken som helst konvensjonell type og fortrinnsvis av forlenget rektangulær konstruksjon, forbundet med en kilde for elektrisk spenning, og fortrinnsvis benyttet i kombinasjon med et magnetisk felt for å øke sputringsprosessen.

Minst en katodemåloverflate omfatter titan som sputres i en reaktiv atmosfære for derved å gi titanoksynitridfilmer. Anoden er fortrinnsvis symmetrisk konstruert og anordnet som beskrevet i US-PS 4 478 702.

Titanoksynitridet ifølge oppfinnelsen avsettes ved sputring av en titankatode i en atmosfære omfattende oksygen og nitrogen. Sammensetningen i denne atmosfæren ligger fortrinnsvis fra 10 til 50% oksygen og fra 90 til 50% nitrogen. En atmosfære omfattende 10 til 25% oksygen og resten nitrogen er spesielt foretrukket.

Figurene viser at egenskapene til titanoksynitridet gradvis endres og kontinuerlig endres efter hvert som gassammenset-ningen forandres. I motsetning til dette viser titanet som sputres i en oksygen/argonatmosfære en brå endring fra oksyd til metall. Tallene viser videre at det er mulig å velge avsetningsbetingelser slik at titanoksynitridfilmen med ønskede egenskaper og absorbans kan sputres i ønsket mengde.

Visse ønskede belegningsfarver kan fremstilles for arkitektoniske formål ved å kombinere et farveløst dielektrisk materiale med indre og ytre farvede metallsjikt, eller ved å kombinere farvet metalloksyd med et reflekterende metall. I henhold til foreliggende oppfinnelse kan man oppnå ønskede metallfarver ved å kombinere titanoksynitrid med et sterkt infrarødt reflekterende metall som sølv for derved å fremstille intense farver med høy grad av metning så vel som lav emissivitet. Hvis den luminøse reflektans for et slikt belegg er høyere enn ønskelig, kan den reduseres uten å ofre farverenhet eller emissivitet, ved hjelp av et eventuelt belegg av et nøytralt metall som en legering av nikkel og jern, spesielt "Inconel" og rustfrie stål.

Foreliggende oppfinnelse gir muligheten for å fremstille en serie farvede belegg med et minimalt antall sjikt og minimal mengde materiale. Belegningssystemet ifølge oppfinnelsen har relativt lav refleksjon, høy farvemetning og monolitisk varighet.

Det er kjent at en farveserie kan fremstilles ved hjelp av et første og andre materiale der farven varieres ved å endre tykkelsen av det dielektriske sjikt. Imidlertid er det til nu ikke praktisert noe dielektrikum som har de ønskede egenskaper for hurtig sputring, høy refraktiv indeks og god varighet. Titanoksynitridet som benyttes ifølge oppfinnelsen har de ovenfor angitte egenskaper så vel som evnen til, i kombinasjon med en egnet metallfilm, å gi intenst farvede arkitektoniske belegg. For eksempel vil titanoksynitrid i kombinasjon med en nikkellegering kunne gi et spektrum attraktive farver med utmerket varighet.

Ved bruk av reflektanssirkeldiagrammer og datamaskin-beregninger kan man bestemme at en tosjiktskombinasjon av metall og dielektrikum har en optimal tykkelse for begge sjikt som gir minimum reflektans og høyest farvemetning i kombinasjon. Jo høyere den refraktive indeks i dielektrikumet er, jo lavere er transmisjonen for belegget ved optimum, og jo høyere er farvemetningen. Metaller med lav n og høy k der n og k er reelle og komplekse deler av den komplekse refraktive indeks som definerer propagering av den elektro-magnetiske stråling i mediet, har en tendens til å gi den laveste transmisjon og høyeste metning.

