CN103692728B - 一种低辐射镀膜玻璃及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀膜层，该镀膜层从玻璃基片向外依次为Si3N4层、ZnOx层、Ag层、Cu层、NiCr层、ZnAlOx层、Si3N4层、ZnOx层、Ag层、NiCr层、ZnALOx层、Si3N4层，镀膜层多层结构及双层银膜层结构使玻璃具有良好的光学、热学性能，能满足和提升现有市场对建筑镀膜玻璃的需求。本发明还公开一种低辐射镀膜玻璃的制备工艺，制作出来的低辐射镀膜玻璃具有低反射率、高光热性能和良好的节能效果。
Description
技术领域
本发明属于玻璃生产技术领域，尤其涉及一种低辐射镀膜玻璃及其制备工艺。
背景技术
低辐射镀膜玻璃是指在玻璃表面镀上具有极低表面辐射率的金属或其他化学试剂组成的多层纳米级膜层的一种功能型玻璃，主要用来提高建筑物的节能效果和居住舒适性。镀膜玻璃的此种性能除了与自身低辐射率有关外，还与镀膜层的厚度和层数有关。但受制备工艺和制备条件的限制，普通低辐射镀膜玻璃的镀膜层多为3-5层，如专利CN201424436Y就提供了一种只具有四层氧化物膜层结构的低反射镀膜玻璃，专利CN10195532A提供了一种具有八层膜结构的低辐射镀膜玻璃，包括三层介质层、两层阻挡层、一层铜膜层和一层银膜层。另外，低辐射镀膜玻璃的功能层主要为银层，银层特别容易氧化，玻璃在长期使用后其光学性能和热学性能都会大幅降低，尤其随着当今经济和城市发展进程的加快，城市高档建筑物、太阳能光电幕墙以及高档玻璃家具中对安装使用的玻璃幕墙的光学和热学性能要求逐步增加，传统单层银镀膜玻璃的光反射率、通透性等光热性能越来越不能满足目前市场对建筑镀膜玻璃的需求。
目前，低辐射镀膜玻璃的生产方法主要有两种：一种是在线镀膜，指在浮法玻璃生产过程中，在温度较高的玻璃表面按一定配比喷涂某些化学试剂，使玻璃表面形成具有一定低辐射功能的化合物薄膜，此种方法生产的镀膜玻璃产品具有较好的物理化学性能，较为适合在民用场所使用；另一种是离线镀膜，指将辐射率极低的银或其他金属化合物按一定比例通过真空磁控溅射的方式将其镀在玻璃表面上。在线镀膜玻璃受自身工艺影响，产品颜色单一，遮阳性能较难控制，其光学和热学性能比离线镀膜玻璃差很多，而现有离线镀膜技术一般只能在玻璃表面镀3-5层复合膜，针对较多复合膜层的镀膜技术还未见报道。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种辐射率低、光学和热学性能稳定、节能效果明显的低辐射镀膜玻璃。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题，还提供了一种上述镀膜玻璃的制备方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案为：
一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀膜层，所述镀膜层位于玻璃基片上表面，其特征在于所述镀膜层自玻璃基片向外依次为：Si3N4层、ZnOx层、Ag层、Cu层、NiCr层、ZnAlOx层、Si3N4层、ZnOx层、Ag层、NiCr层、ZnALOx层、Si3N4层。
一种低辐射镀膜玻璃的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）清洗玻璃基片，干燥后将玻璃置于磁控溅射区；
（2）中频电源加旋转阴极溅射沉积第一层Si3N4层，溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为400-600sccm，反应气体为N2，体积流量为900-1200sccm；
（3）中频电源加旋转阴极溅射沉积第二层ZnOx层，溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为400-600sccm，反应气体为O2，体积流量为900-1200sccm；
（4）直流电源加脉冲溅射沉积第三层金属Ag层，溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为400-600sccm；
（5）按照步骤（2）的制备方法沉积第七和第十二层Si3N4层，按照步骤（3）的方法沉积第六和第十一层ZnAlOx层、第八层ZnOx层，按照步骤（4）的方法沉积第四和第九层金属Ag层、第五和第十层NiCr层。
所述镀膜层各层厚度为：Si3N4层为22.5-23.5nm、ZnOx层为5.3-7.3nm、Ag层为8.3-10.3nm、Cu层为7.6-9.6nm、NiCr层为1.4-3.4nm、ZnAlOx层为12.2-14.2nm、Si3N4层为32.7-34.7nm、ZnOx层为8.9-10.9nm、Ag层为8.5-10.5nm、NiCr层为0.4-2.4nm、ZnALOx层为4.7-6.7nm、Si3N4层为36.8-38.8nm。
所述的低辐射镀膜玻璃表面呈金黄色。
所述玻璃基片可以是夹层玻璃、彩釉玻璃、钢化玻璃或着色玻璃。
所述玻璃基片的厚度为4-19㎜。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明镀膜玻璃通过将镀膜层增至12层，使得镀膜玻璃具有良好的外观颜色，镀膜玻璃表面整体呈金黄色，而且在相同可见光透过率的情况下，采用多层镀膜层能够得到更低的室外可见光反射率，反射和透过颜色纯正，通透性强，通过率达20%-50%，辐射率3%，因此具有良好的光学、热学性能，能满足和提升现有市场对建筑镀膜玻璃的需求；双层银膜层设置增强了玻璃的抗氧化功能，膜层不易脱落，能应用在夹层玻璃或中空玻璃生产中，即使远距离运输，品质也不受影响。
本发明的镀膜玻璃在经各种加工工序后产品整体呈现金黄色，不存在目视范围的缺陷或节能效果的降低。
综上所述，采用本发明低辐射镀膜玻璃制备方法制作出来的低辐射镀膜玻璃具有低反射率、高光热性能和良好的节能效果。
附图说明
图1为本发明的低辐射镀膜玻璃结构示意图。
