ES2882707T3 - Superficies de vidrio revestidas y procedimiento de revestimiento de un sustrato de vidrio - Google Patents

Abstract

Un sustrato revestido, que comprende: un sustrato transmisor de luz con una o más superficies principales; y un revestimiento dispuesto en al menos una porción de una superficie principal del sustrato, comprendiendo el revestimiento una pluralidad de capas discretas, incluyendo: una primera capa reflectante; una segunda capa reflectante dispuesta sobre la primera capa reflectante; una tercera capa reflectante dispuesta sobre la segunda capa reflectante; una primera capa de óxido dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante; una segunda capa de óxido dispuesta entre la segunda y la tercera capa reflectante; una tercera capa de óxido dispuesta entre el sustrato y la primera capa reflectante; y una capa de aleación dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante y contigua a la segunda capa reflectante, en el que la capa de aleación comprende Ni, Cr y Mo; en el que el revestimiento tiene un espesor total de 2000 Å a 4000 Å.

Description

DESCRIPCIÓN

Superficies de vidrio revestidas y procedimiento de revestimiento de un sustrato de vidrio

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUD RELACIONADA

Esta solicitud reivindica el beneficio, en virtud de 35 U.S.C. §119 de la fecha de presentación anterior de la Solicitud Provisional de los Estados Unidos Núm. 62/324.660, presentada el 19 de abril de 2016, titulada "COATED GLASS SURFACES AND METHOD FOR COATING A GLASS SUBSTRATE".

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a revestimientos para sustratos o superficies de sustratos.

ANTECEDENTES

Los avances en la tecnología de las ventanas han reducido el consumo de energía al afectar y mejorar la calefacción, la refrigeración y la iluminación. Se han desarrollado varios tipos de revestimientos de vidrio para estos fines. Los ejemplos de revestimientos de vidrio para reducir el consumo de energía incluyen los revestimientos para control solar que reducen el deslumbramiento o el sobrecalentamiento causados por el sol, y los revestimientos de baja emisividad ("low-E") que reducen las pérdidas de calor por radiación y que a menudo suponen una importante transferencia de calor a través de una ventana.

Los revestimientos de baja emisividad son bien conocidos en la técnica. Los revestimientos suelen tener una alta reflectancia en el infrarrojo térmico (IR) y una alta transmitancia en el espectro visible. Por lo tanto, son poco emisores de infrarrojos térmicos. Algunos de estos revestimientos pueden admitir el IR cercano a solar (NIR) para ayudar a calentar un edificio, por ejemplo, tal como en un clima frío. Algunos de estos revestimientos pueden reflejar el NIR como respuesta, tal como en un clima cálido. Las propiedades ópticas de baja emisividad se obtienen generalmente mediante la aplicación de un material con ciertas propiedades intrínsecas o, alternativamente, se pueden combinar múltiples materiales para lograr el rendimiento particular deseado. Una clase de materiales adecuados para proporcionar baja emisividad incluye películas muy delgadas de metales. Las películas delgadas que forman la película de reflexión infrarroja son generalmente un metal conductor tal como la plata, el oro o el cobre. Los revestimientos que incluyen dichos metales pueden fabricarse para que sean altamente transparentes a la radiación o luz visible, mientras que siguen siendo reflectantes en el espectro infrarrojo. Estos revestimientos reflectantes de infrarrojos a menudo incluyen una o dos capas de materiales reflectantes de infrarrojos y dos o más capas de materiales dieléctricos transparentes. Los materiales de reflexión infrarroja reducen la transmisión de calor a través del revestimiento.

Los materiales dieléctricos permiten la transmisión de la luz IR y visible y controlan otras propiedades y características del revestimiento, tal como el color y la durabilidad.

Para obtener un mejor rendimiento, algunos sistemas y dispositivos actuales emplean revestimientos metálicos de triple reflexión o utilizan una barrera como capa absorbente. Por el aumento del número de capas metálicas reflectantes o de revestimientos, se puede aumentar la reflexión infrarroja. La industria ha adoptado los revestimientos de plata triple como óptimos para este fin. Sin embargo, es sabido que los revestimientos triples de plata sufren de inconsistencia de color cuando son observados perpendicularmente a la superficie del vidrio frente a los ángulos agudos. Es decir, los valores de las coordenadas de color de los artículos con triple revestimiento de plata observados desde una dirección que es sustancialmente normal a la superficie principal revestida (definida como un punto de vista base o 0°) pueden ser sustancialmente diferentes de los valores de las coordenadas de color desde direcciones que son agudas a la superficie principal revestida, tal como, por ejemplo, en ángulos de aproximadamente 10° a 89°. El cambio en los valores de las coordenadas de color se manifiesta como un aspecto verde o azul característico cuando el artículo revestido es observado en un ángulo agudo con respecto a una superficie revestida, por ejemplo, en un ángulo de 10° a 89° con respecto a la normal del plano de la superficie revestida. A medida que el ángulo aumenta con respecto a la normalidad, aumenta el desplazamiento de las coordenadas de color.

En consecuencia, existe la necesidad en la industria de un revestimiento para un sustrato transmisor de luz que proporciona un rendimiento mejorado y un control del color sobre los revestimientos y sustratos revestidos disponibles actualmente, al tiempo que proporciona los beneficios de reflexión infrarroja de los revestimientos de triple metal, tal como los revestimientos de triple plata.

Los documentos US 2009/130409 A1, US 2015/345005 A1 y US 8 895 150 B1 desvelan sustratos de vidrio que comprenden revestimientos de control solar multicapa.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Se desvela en la presente memoria un sustrato que comprende una primera y una segunda superficies principales y un revestimiento aplicado a al menos una de las superficies principales. El revestimiento comprende una pluralidad de capas. En las realizaciones, el revestimiento comprende al menos siete (7) capas y hasta veinte (20) capas, en las que tres de las capas son capas reflectantes, y una capa es una capa de aleación, en la que la capa de aleación está dispuesta entre las dos primeras de las tres capas reflectantes, como se describe en la reivindicación 1.

Se desvela una realización de ejemplo de sustrato revestido. El sustrato revestido incluye un sustrato transmisor de luz que tiene una o más superficies principales. El sustrato revestido incluye un revestimiento dispuesto en al menos una porción de una superficie principal del sustrato. El revestimiento del sustrato revestido incluye una pluralidad de capas discretas. La pluralidad de capas discretas del revestimiento incluye una primera capa reflectante, una segunda capa reflectante dispuesta por encima de la primera capa reflectante, una tercera capa reflectante dispuesta por encima de la segunda capa reflectante, una primera capa de óxido dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante, una segunda capa de óxido dispuesta entre la segunda y la tercera capa reflectante, una tercera capa de óxido dispuesta entre el sustrato y la primera capa reflectante, y una capa de aleación dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante y contigua a la segunda capa reflectante, en la que la capa de aleación comprende Ni, Cr y Mo. El revestimiento del sustrato revestido tiene un espesor de 2000 A a 4000 A.

Se desvela un ejemplo de realización de una unidad de vidrio aislado. La unidad de vidrio aislado incluye al menos dos sustratos transmisores de luz, cada uno con una o más superficies principales. La unidad de vidrio aislado incluye una unidad de montaje del sustrato que contiene los al menos dos sustratos, en la que la unidad de montaje del sustrato mantiene los al menos dos sustratos en una configuración sustancialmente paralela, y la unidad de montaje del sustrato y los al menos dos sustratos forman colectivamente un espacio cerrado.

La unidad de vidrio aislado incluye un revestimiento dispuesto en al menos una porción de al menos una de las superficies principales, comprendiendo el revestimiento una pluralidad de capas discretas. La pluralidad de capas discretas del revestimiento de la unidad de vidrio aislado incluye una primera capa reflectante, una segunda capa reflectante dispuesta por encima de la primera capa reflectante, una tercera capa reflectante dispuesta por encima de la segunda capa reflectante, una primera capa de óxido dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante, una segunda capa de óxido dispuesta entre la segunda y la tercera capa reflectante, una tercera capa de óxido dispuesta entre el sustrato y la primera capa reflectante, y una capa de aleación dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante, en la que la capa de aleación comprende Ni, Cr y Mo y es contigua a la segunda capa reflectante. La capa de la unidad de vidrio aislado tiene un espesor de 2000 A a 4000 A.