Hvis tykkelsen i metallet økes i et forsøk på å redusere transmisjonen, blir reflektansen øket eller det oppnås en svak farve. Avsetning av et meget tynt metallsjikt før avsetning av dielektrikumsjiktet kan redusere reflektansen og gi en mer mettet farve. Hvis tykkelsen av primaermetallsjiktet økes i kombinasjon med avsetning av et meget tynt metallsjikt, kan lav transmittering, lav reflektans eller et sterkt farvet belegg oppnås. Hvis to primaermetallsj ikt benyttes, gir et lavrefraktivindeks-dielektrikum i kombinasjon med et lav n-, høy k-metall, det mest tiltalende utseende. Beregningene viser at med 20% lystransmisjon kan tilstrekkelig metning oppnås ved bruk av metall i kombinasjon med et dielektrikum med en refraksjonsindeks på 2,3. For lavere lystransmisjon er det foretrukket med et metall-dielektrikum-metallsystem.

Med titanoksynitridet som avsettes ifølge oppfinnelsen kan mange metall- eller metallegeringsfilmer benyttes for å tilveiebringe et flersjiktsbelegg med gode egenskaper. Foretrukne filmer inkluderer metallet slik som titan og metallegeringer slik som nikkellegeringer og jernlegeringer. En nikkellegering er foretrukket fordi den er meget kjemisk resistent, nøytral i farve og lett å avsette.

Et rent glassubstrat anbringes i et belegningskammer som evakueres, fortrinnsvis til mindre enn 10~<4>torr og fortrinnsvis mindre enn 2 x IO-<5>torr. En utvalgt atmosfære av reaktive gasser og fortrinnsvis nitrogen og oksygen, opprettes i kammeret til et trykk mellom 5 x IO-<4>og 10-^ torr. En katode med en måloverflate av titan beveges over overflaten av substratet som skal belegges. Målmetallet sputres og reagerer med atmosfæren i kammeret for å avsette et titanoksynitridbelegg på glassoverflaten.

Ef ter at det første sjikt av titanoksynitrid er avsatt, blir belegningskammeret evakuert og en inert atmosfære som rent argon opprettes ved et trykk mellom ca. 5 x IO-<4>og 10~<2>torr. En katode med en måloverflate av metall eller metall-legering beveges over den titanoksynitridbelagte overflate. Målet sputres for å avsette et metallisk sjikt på den titanoksynitridbelagte glassoverflate. Et foretrukket metall er titan. Foretrukne metallegeringer er "Inconel", en nikkellegering, og rustfritt stål, en jernlegering fortrinnsvis sputres ved et trykk på 4 til 6 millitorr i ren argon.

I enkelte foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen blir en metallfilm avsatt både under og over titanoksynitridfilmen. På samme måte som når det gjelder tosj iktsf ilmen, er den dominerende bølgelengde for den reflekterende farve fra den ikke-belagte overflate så å si totalt avhengig av tykkelsen av titanoksynitridsjiktet. Tykkelsen av toppmetallsjiktet varieres inntil transmisjonen har nådd noe nær den ønskede verdi, derefter varieres tykkelsen til de underliggende metallsjikt inntil den ønskede refleksjon fra den ubelagte side av gjenstanden oppnås. Den siste modifisering av toppmetallfilmtykkelsen kan være nødvendig for å oppnå optimal sluttransmisjon. Innenfor tykkelsesområdet av interesse vil en økning av tykkelsen av toppmetallfilmen redusere transmisjonen og øke reflektansen fra den ikke-belagte side av den belagte gjenstand. En økning av tykkelsen av bunnmetallfilmen reduserer transmisjonen og reduserer reflektansen fra den ikke-belagte side.

I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen blir en flersjiktsfilm avsatt ved katodesputring for derved å danne et belegg med høy transmittans og lav emissivitet. I tillegg til titanmålet omfatter minst en andre katodemåloverflate et metall som skal sputres for å gi et infrarødt reflekterende metallsjikt. Et flersjiktsbelegg med et infrarødt reflekterende metallsjikt i kombinasjon med et antireflekterende titanoksynitridsjikt fremstilles som følger.