图中：1-Si3N4层、2-ZnOx层、3-Ag层、4-Cu层、5-NiCr层、6-ZnAlOx层、7-Si3N4层、8-ZnOx层、9-Ag层、10-NiCr层、11-ZnALOx层、12-Si3N4层、13-玻璃基片。
具体实施方式
为能进一步了解本发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，说明如下：
一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片13和镀膜层，镀膜层位于玻璃基片13上表面，镀膜层自玻璃基片13向外依次为：Si3N4层1、ZnOx层2、Ag层3、Cu层4、NiCr层5、ZnAlOx层6、Si3N4层7、ZnOx层8、Ag层9、NiCr层10、ZnALOx层11、Si3N4层12。
该低辐射镀膜玻璃的制备步骤如下：清洗玻璃基片13，干燥后将玻璃置于磁控溅射区。中频电源加旋转阴极溅射沉积第一层Si3N4层1、第二层ZnOx层2、第六层ZnAlOx层6、第七层Si3N4层7、第八层ZnOx层8、第十一层ZnALOx层11、第十二层Si3N4层12，其中第一层Si3N4层1、第七层Si3N4层7、第十二层Si3N4层12的溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为500sccm，反应气体为N2，体积流量为1000sccm，第二层ZnOx层2、第六层ZnAlOx层6、第八层ZnOx层8和第十一层ZnALOx层11的溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为500sccm，反应气体为O2，体积流量为1000sccm；直流电源加脉冲溅射沉积第三层Ag层3、第四层Cu层4、第五层NiCr层5、第九层Ag层9、第十层NiCr层10，第三层Ag层3、第四层Cu层4、第五层NiCr层5、第九层Ag层9、第十层NiCr层10的溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为500sccm。
根据上述制备工艺得到的低辐射镀膜玻璃表面呈金黄色，从玻璃基片13至第十二层Si3N4层12的具体参数规格依次为：Si3N4层1为23.5nm、ZnOx层2为6.3nm、Ag层3为9.3nm、Cu层4为8.6nm、NiCr层5为2.4nm、ZnAlOx层6为13.2nm、Si3N4层7为33.7nm、ZnOx层8为9.9nm、Ag层9为9.5nm、NiCr层10为1.4nm、ZnALOx层11为5.7nm、Si3N4层12为37.8nm。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片(13)和镀膜层，所述镀膜层位于玻璃基片上表面，其特征在于所述镀膜层自玻璃基片向外依次为：第一Si3N4层(1)、第一ZnOx层(2)、第一Ag层(3)、Cu层(4)、第一NiCr层(5)、第一ZnAlOx层(6)、第二Si3N4层(7)、第二ZnOx层(8)、第二Ag层(9)、第二NiCr层(10)、第二ZnAlOx层(11)、第三Si3N4层(12)；所述各镀膜层厚度为：第一Si3N4层(1)为22.5-23.5nm、第一ZnOx层(2)为5.3-7.3nm、第一Ag层(3)为8.3-10.3nm、Cu层(4)为7.6-9.6nm、第一NiCr层(5)为1.4-3.4nm、第一ZnAlOx层(6)为12.2-14.2nm、第二Si3N4层(7)为32.7-34.7nm、第二ZnOx层(8)为8.9-10.9nm、第二Ag层(9)为8.5-10.5nm、第二NiCr层(10)为0.4-2.4nm、第二ZnAlOx层(11)为4.7-6.7nm、第三Si3N4层(12)为36.8-38.8nm；
所述第一Si3N4层(1)由中频电源加旋转阴极溅射沉积，溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为400-600sccm，反应气体为N2，体积流量为900-1200sccm。
2.如权利要求1所述的一种低辐射镀膜玻璃，其特征在于所述镀膜玻璃表面呈金黄色。
3.如权利要求1所述的一种低辐射镀膜玻璃，其特征在于所述玻璃基片(13)是夹层玻璃。
4.如权利要求1所述的一种低辐射镀膜玻璃，其特征在于所述玻璃基片(13)是彩釉玻璃。
5.如权利要求1所述的一种低辐射镀膜玻璃，其特征在于所述玻璃基片(13)钢化玻璃。
6.如权利要求1所述的一种低辐射镀膜玻璃，其特征在于所述玻璃基片(13)是着色玻璃。
7.如权利要求6所述的一种低辐射镀膜玻璃，其特征在于所述玻璃基片(13)的厚度为4-19mm。
8.一种如权利要求1-7之一所述的低辐射镀膜玻璃的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)清洗玻璃基片(13)，干燥后将玻璃置于磁控溅射区；
(2)中频电源加旋转阴极溅射沉积第一Si3N4层，溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为400-600sccm，反应气体为N2，体积流量为900-1200sccm；
(3)中频电源加旋转阴极溅射沉积第一ZnOx层，溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为400-600sccm，反应气体为O2，体积流量为900-1200sccm；
(4)直流电源加脉冲溅射沉积第一金属Ag层，溅射区域气氛为：工作气体为Ar，体积流量为400-600sccm；
(5)按照步骤(2)的制备方法沉积第二和第三Si3N4层，按照步骤(3)的方法沉积第一和第二ZnAlOx层、第二ZnOx层，按照步骤(4)的方法沉积第四层金属Cu层和第二金属Ag层、第一和第二NiCr层。
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