Se desvela un procedimiento de ejemplo para revestir un sustrato transmisor de luz. El procedimiento incluye la pulverización catódica sobre al menos una porción de una superficie principal del sustrato, en orden: una primera capa reflectante; una primera capa de óxido; una capa de aleación; una segunda capa reflectante; una segunda capa de óxido; y una tercera capa reflectante, como se describe en la reivindicación 12, en la que un espesor total del revestimiento es de 2000 A a 4000 A.

Otras ventajas y características pueden resultar evidentes a partir de la siguiente descripción, dibujos y reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1 es una ilustración esquemática de un sustrato revestido, de acuerdo con una realización.

La FIG. 2 es una ilustración esquemática de una unidad de vidrio aislado (IG), de acuerdo con una realización. La FIG. 3 es una ilustración esquemática de un montaje de prueba para la evaluación visual de las unidades de IG con varios revestimientos.

La FIG. 4 es un gráfico que muestra las valoraciones de los espectadores sobre el cambio de color de las unidades IG en función de la posición del espectador.

La FIG. 5 es una serie de fotografías de las muestras 1-5 registradas en las posiciones indicadas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Definiciones

A menos que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos utilizados en la presente memoria tienen el mismo significado que se entiende comúnmente por un experto en la técnica. En caso de conflicto, prevalecerá la presente memoria, incluidas las definiciones.

Los términos "comprende", "incluye", "tiene", "puede", "contiene" y sus variantes, tal y como se utilizan en la presente memoria, pretenden ser frases, términos o palabras transitorias abiertas que no excluyen la posibilidad de actos o estructuras adicionales. Las formas singulares "un/a", y "el/la" incluyen referencias plurales a menos que el contexto dicte claramente lo contrario. La presente divulgación también contempla otras realizaciones "que comprenden", "que consisten en" y "que consisten esencialmente en" las realizaciones o elementos presentados en la presente memoria, tanto si se exponen explícitamente como si no.

Tal y como se utiliza en la presente memoria, el término "opcional" u "opcionalmente" significa que el evento o la circunstancia descritos posteriormente pueden ocurrir pero no necesariamente, y que la descripción incluye casos en los que el evento o la circunstancia ocurren y casos en los que no.

Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "aproximadamente" que modifica, por ejemplo, la cantidad de un ingrediente en una composición, la concentración, el volumen, la temperatura de proceso, el tiempo de proceso, el rendimiento, el caudal, la presión y valores similares, y sus intervalos, empleados para describir las realizaciones de la divulgación, se refiere a la variación en la cantidad numérica que puede ocurrir, por ejemplo, a través de los procedimientos típicos de medición y manipulación utilizados para hacer compuestos, composiciones, concentrados 0 formulaciones de uso; por errores involuntarios en estos procedimientos; por diferencias en la fabricación, la fuente o la pureza de los materiales de partida o los ingredientes utilizados para llevar a cabo los procedimientos, y por consideraciones similares. El término "aproximadamente" también abarca las cantidades que difieren debido al envejecimiento de una formulación con una concentración o mezcla inicial particular, y las cantidades que difieren debido al mezclado o procesamiento de una formulación con una concentración o mezcla inicial particular. Cuando se modifican con el término "aproximadamente", las reivindicaciones adjuntas incluyen equivalentes a estas cantidades. Además, cuando se emplea "aproximadamente" para describir un intervalo de valores, por ejemplo "aproximadamente 1 a 5", "aproximadamente 1 a aproximadamente 5" y "1 a aproximadamente 5" y "aproximadamente 1 a 5" a menos que esté específicamente limitado por el contexto.

Tal y como se utiliza en la presente memoria, el término "sustancialmente" que modifica, por ejemplo, el tipo o la cantidad de un ingrediente en una composición, una propiedad, una cantidad mensurable, un procedimiento, una posición, un valor o un intervalo, empleado para describir las realizaciones de la divulgación, se refiere a una variación que no afecta a la composición, propiedad, cantidad, procedimiento, posición, valor o intervalo general recitado de manera que anule una composición, propiedad, cantidad, procedimiento, posición, valor o intervalo previsto. Los ejemplos de propiedades previstas incluyen, únicamente a modo de ejemplos no limitantes, la flexibilidad, el coeficiente de partición, la velocidad, la solubilidad, la temperatura y similares; los valores previstos incluyen el espesor, el rendimiento, el peso, la concentración y similares. Los efectos sobre los procedimientos que se modifican por "sustancialmente" incluyen los efectos causados por las variaciones en el tipo o la cantidad de materiales utilizados en un proceso, la variabilidad en los ajustes de la máquina, los efectos de las condiciones ambientales en un proceso, y similares, en los que la forma o el grado del efecto no anula una o más propiedades o resultados previstos; y consideraciones similares próximas. Cuando se modifican por el término "sustancialmente", las reivindicaciones adjuntas incluyen equivalentes a estos tipos y cantidades de materiales.

Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "sustrato" significa un artículo sólido que comprende una primera superficie principal y una segunda superficie principal que define el espesor del sustrato, en el que el artículo transmite luz visible a través de su espesor. En las realizaciones, el sustrato puede ser sustancialmente plano, sustancialmente curvado (por ejemplo, abovedado, radiado, etc.), sustancialmente angular (por ejemplo, con una pluralidad de subsuperficies que se encuentran en ángulos entre sí), o combinaciones de cualquiera de los anteriores.

Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "revestimiento" se refiere a una pluralidad de capas dispuestas sobre un sustrato. El revestimiento reviste sustancialmente toda la superficie principal de un sustrato o una porción del mismo.

Tal y como se utiliza en la presente memoria, el término "capa" se refiere a una composición dispuesta sobre una superficie con un espesor seleccionado.

Tal y como se utiliza en la presente memoria, el término "discreto" referido a una capa de la invención significa que la capa no entra en contacto sustancialmente con otra capa de la misma composición.

Tal y como se utiliza en la presente memoria, el término "contiguo" referido a una capa de la invención significa que la capa está próxima y en contacto sustancial con otra capa de la misma o de diferente composición.

Tal y como se utiliza en la presente memoria, "abajo'V'arriba"; "¡nferior'V'superior"; "más bajo"/"más alto"; u otros términos similares que se refieren a la posición relativa de una capa o un revestimiento de la invención se refieren a la orientación de la capa o el revestimiento en relación con una superficie principal del sustrato. La capa o el revestimiento que entra en contacto físico con la superficie principal del sustrato puede denominarse capa o revestimiento "más baja" o "inferior" u otro término similar. La capa o revestimiento más alejado de la superficie del sustrato puede denominarse capa o revestimiento "superior" o "más alta", u otro término similar.

Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "aleación" significa una aleación o superaleación que comprende níquel. En las realizaciones, la aleación o superaleación comprende además cromo. En las realizaciones, la aleación o superaleación comprende además molibdeno.

Discusión

La presente memoria desvela un sustrato revestido. Más en particular, se desvela en la presente memoria un sustrato transmisor de luz que tiene un revestimiento depositado sobre el mismo, el cual comprende al menos seis y hasta veinte capas discretas.