Et rent glassubstrat anbringes i et belegningskammer som evakueres, fortrinnsvis til mindre enn 10~<4>torr og helst mindre enn 2 x 10~<5>torr. En valgt atmosfære av reaktive gasser, fortrinnsvis nitrogen og oksygen, tildannes i kammeret til et trykk mellom ca. 5 x IO"<4>og IO-<5>torr. En katode med en måloverflate av titan føres, fortrinnsvis ved et energinivå på 5 til 10 kW, over overflaten av substratet sm skal belegges. Målmetallet sputres, reagerer med atmosfæren i kammeret og avsetter et titanoksynitridbelegnings-sjikt på glassoverflaten.

Efter at det opprinnelige sjikt av titanoksynitrid er avsatt, blir belegningskammeret evakuert, det opprettes en inert atmosfære som for eksempel ren argon ved et trykk mellom ca. 5 x IO-<4>og 10~<2>torr. En katode med en måloverflate av sølv føres over den titanoksynitridbelagte overflate. Målmetallet sputres og avsettes i et enhetlig, meget godt IE-reflekterende, konduktivt metallisk sjikt på den titanoksynitridbelagte glassoverflate. Et andre sjikt av titanoksynitrid avsettes på sølvsjiktet under i det vesentlige de samme betingelser som benyttes for det første titanoksynitridsjikt.

Foreliggende oppfinnelse skal forklares nærmere og vil fremgå i større detalj fra de følgende eksempler.

EKSEMPEL I

Et titankatodemål med dimensjonene 12,7 cm x 43,2 cm drives ved 10 kW i et vakuumkammer inneholdende en atmosfære av 23$ oksygen og 77% nitrogen ved et trykk på 4 millitorr. Katoden er stasjonær mens et glassubstrat føres under sputrings-måloverflaten med en hastighet på ca. 3 m/min. Fire gjennom- føringer avsetter en film omfattende titanoksynitrid på glassoverflaten til en luminøs transmittans på 75,7%.

EKSEMPEL II

Et glassubstrat belegges med et første sjikt omfattende titanoksynitrid som i eksempel 1. Den titanoksynitridbelagte overflate blir så belagt med et enhetlig sjikt av sølv ved sputring av et sølvkatodemål ved 0,27 kW i en argonatmosfære ved et trykk på 4 millitorr til en endelig luminøs transmittans på 68%. For å beskytte sølvet fra oksydasjon blir et meget tynt beskyttende belegg av titan avsatt ved en gjennomføring av titankatoden ved 0,03 kW i argon ved 4 millitorr til en sluttluminøs transmittans på 67,5%.

EKSEMPEL III

Et glassubstrat belegges med titanoksynitrid og sølv som i de ovenfor angitte eksempler. Efter avsetning av det tynne, beskyttende sjikt av titan, blir et andre sjikt av titanoksynitrid avsatt til en sluttluminøs transmittans på 82,1% og gir derved en belagt gjenstand med høy transmittans og lav emissivitet.

EKSEMPEL IV

Et titankatodemål med dimensjoner ca. 12,7 cm x 43,2 cm opereres ved 10 kW og 645 V i et vakuumkammer inneholdende en atmosfære inneholdende 23% oksygen og 77% nitrogen ved et trykk på 4 millitorr. Et glassubstrat passerer katoden en gang i en hastighet på ca. 2,74 m/min. og belegges med titanoksynitrid. Kammeret evakueres og det innføres en atmosfære av ren argon under et trykk på 4 millitorr. En sølvkatode ved 441 V og 2,5 A for å sputre en sølvfilm over den titanoksynitridbelagte overflate ved en gjennomføring i en hastighet av ca. 3 m/min. For å beskytte sølvfilmen fra oksydasjon ble det avsatt et meget tynt sjikt av en nikkellegering over sølvet. Et mål av "Inconel 625" inneholdende 18,6% krom, 3% jern, 4% niob, 9% molybden og resten nikkel, ved 1 A og 352 V. Nikkellegeringen sputres i ren argon ved 4 millitorr, mens substratet føres forbi ved en hastighet av ca. 3 m/min. Den belagte gjenstand har en luminøs transmittans på 21,3% og en reflektans fra den ikke-belagte side på 54,6%. Farvekoordinatene fra den ikke-belagte side er x = 0,35616 og y = 0,3805. Den synlige farve er blekgul.