El sustrato puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en un material transmisor de luz tal como vidrio, cuarzo, o cualquier plástico o sustrato polimérico orgánico. Los sustratos plásticos u orgánicos transmisores de luz adecuados incluyen poliésteres, tal como tereftalato de polietileno, poliacrilatos, tal como metacrilato de polimetilo, y policarbonatos, tal como carbonatos a base de bisfenol-A (por ejemplo, LEXAN®, comercializado por Saudi Basic Industries Corp. Of Riyadh, Arabia Saudí) o cualquier otro material o combinación de materiales adecuados y diversos laminados de los mismos, como comprenderán los expertos. En las realizaciones, el sustrato es sustancialmente plano y comprende una primera superficie mayor y una segunda superficie mayor que definen el espesor del sustrato. En las realizaciones, el sustrato puede ser no plano, como se ha indicado anteriormente. El espesor del sustrato no está particularmente limitado, pero en las realizaciones es de aproximadamente 25 micrones a 2 cm de espesor. La anchura y la longitud del sustrato no están limitadas y son seleccionadas por el usuario en función de consideraciones como las limitaciones del equipo o el valor comercial. En las realizaciones, el material transmisor de luz es transparente o sustancialmente transparente a la luz visible. En algunas realizaciones el sustrato es un laminado de dos o más materiales diferentes transparentes, sustancialmente transparentes o transmisores de luz. En algunas realizaciones, el sustrato puede incluir un vidrio de ventana transparente, también conocido como vidrio de sosa. En algunas realizaciones, el sustrato puede tener propiedades inherentes de baja emisividad, además de una película o revestimiento en la superficie del mismo, tal como, por ejemplo, como puede lograrse controlando el contenido de hierro en un sustrato de vidrio. En algunas realizaciones, el sustrato puede ser vidrio flotado. En algunas realizaciones, el sustrato puede ser un tipo de vidrio con propiedades poco emisivas, tal como, por ejemplo, pero sin limitación a un borosilicato o PYREX™.

El sustrato incluye un revestimiento dispuesto al menos en la primera cara principal del mismo. El revestimiento puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en 7 a 20 capas discretas. Las capas pueden estar dispuestas en una "pila" sobre una o más superficies principales del sustrato. En la presente memoria se hace referencia a una sola pila de revestimiento aplicada a la primera cara principal de un sustrato adecuado; pero se entenderá que dichas referencias incluyen dichos revestimientos aplicados en diversas configuraciones. Así, por ejemplo, se prevén revestimientos de gradiente, sustratos que tengan tanto un primer como un segundo revestimiento, revestimientos segmentados o revestimientos estampados que revisten sólo una parte de una superficie principal de un sustrato, sus combinaciones, y otras realizaciones relacionadas en combinación con las composiciones de revestimiento como se describe en la presente memoria. Además, en las realizaciones, un sustrato puede incluir un primer revestimiento dispuesto en la primera cara principal del mismo y un segundo revestimiento dispuesto en la segunda cara principal del mismo. En algunas realizaciones, el primer y el segundo revestimiento pueden ser iguales; en otras, el primer y el segundo revestimiento son diferentes. Cuando el primer y el segundo revestimiento son diferentes, los revestimientos pueden diferir en uno o más de los espesores totales del revestimiento, los espesores de las capas de una o más capas, la composición de las capas de una o más capas, el número total de capas y el orden de las capas tal como se aplican en una pila de capas que forman el revestimiento. En algunas realizaciones, la primera superficie principal de un sustrato puede incluir cualquiera de los revestimientos divulgados en la presente memoria, mientras que la segunda superficie principal del sustrato incluye un tratamiento superficial diferente. Dichos tratamientos superficiales diferentes no están particularmente limitados y pueden incluir pilas de revestimiento de una composición diferente y destinadas a impartir un conjunto de propiedades diferentes a las de las pilas de revestimiento descritas en la presente memoria; revestimientos protectores tal como revestimientos de polímeros, revestimientos de sol-gel, y similares; revestimientos tintados o teñidos; revestimientos adhesivos; y otros revestimientos para diversos fines, como podrá apreciar un experto.

Los revestimientos desvelados en la presente memoria pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en 7 a 20 capas discretas, o 7 a 19 capas, o 7 a 18 capas, o 7 a 17 capas, o 7 a 16 capas, o 7 a 15 capas, o 7 a 14 capas, o 7 a 13 capas, o 7 a 12 capas, o 7 a 11 capas, o 7 a 10 capas, o 8 a 20 capas, o 9 a 20 capas, o 10 a 20 capas, u 11 a 20 capas, o 12 a 20 capas, o 13 a 20 capas, o 14 a 20 capas, o 15 a 20 capas, o 16 a 20 capas, o 17 a 20 capas, o 18 a 20 capas, o 19 a 20 capas, o 7 capas, u 8 capas, o 9 capas, o 10 capas, u 11 capas, o 12 capas, o 13 capas, o 14 capas, o 15 capas, o 16 capas, o 17 capas, o 18 capas, o 19 capas, o 20 capas. El espesor total del revestimiento es de 2000 A a 4000 A, y puede oscilar entre aproximadamente 2200 A y 4000 A, o aproximadamente 2400 A y 4000 A, o aproximadamente 2600 A y 4000 A, o 2000 A y 3500 A o 2000 A a 3000 A, o 2000 A a 2900 A, o 2000 A a 2800 A, o 2000 A a 2700 A, o 2000 A a 2600 A, o 2000 A a 2800 A, 2000 A a 3000 A, o de aproximadamente 2500 A a 3500 A.

En las realizaciones, tres de las 7 a 20 capas del revestimiento pueden ser capas reflectantes. Cada una de las capas reflectantes refleja una parte de la radiación infrarroja y/o infrarroja cercana (NIR) incidente que puede incidir en la superficie del revestimiento. Las capas reflectantes adecuadas pueden consistir esencialmente en plata, oro, cobre, aleaciones que incluyan cualquiera de las anteriores (por ejemplo, mezclas de plata con cobre, oro, platino y/o paladio), o mezclas de cualquiera de las anteriores. En algunas realizaciones, una o más de las capas reflectantes pueden consistir esencialmente o consistir en plata.

En algunas realizaciones, las tres capas reflectantes pueden consistir esencialmente en plata o consistir en plata.

En las realizaciones, una primera capa reflectante puede estar dispuesta en la parte inferior o próxima a la parte inferior de la pila de capas que componen el revestimiento. Es decir, de las tres capas reflectantes, la primera capa reflectante es la más cercana a la superficie del sustrato. Una segunda capa reflectante puede estar dispuesta sobre la primera capa reflectante, y una tercera capa reflectante puede estar dispuesta sobre la segunda capa reflectante. Una o más (por ejemplo cada una) de las capas reflectantes discretas puede tener un espesor que oscila entre aproximadamente 10 A (1 nm) y 200 A (20 nm), tal como por ejemplo entre aproximadamente 20 A y 200 A, o entre aproximadamente 30 A y 200 A, o entre aproximadamente 40 A y 200 A, o entre aproximadamente 50 A y 200 A, o entre aproximadamente 60 A y 200 A, o entre aproximadamente 70 A y 200 A, o entre aproximadamente 80 A y 200 A o de aproximadamente 10 A a 190 A, o de aproximadamente 10 A a 180 A, o de aproximadamente 10 A a 170 A, o de aproximadamente 10 A a 160 A, o de aproximadamente 10 A a 150 A, o de aproximadamente 10 A a 140 A, o de aproximadamente 10 A a 130 A, o de aproximadamente 10 A a 120 A, o de aproximadamente 50 A a 150 A, o de aproximadamente 70 A a 140 A, o de aproximadamente 70 A a 130 A. El espesor de cada una de las primeras, segundas y terceras capas reflectantes puede ser igual o diferente, a elección del usuario. En las realizaciones, el espesor de la tercera capa reflectante puede ser mayor que el espesor de la segunda capa reflectante. En las realizaciones, el espesor de la segunda capa reflectante puede ser mayor que el espesor de la primera capa reflectante. En algunas realizaciones, la primera capa reflectante puede tener un espesor de entre 10 A y 200 A, o de entre 50 A y 100 A, o de entre 70 A y 80 A. En algunas realizaciones, la segunda capa reflectante puede tener un espesor de entre 10 A y 200 A, o de entre 70 A y 150 A, o de entre 100 A y 120 A. En algunas realizaciones, la tercera capa reflectante puede tener un espesor de entre 10 A y 200 A, o de entre 100 A y 170 A, o de entre 130 A y 150 A.

En realizaciones, una de las capas del revestimiento es una capa de aleación, que comprende una aleación de níquel/cromo/molibdeno (en adelante "NCM"), por ejemplo INCONEL™, tal como INCONEL™ 625. INCONEL™ 625 es una aleación NCM compuesta por Ni (aproximadamente 58% como mínimo), Cr (aproximadamente 20 a aproximadamente 23%), Mo (aproximadamente 8 a aproximadamente 10%), Nb+Ta (aproximadamente 3,15 a aproximadamente 4,15%) y Fe (aproximadamente 5% como máximo) en peso. Las propiedades típicas de INCONEL™ 625 incluyen una densidad de 8,44 g/cm3, un punto de fusión de aproximadamente 1350 °C, un coeficiente de expansión de 12,8 pm/m°C (20-100°C), un módulo de rigidez de 79 kN/mm2 y un módulo de elasticidad de 205,8 kN/mm2 INCONEL™625 está cubierto por las siguientes normas: BS 3076 NA 21, ASTM B446 y AMS 5666. INCONEL™ 625 está disponible en, y es el nombre comercial de Special Metals Corporation of Huntington, WV. Para los fines de los ejemplos que se proporcionan en la presente memoria, INCONEL™ puede obtenerse para su uso en cualquier forma adecuada. INCONEL™ está disponible en varias aleaciones diferentes, aunque las formas alternativas no se apartarán del alcance general de la presente invención. INCONEL™ 625 es equivalente a: W.NR 2.4856 (Multi-Alloys cc, Sudáfrica), UNS N06625 (Sandmeyer Steel Co., Filadelfia, PA) y también se conoce como AWS 012, así como bajo los nombres comerciales comunes de CHRONIN® 625, ALTe Mp® 625, HAYNES® 625, NICKEL VAC® 625 y NICROFER® 6020.

Aunque se describen específicamente las aleaciones NCM, otras aleaciones o superaleaciones adecuadas para su uso en aplicaciones de alta temperatura que puedan tener una o más propiedades de resistencia a la oxidación y a la corrosión o que sean adecuadas de otro modo para entornos extremos o que tengan una excelente fuerza mecánica y resistencia a la fluencia a alta temperatura, y/o una buena estabilidad superficial pueden ser aceptables para su uso junto con los revestimientos de la invención de acuerdo con la reivindicación 1.

La capa de aleación puede tener un espesor de aproximadamente 5 A a 100 A, por ejemplo de aproximadamente 5 A a 90 A, o de aproximadamente 5 A a 80 A, o de aproximadamente 5 A a 70 A, o de aproximadamente 5 A a 60 A, o de aproximadamente 5 A a 50 A, o de aproximadamente 5 A a 40 A, o de aproximadamente 5 A a 30 A, o de aproximadamente 5 A a 25 A o de aproximadamente 5 A a 20 A, o de aproximadamente 5 A a 15 A, o de aproximadamente 6 A a 50 A, o de aproximadamente 7 A a 50 A, o de aproximadamente 8 A a 50 A, o de aproximadamente 9 A a 50 A, o de aproximadamente 10 A a 50 A, o de aproximadamente 10 A a 40 A, o de aproximadamente 10 A a 30 A, o de aproximadamente 10 A a 20 A. En las realizaciones, la capa de aleación puede estar dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante. En las realizaciones, la capa de aleación puede ser contigua a una capa reflectante. En las realizaciones, la capa de aleación puede ser contigua a la segunda capa reflectante. En algunas realizaciones, la capa de aleación puede estar dispuesta debajo y contigua a una capa reflectante. En las realizaciones, la capa de aleación está dispuesta debajo y contigua a la segunda capa reflectante.

El resto de las capas del revestimiento se seleccionan entre capas de óxido, capas de barrera opcionales y una capa superior funcional opcional. Al menos tres (3) capas pueden ser de óxido. Las capas de óxido pueden comprender uno o más óxidos metálicos. Las capas de barrera pueden comprender uno o más metales.

Las capas funcionales superiores pueden ser dispuestas como capa superior en la pila para impartir propiedades tal como propiedades antirreflectantes, propiedades reflectantes NIR, resistencia a la abrasión, resistencia al rayado, resistencia al calor, resistencia a los rayos UV, resistencia a las huellas dactilares, y similares, o combinaciones de cualquiera de las anteriores. En algunas realizaciones, la capa superior funcional puede comprender uno o más metales, óxidos metálicos o una de sus mezclas.

Las capas de óxido pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en uno o más óxidos metálicos. Las capas de óxido son capas dieléctricas sustancialmente transparentes. Las capas de óxido útiles pueden incluir óxidos de zinc, estaño, indio, bismuto, titanio, hafnio, circonio y sus aleaciones. Aunque se hace referencia específicamente a los óxidos en la presente memoria, otros materiales dieléctricos pueden ser adecuados para los fines de la presente invención. Así, por ejemplo, en algunas realizaciones una capa de óxido puede comprender nitruro de silicio y/u oxinitruro de silicio. En algunas realizaciones, las capas dieléctricas o las capas de óxido están formadas por óxido de zinc (ZnO), óxido de estaño (SnO2) o sus mezclas. En tales realizaciones, una capa de óxido o capa dieléctrica transparente puede incluir una mezcla de óxido de zinc y estaño.

En varias realizaciones, una capa dieléctrica puede ser una sola capa discreta que consiste esencialmente en un solo material dieléctrico, una sola capa que comprende una mezcla de dos o más materiales, o dos o más capas contiguas que comprenden o consisten esencialmente en el mismo o diferentes materiales dieléctricos. Debe comprenderse que a lo largo de toda la especificación se hace referencia a óxidos metálicos. Esto no debe considerarse limitado a los óxidos metálicos totalmente oxidados, sino también a las especies que pueden formar una aglomeración y que tienen estados de oxidación parciales. Pueden designarse como M(metal)ox(óxido), por ejemplo, TiOx, SnOx, etc. Por ejemplo, una o más capas de óxido pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en ZnO, o SnOx, SnOx, o una de sus combinaciones.

En las realizaciones, tres o más capas de la pila de revestimiento pueden ser capas de óxido. En tales realizaciones, una primera capa de óxido puede estar dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante, una segunda capa de óxido puede estar dispuesta entre la segunda y la tercera capa reflectante, y una tercera capa de óxido puede estar dispuesta entre la superficie del sustrato y la primera capa reflectante. En algunas realizaciones, la tercera capa de óxido puede ser contigua a la superficie revestida, por ejemplo, una primera superficie principal del sustrato. Opcionalmente, se pueden emplear una o más capas de óxido adicionales en la pila de revestimiento. La cuarta, quinta, sexta o más capas de óxido pueden estar dispuestas opcionalmente en la pila según lo seleccionado por el usuario, dichas capas se numeran simplemente por conveniencia de la recitación y sin tener en cuenta el orden recitado o la presencia o ausencia de cualquier otra capa numerada. En general, la configuración de la cuarta capa de óxido, o superior, puede ser seleccionada para el uso ventajoso de las propiedades dieléctricas de la capa de óxido seleccionada junto con la disposición de la pila de capas.

El espesor de cada una de las capas de óxido puede ser de aproximadamente 100 A a 1000 A, o de aproximadamente 100 A a 900 A. En las realizaciones, el espesor de la primera capa de óxido puede ser de aproximadamente 500 A a 1000 A, o de aproximadamente 600 A a 900 A, o de aproximadamente 700 A a 800 A. En las realizaciones, el espesor de la segunda capa de óxido puede ser de aproximadamente 400 A a 800 A, o de aproximadamente 500 A a 700 A. En las realizaciones, el espesor de la tercera capa de óxido puede ser de aproximadamente 100 A a 400 A, o de aproximadamente 200 A a 300 A. En las realizaciones, el espesor de la cuarta capa de óxido puede ser de aproximadamente 100 A a 300 A, o de aproximadamente 100 A a 200 A.