EKSEMPEL V

En titanoksynitridfilm i kombinasjon med en sølvfilm gir en tilstrekkelig reflektiv og en tilstrekkelig mettet gulfarvet film til å simulere utseende av en gullfilm. En titankatode ved 10 kV og 640 V sputres som i eksempel IV bortsett fra at atmosfæren ved 4 millitorr omfatter mindre oksygen. En gjennomføring ved ca. 3 m/min. med en noe oksygenfattig atmosfære gir en titanoksynitridfilm som er noe mer absor-berende enn oksynitridfilmen i eksempel IV. En sølvkatode ved 441 V og 2,4 Å sputres i ren argon ved 4 millitorr for derved å avsette en sølvfilm over den titanoksynitridbelagte overflate ved en gjennomføring ved 3 m/min. For å beskytte sølvfiImen fra oksydasjon sputrer man en meget tynn film av nikkellegering som i eksempel IV i argon ved 4 millitorr ved 3 m/min. ved hjelp av et katodemål av "Inconel 625", 356 V og 1 Å. Den belagte gjenstand har omtrent den samme luminøse transmittans som gjenstanden fra eksempel IV, men reflektansen fra den ikke-belagte side er 40,2% og farvekoordinatene er x = 0,3833 og y = 0,4093. Den observerte farve er gul lignende, en noe mer mettet farve enn den i eksempel IV. Denne film overlever termisk utprøving uten å bli uklar.

EKSEMPEL VI

Et flersjiktsbelegg av titanoksynitrid og nikkellegering avsettes på et glassubstrat under følgende betingelser. Et rent glassubstrat holdes i et vakuumkammer i en atmosfære av 15% oksygen og 85% nitrogen under et trykk på 6 millitorr. Når en titankatode ved 6,7 kW og en lineærhastighet på ca. 3 m/min. føres åtte ganger forbi, oppnår man et titanoksynitridbelegg med en tykkelse som har en første ordens blåfarve. Den titanoksynitridbelagte glassoverflate føres så under et nikkellegeringsmål i ren argon. Nikkellegeringen i dette eksempel er "Inconel 625" som omfatter 18,6% krom, 3% jern, 4% niob, 9% molybden og resten nikkel. Et sjikt av nikkellegering sputres på til en tilstrekkelig tykkelse for å redusere transmittansen til 22%. Farvekoordinatene for dette belegg er x = 0,3198 og y = 0,2863 i reflektans fra den ikke-belagte glassoverflate. Den observerte farve er purpurrosa og den luminøse reflektans er 5,65% fra den ikke-belagte glassoverflate.

EKSEMPEL VII

Ved å benytte beleggssystemet titanoksynitrid-"Inconel" som i eksempel VI oppnår man et med ca. 20% luminøs transmittans og en attraktiv blåfarve, under de betingelser som er gitt i tabell I. Farvekontroll for tobeleggssjiktet er enkel. Tykkelsen av titanoksynitrid er avgjørende, hvis farven er for grønn, er sjiktet for tykt, hvis det er for rødt, er sjiktet for tynt. Tykkelsen av titanoksynitrid påvirker også transmisjonen eller reflektansen fordi rødaktig blåe belegg generelt har høyere transmisjon enn grønnaktig blåe belegg. Når imidlertid opplegget er fastlagt, kan transmisjonen eller reflektansen justeres ved å endre tykkelsen av "Inconel"-sjiktet. Slik man skulle kunne forvente, vil en økning av tykkelsen redusere transmittansen og øke reflektansen. Denne endring har en ubetydelig påvirkning på den dominerende bølgelengde. Virkningen av sjikttykkelsen forandres, uttrykt som prosentandel av beleggstykkelsen oppnådd ved de betingelser som er gitt i tabell I, på farven til fem tosjiktsbelegg i dette eksempel slik disse vises i tabell II.