En las realizaciones, una o más capas de barrera (por ejemplo, 1-10 capas de barrera) pueden incluirse opcionalmente en el revestimiento. Las capas de barrera pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en un metal. En las realizaciones, una o más capas de barrera consisten esencialmente en metal de titanio. En las realizaciones, el metal consiste esencialmente en un M(metal)Ox(óxido), por ejemplo, TiOx, SnOx, etc. En las realizaciones, una o más capas de barrera pueden estar dispuestas contiguas a la capa reflectante y sobre esta. En tales realizaciones, la capa de barrera puede actuar como un material oxidante de sacrificio, proporcionando así una barrera oxidativa a la capa reflectante que se encuentra debajo. En algunas realizaciones, una capa de barrera puede estar dispuesta contigua y encima de cada una de las capas reflectantes de la pila de revestimiento.

En las realizaciones, se puede incluir opcionalmente una capa superior funcional en el revestimiento. La capa funcional superior puede estar dispuesta como la capa superior de la pila (por ejemplo, la capa más alejada del sustrato) para impartir propiedades tales como propiedades antirreflectantes, propiedades reflectantes NIR, resistencia a la abrasión, resistencia a los arañazos, resistencia al calor, resistencia a los rayos UV, resistencia a las huellas dactilares, y similares, así como dos o más de estas. En algunas realizaciones, la capa superior funcional puede comprender uno o más metales, óxidos metálicos o mezclas de los mismos. En algunas de estas realizaciones, la capa superior puede comprender o consistir esencialmente en titanio, óxido de titanio, o una de sus mezclas (TiOx, o "Tiox"). En algunas realizaciones, la capa superior puede comprender o consistir esencialmente en nitruro de silicio (Si3N4). Cuando se emplea en los revestimientos desvelados en la presente memoria, la capa superior puede tener un espesor de entre 50 A y 300 A, o de entre 70 A y 300 A, o de entre 90 A y 300 A, o de entre 110 A y 300 A, o de entre 130 A y 300 A, o de entre 100 A y 250 A, o de entre 100 A y 200 A, o de 100 A a 190 A de espesor, o de 100 A a 180 A de espesor, o de 100 A a 170 A de espesor, o de 100 A a 160 A de espesor, o de 100 A a 150 A de espesor, o de 110 A a 200 A de espesor, o de 110 A a 170 A de espesor, o de 120 A a 170 A de espesor. Cuando se emplea, la capa superior puede comprender una superficie que está expuesta a, orientada a, o proporciona una interfaz con el entorno en el que se coloca el sustrato revestido.

Con referencia ahora a la FIG. 1, se muestra esquemáticamente una realización ejemplar de un sustrato revestido de la invención. El sustrato revestido 1000 incluye un sustrato 100 que tiene una primera cara principal 101 y una segunda cara principal 102. La primera cara principal 101 incluye un revestimiento 200 dispuesto en esta. El revestimiento 200 incluye doce capas discretas. El revestimiento 200 puede tener un espesor total entre 2000 y 4000 A, por ejemplo entre 2000 A y 3000 A. El revestimiento 200 es transparente o sustancialmente transparente a la luz visible. El revestimiento 200 refleja una parte de la energía infrarroja radiante, con lo que tiende a mantener el calor radiante en el mismo lado del sustrato del que procede.

El revestimiento 200 comprende una pluralidad de capas. El revestimiento está dispuesto en un sistema de capas, o pila, como se muestra esquemáticamente en la FIG. 1. El revestimiento o pila 200 puede depositarse sobre el sustrato 100 y/o adherirse a esta. El espesor de una o más capas que componen el revestimiento 200 puede ser continuo, puede ser uniforme, o puede variar. El espesor de una capa individual puede variar a lo largo de una o más de sus anchuras o longitudes. En un ejemplo, la región de la película o una porción de la misma puede tener o incluir un cambio gradual o un espesor graduado a través de al menos una porción de la misma. Por ejemplo, una o más capas pueden, en algunos casos, aumentar o disminuir su espesor en una o más regiones de la superficie revestida. El espesor de una capa individual puede variar entre cualquiera de los espesores de capa específicos divulgados en la presente memoria, tal como, por ejemplo, entre cualquiera de los puntos finales de los intervalos de espesores de capa correspondientes divulgados en la presente memoria. Las una o más capas pueden proporcionarse en una relación contigua, es decir, dispuestas directamente sobre una capa adyacente o una superficie principal del sustrato y en contacto con estas.

El revestimiento 200 incluye tres capas reflectantes 210, 211, 212. La primera capa reflectante 210 puede estar próxima pero no contigua a la primera superficie principal del sustrato 101 y puede ser la capa reflectante inferior. La tercera capa reflectante 212 puede estar dispuesta cerca de la parte superior de la pila y puede ser la más alta de las tres capas reflectantes. La segunda capa reflectante 211 puede estar dispuesta entre la primera capa reflectante 210 y la tercera capa reflectante 212. Cada una de las primeras, segundas y terceras capas reflectantes pueden ser capas discretas. Por ejemplo, las tres capas reflectantes pueden no estar sustancialmente en contacto entre sí. En tales realizaciones, la primera capa reflectante 210 puede tener un espesor de entre 50 A y 100 A, la segunda capa reflectante 211 puede tener un espesor de entre 90 A y 130 A, y la tercera capa reflectante 212 puede tener un espesor de entre 100 A y 150 A. En las realizaciones, una o más de las capas reflectantes pueden consistir esencialmente en plata.

El revestimiento 200 incluye además una capa de aleación 220. La capa de aleación 220 está dispuesta entre las primeras y segundas capas reflectantes 210, 211 y es contigua a la segunda capa reflectante 211.

En tales realizaciones, la capa de aleación 220 puede tener un espesor de aproximadamente 10 A a 30 A. En las realizaciones, la capa de aleación 220 comprende una aleación NCM.

El revestimiento 200 puede incluir además al menos cuatro capas de óxido 230, 231, 232, 233. La primera capa de óxido 230 puede estar dispuesta entre la primera capa reflectante 210 y la segunda capa reflectante 211. La segunda capa de óxido 231 puede estar dispuesta entre la segunda capa reflectante 211 y la tercera capa reflectante 212. La tercera capa de óxido 232 puede estar dispuesta contigua a la primera superficie principal del sustrato 101 y debajo de la primera capa reflectante 210. La cuarta capa de óxido 233 puede estar dispuesta sobre la tercera capa reflectante 212. En tales realizaciones, la primera capa de óxido 230 puede tener un espesor de 750 A a 850 A, la segunda capa de óxido 231 puede tener un espesor de 550 A a 650 A, la tercera capa de óxido 232 puede tener un espesor de 150 A a 300 A y la cuarta capa de óxido 233 puede tener un espesor de 125 A a 175 A. En las realizaciones, una o más de las capas de óxido pueden comprender o consistir esencialmente en óxido de estaño (SnO2). En las realizaciones, una o más de las capas de óxido pueden comprender o consistir esencialmente en óxido de zinc (ZnO). En las realizaciones, una o más de las capas de óxido pueden comprender una mezcla de SnO2 y ZnO.

El revestimiento 200 puede incluir además al menos tres capas de barrera 240, 241, 242. La primera capa de barrera 240 puede estar dispuesta encima y contigua a la primera capa reflectante 210. La segunda capa de barrera 241 puede estar dispuesta encima y contigua a la segunda capa reflectante 211. La tercera capa de barrera 242 puede estar dispuesta encima y contigua a la tercera capa reflectante 212. En tales realizaciones, las primeras, segundas y terceras capas de barrera 240, 241,242 pueden tener un espesor de entre 10 A y 30 A cada una. En las realizaciones, una o más de las primeras, segundas y terceras capas de barrera 240, 241, 242 pueden comprender o consistir esencialmente en titanio.