EKSEMPEL VIII

Et glassubstrat sputterbelegges som i de tidligere eksempler med et første sjikt av "Inconel 625" til en luminøs transmittans på 60%. En titanoksynitridfilm sputres over nikkellegeringen som i de foregående eksempler. En andre nikkel-legeringsfilm avsettes til en sluttluminøs transmittans på 22%. Farvekoordinatene for belegget er x 0,2644 og y = 0,2340 fra glassoverflaten. Den observerte farve er fiolett og den luminøse reflektans er 8,9% fra den ubelagte glassoverflate.

EKSEMPEL IX

En serie på tresjiktsbelegg fremstilles ved å variere tykkelsen av de individuelle titanoksynitrid- og "Inconel"-sjikt. Resultatene for disse eksempler er angitt i tabell IV hvori tykkelsen uttrykkes som prosentandeler av den tykkelse som oppnås ved bruk av de betingelser som er angitt i tabell

III.

EKSEMPEL X

En titanoksynitridfilm avsettes på en glassoverflate som i eksempel VI. En film av rustfritt stål avsettes over titanoksynitridet. Farvekoordinatene for belegget er x = 0,2466 og y = 0,2680 fra glassoverflaten. Den observerte farve er grønnaktig/blå og den luminøse reflektans er 18,5% fra den ikke-belagte glassoverflate.

EKSEMPEL XI

En titanoksynitridfilm avsettes i åtte gjennomføringer på en glassoverflate som i de foregående eksempler. En titanmetallfilm avsettes ved sputring av en titankatode i argon. Farvekoordinatene for belegget er x = 0,3317 og y = 0,3037 fra glassoverflaten. Den observerte farve er purpurrosa og den luminøse reflektans er 5,17% fra den ubelagte glass-overf late .

EKSEMPEL XII

En titanoksynitridfilm avsettes ved ni gjennomføringer på en glassoverflate som i eksempel XI. En titanmetallfilm avsettes ved sputring av en titankatode i argon. Farvekoordinatene for belegget er x = 0,2402 og y = 0,2265 fra glassoverflaten. Den observerte farve er purpurblå og den luminøse reflektans er 5,32% fra den ikke-belagte glassoverflate.

De ovenfor angitte eksempler er gitt for å illustrere fordelene ved oppfinnelsen. Beleggene i tabell II og III blir ikke angrepet i løpet av 24 timer av 20 %-ig kald saltsyre eller 30 %-ig kald salpetersyre. I en 5-timersprøve ved 135°C er det en liten transmittansendring og en liten endring av reflektert farve. Dette er konsistent med en vekst av et beskyttende belegg på "Inconel"-overflaten, en prosess som er selvbegrensende.

I Cleveland-kondensasjonsprøven ved ca. 66° C ble det ikke observert noen endring i farven i løpet av 4 måneder. Beleggene påvirkes ikke av påvirkning av viskelær, heller ikke ved en børsteprøve som benyttes for belegg av indre monolitiske glass. Imidlertid ga gnidning med våte eller fuktige slipepulvere at beleggene ikke er så hårde som belegg som omfatter titannitrid.

Kombinasjonen av titanoksynitrid/metallegering i sjiktene kan kun gi få attraktive produkter. Imidlertid kan metall/- titanoksynitrid/metallsystemet i et meget bredere spektrum av ref lektansf arver og transmisjoner kun ved bruk av to materialer. Titanoksynitrid er transparent, kjemisk resistent, har en høy indeks for refleksjon og er like hurtig å avsette som oksyder av tinn og sink, som imidlertid har dårligere egenskaper. Konsentrasjonen av oksygen i nitrogen er ikke mer vesentlig for prosessen enn det man skulle tenke seg hvis ikke avsetningshastigheten skrus opp til et absolutt maksimum. Dette tilkjennegir den komplikasjon at in-line monitorer kun er pålitelige i det transmisjonssystem som ikke kan skille mellom en reduksjon av transmisjonen på grunn av en økning i filmtykkelsen eller en reduksjon av transmisjonen på grunn av en økning av absorpsjonen. Således skulle en farvekontroll for tosjiktsbelegg ikke være vanskelig. Farvekontroll er noe mer komplisert for de tresjiktsbelegg som for eksempel er for reflekterende, men kan gjennomføres ved å gjøre enten toppmetallsjiktet tynnere eller bunn-metallsjiktet tykkere.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en belagt gjenstand ved å anbringe et substrat i et belegningskammer, å evakuere kammeret og å tilveiebringe en nitrogenholdig reaktiv atmosfære med derav følgende avsetning av et belegg på overflaten av substratet ved sputring av en titankatode som vender mot overflaten av substratet,karakterisert vedat det tilveiebringes en atmosfære som videre omfatter oksygen i kammeret, og avsetning av et transparent titanoksynitridbelegg på overflaten av et transparent ikke-metallisk substrat.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at substratet er glass, en keram eller plast, som ikke ugunstig påvirkes av driftsbetingelsene.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at man benytter en atmosfære inneholdende fra 10 til 50 % oksygen og fra 50 til 90 % nitrogen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at et andre sjikt av en sterkt IR-reflektiv metallfilm avsettes på en overflate av substratet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 4,karakterisert vedat, som et ytterligere trinn, et tredje sjikt avsettes på substratet, omfattende titanoksynitrid.

6. Fremgangsmåte ifølge kravene 1, 4 og 5,karakterisert vedat et første sjikt av titanoksynitrid avsettes på substratet, et sjikt av sterkt IR-reflektiv metallfilm avsettes over titanoksynitridet og et andre titanoksynitrid-sjikt avsettes over den sterkt IR-reflektive metallfilm.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisertved at det som ytterligere trinn avsettes et tredje sjikt på substratet, omfattende en andre metallisk film.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisertved at det som andre metalliske film benyttes en metall-legering valgt blant nikkel-legeringer og jern-legeringer, rustfritt stål<p>g inkonell.

9. Fremgangsmåte ifølge kravene 4 og 6,karakterisert vedat den sterkt IR-reflektive metallfilm er valgt blant kobber, sølv og gull.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at et andre sjikt av metallfilm avsettes i en inert atmosfære på en overflate av substratet.

11. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 og 10,karakterisert vedat et tredje sjikt av en metallfilm avsettes på substratet.

12. Fremgangsmåte ifølge kravene 1, 10 og 11,karakterisert vedat titanoksynitridfilmen avsettes mellom den første og andre metalliske film.

13. Fremgangsmåte ifølge kravene 10, 11 og 12,karakterisert vedat metallet velges blant nikkel-legeringer, jernlegeringer, titan og blandinger derav.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisertved at metall-legeringen velges blant rustfritt stål og inkonell.

15 . Fremgangsmåte ifølge kravene 4 til 14,karakterisert vedat de ytterligere sjikt avsettes ved sputring.

16. Anvendelse av den belagte gjenstand, fremstilt ifølge kravene 1 til 6 samt 9 og ISjfor refleksjon av solar energi.

17. Anvendelse av den belagte gjenstand som fremstilt ifølge kravene 1 til 9 samt 15(for reflektans av solar energi.

18. Anvendelse av den belagte gjenstand fremstilt ifølge kravene 1 til 3 samt 10 til 15, som farvet arkitektonisk produkt.