El revestimiento 200 puede incluir además una capa superior funcional 250. La capa funcional superior 250 puede estar dispuesta sobre la cuarta capa de óxido 233 y puede ser la capa superior de la pila de capas que forman el revestimiento 200 (por ejemplo, la capa más distal desde el sustrato). En tales realizaciones, la capa superior 250 puede tener un espesor de entre 120 A y 150 A. En las realizaciones, la capa superior 250 puede comprender o consistir esencialmente en TiOx o Si3N4.

El revestimiento 200, y otros revestimientos divulgados en la presente memoria, se aplican adecuadamente a cualquier sustrato transparente, sustancialmente transparente o transmisor de luz, tal como el sustrato 100. El sustrato es adecuado para su uso en una variedad de disposiciones y configuraciones en las que se requiere o se desea controlar la reflectancia y la transmitancia de la radiación electromagnética. Así, en algunas realizaciones, un sustrato revestido como el que se desvela en la presente memoria puede ser una ventana, un revestimiento de protección (tal como para una pantalla digital u otra pantalla luminosa o retroiluminada) o una claraboya. En las realizaciones, los sustratos revestidos son útiles y están dispuestos selectivamente en términos de uno o más de la composición del revestimiento, la composición de la capa, la colocación de la capa, el espesor de la capa, y similares para obtener un control óptimo de la reflectancia y la transmitancia de la radiación electromagnética.

En las realizaciones, un sustrato revestido de la invención puede emplearse como un cristal de ventana. En tales realizaciones, el sustrato revestido puede estar dispuesto dentro de una unidad de vidrio aislado ("IG"). Las unidades IG incluyen al menos dos cristales de ventana situados sustancialmente paralelos entre sí, con una infraestructura de soporte para proporcionar un espacio sustancialmente cerrado o sellado entre los cristales de la ventana. Este espacio cerrado o sellado a menudo se llena sustancialmente sin aire (vacío), con aire, con un gas inerte tal como Argón, o con una mezcla de aire y uno o más gases inertes. En tales realizaciones, uno o ambos cristales de una unidad IG pueden comprender cualquiera de los revestimientos desvelados en la presente memoria en una o ambas de sus superficies principales. En algunas realizaciones, cualquiera de los revestimientos divulgados en la presente memoria puede aplicarse en la primera superficie principal de un primer sustrato de vidrio, y la primera superficie principal del primer sustrato de vidrio puede estar dispuesta para ponerse en contacto con el espacio cerrado o sellado entre los cristales de una unidad IG. La unidad IG puede incluir además al menos un segundo sustrato de vidrio que no incluye un revestimiento de la invención. Los expertos pueden imaginar fácilmente otras disposiciones adecuadas. Por ejemplo, el primer y el segundo panel de la ventana en las unidades IG pueden incluir adecuadamente uno o más revestimientos de la invención como se describe en la presente memoria, y/o uno o más revestimientos adicionales aplicados para algún otro propósito, tal como antirreflectividad, reflectividad NIR, privacidad, resistencia a rayones, y similares.

En las realizaciones, una unidad IG puede incluir al menos dos sustratos, como cualquiera de los sustratos desvelados en la presente memoria. Cada uno de los sustratos puede incluir una o más superficies principales, que pueden ser sustancialmente paralelas entre sí. En algunas realizaciones, la unidad IG puede incluir una unidad de montaje de sustrato (por ejemplo, el marco de una ventana, la hoja de una ventana, los espaciadores, las juntas, etc.), que contiene los al menos dos sustratos en su interior. La unidad de montaje del sustrato puede mantener los dos sustratos en una configuración sustancialmente paralela. La unidad de montaje del sustrato y al menos dos sustratos pueden formar colectivamente un espacio cerrado entre estos.

La FIG. 2 es un diagrama esquemático que muestra la configuración de una unidad IG de acuerdo con una realización. La unidad IG 10000 incluye una primera superficie exterior 10001 y una segunda superficie exterior 10002, un sustrato revestido 1000 y un sustrato adicional 2000, en el que las superficies 10001 y 10002 pueden estar situadas sustancialmente paralelas entre sí. Los sustratos 1000, 2000 pueden definir parcialmente el espacio cerrado 3000. La infraestructura adicional para definir el espacio cerrado 3000 está dispuesta alrededor de la unidad IG 10000 de manera convencional, tal como en una unidad de montaje de sustrato. El espacio cerrado 3000 puede comprender prácticamente nada de aire (vacío), aire, un gas inerte, o una mezcla de aire y uno o más gases inertes. El sustrato revestido 1000 puede incluir el revestimiento 200 en la primera superficie 101 del sustrato 100, de manera que el revestimiento 200 entre en contacto con el espacio cerrado 3000. En las realizaciones, la luz que viaja desde la superficie 10001 a la superficie 10002 (por ejemplo, desde el exterior de un edificio al interior de un edificio) puede encontrar primero una capa base (por ejemplo, la capa más baja adyacente al sustrato) del revestimiento 200. En las realizaciones, el revestimiento puede estar dispuesto en el sustrato adicional 2000 de tal manera que la luz que viaja desde la superficie 10001 a la superficie 10002 puede encontrar primero una capa superior (por ejemplo, la capa más alta) del revestimiento 200.

Los revestimientos desvelados en la presente memoria pueden estar dispuestos sobre un sustrato utilizando cualquier procedimiento adecuado de deposición de película delgada conocida por los expertos. En las realizaciones, se puede emplear una técnica de pulverización para depositar, disponer o aplicar una o más capas de una pila de revestimiento. En tales realizaciones, se puede emplear la pulverización catódica para depositar, disponer o aplicar cada una de las 6 a 20 capas de la pila de revestimiento. La pulverización catódica es una técnica utilizada para depositar películas delgadas de un material sobre una superficie o sustrato. Al crear en primer lugar un plasma gaseoso y luego acelerar los iones de este plasma en un material fuente, el material fuente es erosionado por los iones que llegan a través de la transferencia de energía y es expulsado en forma de partículas neutras como átomos individuales o grupos de átomos o moléculas. Al ser expulsadas, estas partículas neutras se desplazan en línea recta a menos que entren en contacto con algo, ya sea otra partícula o una superficie cercana. Un sustrato como el descrito en la presente memoria, colocado en el camino de estas partículas expulsadas será revestido por una de sus capas. El plasma gaseoso es una condición dinámica en la que los átomos neutros del gas, los iones, los electrones y los fotones existen en un estado casi equilibrado simultáneamente. Se puede crear esta condición dinámica dosificando un gas, tal como el argón o el oxígeno, en una cámara de vacío previamente bombeada y permitiendo que la presión de la cámara alcance un nivel específico y, a continuación, introduciendo un electrodo vivo en este entorno de gas de baja presión mediante una alimentación de vacío. Se puede utilizar una fuente de energía, tal como RF, CA o CC para alimentar y así mantener el estado del plasma mientras pierde energía en su entorno. En las realizaciones, el tipo de pulverización catódica utilizada puede ser pulverización catódica de diodo, pulverización catódica de magnetrón, pulverización catódica confocal, pulverización catódica directa u otras técnicas adecuadas.

En las realizaciones, la pulverización catódica puede llevarse a cabo en un proceso por partidas, semicontinuo o continuo. Los procesos semicontinuos y continuos implican el transporte del sustrato transmisor de luz a través de una serie de dos o más zonas o cámaras en las que las capas se aplican secuencialmente durante el transporte. Cuando el sustrato es, por ejemplo, una placa o lámina de vidrio, estos procesos son semicontinuos; cuando el sustrato es, por ejemplo, un rollo de película de poliéster, estos procesos son continuos. Tanto en los procesos semicontinuos como en los continuos, la velocidad de transporte de un sustrato a través del aparato puede ser ajustada por el operador para variar el espesor de la capa o del revestimiento, lo que proporciona una variable adicional para la producción, además de variar la potencia aplicada a los blancos durante la pulverización catódica. En los procesos por partidas, el operador puede ajustar el espesor de la capa variando la potencia aplicada a los objetivos o el tiempo de permanencia en una zona o cámara.

Las capas reflectantes, las capas de aleación y las capas de barrera pueden ser pulverizadas adecuadamente desde las fuentes metálicas correspondientes dentro de una atmósfera sustancialmente inerte. Las capas de óxido y, en algunas realizaciones, las capas funcionales superiores pueden ser pulverizadas adecuadamente desde una fuente dieléctrica correspondiente o mediante la pulverización catódica de un blanco metálico en una atmósfera reactiva. Por ejemplo, para depositar óxido de zinc, un blanco de zinc puede ser pulverizado catódicamente en una atmósfera oxidante, o para depositar una capa de nitruro de silicio, un blanco de silicio puede ser pulverizado catódicamente en una atmósfera de nitrógeno. Así, en las realizaciones, una o más capas de óxido o nitruro de una o más pilas de capas de revestimiento pueden aplicarse por pulverización catódica desde la fuente de óxido correspondiente o por pulverización catódica de un blanco metálico en una atmósfera reactiva. Las capas superiores incluyen adecuadamente metal, óxido de metal o nitruro de metal y la fuente correspondiente se emplea de acuerdo con la composición de la capa prevista.

En las realizaciones, la deposición química de vapor (CVD) puede utilizarse para disponer una o más capas de un revestimiento sobre un sustrato. La CVD consiste en la descomposición de fuentes gaseosas mediante un plasma y la posterior deposición de capas sobre el sustrato. Las zonas de deposición pueden estar dispuestas adecuadamente de forma similar a un sistema de pulverización catódica por magnetrón, de manera que el espesor de la capa dispuesta sobre el sustrato puede ajustarse variando la velocidad del sustrato a medida que pasa por la una o más zonas de plasma, y/o variando la potencia y/o el caudal de gas dentro de cada una de las una o más zonas de plasma.

Los sustratos revestidos desvelados en la presente memoria proporcionan ventajas sobre los sustratos reflectantes NIR actualmente disponibles, particularmente los sustratos revestidos con revestimientos de plata triples convencionales. Los revestimientos desvelados en la presente memoria ofrecen las ventajas asociadas a los revestimientos de plata triple, como la relación favorable entre ganancia de calor solar y luz visible. Los sustratos revestidos desvelados en la presente memoria tienen el color, la transparencia y otras ventajas visibles asociadas con el uso de los revestimientos de aleación y superaleación junto con los revestimientos de plata triples, al tiempo que presentan un cambio de color azul/verde reducido en uno o más ángulos agudos desde la superficie de visión normal de un sustrato revestido transmisor de luz en comparación con los revestimientos de plata triples convencionales. Los sustratos revestidos desvelados en la presente memoria se fabrican fácilmente utilizando técnicas que permiten controlar fácilmente el espesor de las capas, lo que a su vez permite controlar las propiedades de visualización en ángulo agudo.

Los revestimientos desvelados en la presente memoria reducen la incoherencia del color cuando se observa la normalidad de la superficie del vidrio frente a los ángulos agudos. Los valores de las coordenadas de color del artículo revestido desde una dirección que es sustancialmente normal a una superficie principal del sustrato revestido (definida como 0°) pueden ser sustancialmente iguales a los valores de las coordenadas de color desde direcciones que son agudas a la superficie principal revestida, como en ángulos de aproximadamente 10° a 89°, o de aproximadamente 15° a 89°, o de aproximadamente 20° a 89°, o de aproximadamente 25° a 89°, o de aproximadamente 30° a 89°, o de aproximadamente 35° a 89°, o de aproximadamente 40° a 89°, o de 45° a 89°, o de 50° a 89°, o de 55° a 89°, o de 60° a 89°, o de 65° a 89°, o de 70° a 89°, o de 75° a 89°, o de 80° a 89°, o de 85° a 89°, o de 10° a 85°, o de aproximadamente 10° a 80°, o de aproximadamente 10° a 75°, o de aproximadamente 10° a 70°, o de aproximadamente 10° a 65°, o de aproximadamente 10° a 60°, o de aproximadamente 15° a 85°, o de aproximadamente 15° a 80°, o de aproximadamente 15° a 75°, o cualquier subintervalo de los mismos. En las realizaciones, la variación de los valores de las coordenadas de color del artículo desde una dirección que es sustancialmente normal a la superficie principal revestida hasta los valores de las coordenadas de color desde direcciones que son agudas a la superficie principal revestida puede reducirse en relación con los artículos revestidos conocidos. Con este fin, los revestimientos desvelados en la presente memoria resultan atractivos para una amplia gama de diseños y aplicaciones de construcción.

Los sustratos revestidos desvelados en la presente memoria son transmisivos a la luz visible, y pueden ser opacos o sustancialmente opacos a la radiación infrarroja. Los revestimientos desvelados en la presente memoria pueden proporcionar una transmisión de luz visible en el intervalo de aproximadamente 20% a aproximadamente 60%. Además, los revestimientos pueden proporcionar una relación entre la luz y la ganancia solar (LSG) (transmitancia de luz visible dividida por el coeficiente de ganancia de calor solar) de aproximadamente 1,7 a 2,3, o de aproximadamente 1,8 a 2,3, o de aproximadamente 1,9 a 2,3, o de aproximadamente 20 a 2,3, o de aproximadamente 2,1 a 2,3, o de aproximadamente 1,9 a 2,2, o de aproximadamente 1,9 a 2,1, o de aproximadamente 1,9 a 2,0. Una unidad IG que incluye un sustrato revestido de la invención tiene un coeficiente de ganancia de calor solar (SHGC) mejorado en relación con las unidades IG convencionales de doble y triple revestimiento de plata, manteniendo al mismo tiempo una transmitancia de luz visual deseable (~50% o más), y además incluye propiedades mejoradas de visión de ángulo agudo como se ha descrito anteriormente.

Ejemplo de trabajo

Una lámina de vidrio (vidrio de ventana estándar transparente de 0,25" de espesor) es revestida por la aplicación de doce capas discretas mediante pulverización catódica de magnetrón. Las capas se aplicaron en el orden y con el espesor que se indica en la Tabla 1. La capa 1 se depositó directamente sobre la lámina de vidrio con cada una de las capas posteriores dispuestas sobre esta en el orden indicado.

Tabla 1. Capas aplicadas y espesor de cada capa.

Se revistieron dos muestras de vidrio de esta manera. Se obtuvieron otros sustratos de vidrio con triple revestimiento de plata de fuentes comerciales en el mercado abierto (cada uno con una configuración diferente al revestimiento de la Tabla 1); se les asignó la identificación como muestras 2 y 4, tal como se indica en la Tabla 2.

Cada lámina de vidrio revestida se montó en una unidad IG, en la que cada una de las unidades IG se configuró de la misma manera que la unidad IG de la FIG. 2. Específicamente, la cara revestida de las láminas de vidrio revestidas se situó con el revestimiento en contacto con el sustrato 1000 y el espacio cerrado definido por la unidad IG. Así, cada unidad IG 10000 incluye una primera superficie exterior 10001; una segunda superficie exterior 10002; un sustrato revestido 1000 que es, por ejemplo, el sustrato revestido de la Tabla 1, una versión modificada del mismo, o un sustrato revestido de triple plata disponible en el mercado; y un sustrato adicional 2000, en el que las superficies del sustrato 10001 y 10002 están situadas sustancialmente paralelas entre sí. Los sustratos 1000, 2000 definen parcialmente el espacio cerrado 3000; la infraestructura adicional para definir el espacio cerrado 3000 está dispuesta alrededor de la unidad IG 10000 de manera convencional. Cada sustrato revestido 1000 incluye un revestimiento en la primera superficie 101 del sustrato 100, de manera que el revestimiento entra en contacto con el espacio cerrado 3000. Las unidades IG están dispuestas de manera tal que el sustrato 1000 es el más externo con relación a una superficie exterior del edificio (por ejemplo, entra en contacto con el entorno exterior del edificio) en el que se monta la unidad IG, haciendo que el sustrato 2000 sea interior al primer sustrato 1000 y al edificio en el que se monta la unidad IG.

Tabla 2. Vidrio revestido montado en unidades IG para pruebas

Cada una de las cinco muestras de IG (por ejemplo, unidades de ventana) se montó una al lado de la otra en una ventana del edificio orientada al sur para realizar las pruebas. En la FIG. 3 se muestra la configuración de la prueba para una sola muestra de GI, por ejemplo, la muestra 1. El edificio 10 de una sola planta se muestra desde arriba. La unidad IG 10000 fue montada en la apertura 20 del edificio 10. La unidad IG 10000 fue configurada igual que la unidad IG de la FIG. 2. La orientación de la unidad IG 10000 en el edificio 10 era tal que el sustrato adicional 2000 entraba en contacto con el ambiente interior del edificio 10.

Las pruebas de las muestras de IG se realizaron de la siguiente manera. Desde un punto 21 del exterior del edificio 10 en el que están montadas las muestras de IG a ser probadas, se midió la distancia 40 desde la superficie exterior del edificio 10 en los ángulos 50, 51, 52 y 53. La distancia 40 es de 12,2 metros (40 pies); el ángulo 50 es de 0° (normal); el ángulo 51 es de 30° con respecto al normal; el ángulo 52 es de 60° con respecto al normal; y el ángulo 53 es de 75° con respecto al normal. Así, la posición 60 está situada a 12,2 metros de la abertura de la ventana 20 del edificio 10 y en ángulo 50 (0°) con respecto a la misma. La posición 61 está situada a 12,2 metros de la abertura de la ventana 20 del edificio 10 y en el ángulo 51 de la misma. La posición 62 está situada a 12,2 metros de la abertura de la ventana 20 del edificio 10 y en el ángulo 52 de la misma. Y la posición 63 está situada a 12,2 metros de la abertura de la ventana 20 del edificio 10 y en un ángulo 53 de la misma.

Los individuos que participaron en la prueba no conocían la identidad de ninguna de las muestras IG 1-5. Cada individuo se instruyó para que se colocara en cada posición 60, 61,62, 63 y observara el color aparente de las Muestras 1-5; a cada Muestra en cada posición se le asignó una calificación 1-5 basada en el cambio de color aparente observado: 1 - poco o ningún cambio de color; 2 - ligero cambio de color; 3 - cambio de color moderado; 4 - cambio de color significativo; 5 - cambio de color máximo. El cambio de color se evaluó en relación con la normalidad para cada muestra; es decir, la posición 60 es la línea de base contra la que se hace la comparación en cada posición 61, 62, 63, en la que cada comparación se hace con una sola muestra evaluada en diferentes ángulos. Los resultados de siete evaluaciones individuales se muestran en la Tabla 3 y se representan gráficamente en la FIG. 4. La FIG. 5 incluye fotos de las muestras IG 1-5 en cada una de las posiciones 60, 61, 62, 63 se muestran en la FIG. 5.

Tabla 3. Evaluaciones de muestras de IG para el cambio de color en función de la posición.

Como se muestra en la Tabla 3, las muestras IG 1 y 5, con el revestimiento de la Tabla 1, mostraron las puntuaciones promedio más bajas para la desviación percibida del color en ángulos agudos. La muestra IG 5 mostró puntuaciones de desviación especialmente bajas. Los revestimientos comerciales de las muestras IG 2 y 4 mostraron las puntuaciones promedio más altas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sustrato revestido, que comprende:

un sustrato transmisor de luz con una o más superficies principales; y

un revestimiento dispuesto en al menos una porción de una superficie principal del sustrato, comprendiendo el revestimiento una pluralidad de capas discretas, incluyendo:

una primera capa reflectante;

una segunda capa reflectante dispuesta sobre la primera capa reflectante; una tercera capa reflectante dispuesta sobre la segunda capa reflectante;

una primera capa de óxido dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante; una segunda capa de óxido dispuesta entre la segunda y la tercera capa reflectante; una tercera capa de óxido dispuesta entre el sustrato y la primera capa reflectante; y

una capa de aleación dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante y contigua a la segunda capa reflectante, en el que la capa de aleación comprende Ni, Cr y Mo; en el que el revestimiento tiene un espesor total de 2000 A a 4000 A.

2. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que el sustrato transmisor de luz comprende un vidrio.

3. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que el sustrato transmisor de luz comprende un polímero, un poliacrilato o un policarbonato.

4. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que cada una de las primeras, segundas y terceras capas reflectantes tiene un espesor de 50 A a 200 A y que consisten esencialmente en plata.

5. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que la capa de aleación tiene un espesor de 5 A a 100 A y comprende al menos 58% en peso de Ni, 20 a aproximadamente 23% en peso de Cr, 8 a aproximadamente 10% en peso de Mo, 3,15 a aproximadamente 4,15% en peso de Nb/Ta, y menos que 5% en peso de Fe.

6. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que la primera capa de óxido, la segunda capa de óxido, o ambas tienen un espesor de 300 A a 1000 A y comprenden ZnO, SnO2, SnOx o una de sus mezclas.

7. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que el revestimiento comprende además una cuarta capa de óxido dispuesta por encima de la tercera capa reflectante.

8. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que el revestimiento comprende además una o más de una primera capa de barrera dispuesta por encima y contigua a la primera capa reflectante, una segunda capa de barrera dispuesta por encima y contigua a la segunda capa reflectante, o una tercera capa de barrera dispuesta por encima y contigua a la tercera capa reflectante.

9. El sustrato revestido de la reivindicación 8, en el que cada una de las una o más de las primeras, segundas o terceras capas de barrera tienen un espesor de 10 A a 50 A y comprenden titanio.

10. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que el revestimiento comprende además una capa superior funcional.

11. El sustrato revestido de la reivindicación 10, en el que la capa funcional superior tiene un espesor de 50 A a 300 A y comprende uno o más metales, óxidos metálicos, nitruros metálicos, metales con estados de oxidación parciales o una de sus mezclas.

12. Una unidad de vidrio aislado, que comprende:

al menos dos sustratos transmisores de luz, cada uno de los cuales tiene una o más superficies principales; una unidad de montaje del sustrato que contiene al menos los dos sustratos,

en la que la unidad de montaje del sustrato sostiene los al menos dos sustratos en una configuración sustancialmente paralela, y la unidad de montaje del sustrato y los al menos dos sustratos forman colectivamente un espacio cerrado;

un revestimiento dispuesto en al menos una porción de al menos una de las superficies principales, comprendiendo el revestimiento una pluralidad de capas discretas, incluyendo:

una primera capa reflectante;

una segunda capa reflectante dispuesta sobre la primera capa reflectante; una tercera capa reflectante dispuesta sobre la segunda capa reflectante; una primera capa de óxido dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante;

una segunda capa de óxido dispuesta entre la segunda y la tercera capa reflectante; una tercera capa de óxido dispuesta entre el sustrato y la primera capa reflectante; y

una capa de aleación dispuesta entre la primera y la segunda capa reflectante y contigua a la segunda capa reflectante, en la que la capa de aleación comprende Ni, Cr y Mo; en la que el revestimiento tiene un espesor de 2000 A a 4000 A.

13. La unidad de vidrio aislado de la reivindicación 12, en la que el revestimiento está dispuesto dentro del espacio cerrado.

14. La unidad de vidrio aislado de la reivindicación 13, en la que el revestimiento está dispuesto en un sustrato más externo de los al menos dos sustratos.

15. La unidad de vidrio aislado de la reivindicación 13, en la que el revestimiento está dispuesto en un sustrato más interno de los al menos dos sustratos.