HU215900B

HU215900B - Hőkezelhető, bevonatos üveg, valamint eljárás előállítására

Info

Publication number: HU215900B
Application number: HU9402860A
Authority: HU
Inventors: Klaus W. Hartig; Philip J. Lingle
Original assignee: Guardian Industries Corp.
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1994-10-05
Publication date: 1999-03-29
Also published as: HU9402860D0; EP0646551B1; JP2786400B2; CZ242294A3; NZ264622A; ZA947747B; ES2111824T3; CA2133512A1; PL305299A1; HUT72105A; KR970008986B1; BR9403982A; JPH07172872A; TW302350B; KR950011347A; US5584902A; ATE162505T1; EP0646551A1; NO943710L; SK119394A3

Abstract

A találmány szerinti hőkezelhető, bevőnatős üvegterméknek szórtbevőnatrendszere van, és a bevőnatrendszer az üvegtől kifelé a) egy35,0–45,0 nm vastagságú első Si3N4-réteget, b) egy legalább 2,0 nmvastagságú első nikkel- vagy nikrómréteget, c) egy 5,0–12,0 nmvastagságú ezüstréteget, d) egy legalább 0,7 nm vastagságú másődiknikkel- vagy nikrómréteget és e) egy 45,0–55,0 nm vastagságú másődikSi3N4-réteget tartalmaz, ahől – ha az üveg 2,5–3,5 mm vastag, átlátszóüveg – a bevőnatős üvegtermék jellemzői hőkezelés űtán a következők: transzmittancia, C fényfőrrás, 10ř megfigyelési szög esetén76–78% rétegellenállás, Rs <12 W, nőrmál emisszióképesség, En <0,12, hemiszférikűs emisszióképesség, Eh <0,16. A találmánytárgyköréhez tartőzik tővábbá a fenti üvegtermék előállítása,beleértve annak hajlítását és hőkezelését is. ŕ

Description

A találmány tárgya szórt bevonatú üvegtermék, amely üvegszubsztrátumból és arra felvitt rétegrendszerből áll. A találmány a szórt bevonatú üvegtermék előállítási eljárására is vonatkozik. Közelebbről a találmány hőkezelhető, szórt bevonatú, a látható tartományban nagy transzmittanciájú és az infravörös energiát jól visszaverő, az építőiparban felhasználható üvegekre vonatkozik.

Az építészeti síküveg, így az úsztatási eljárással előállított síküveg napfényátbocsátást szabályzó bevonatainak előállítására szolgáló ismertebb eljárásokhoz tartozik a pirolitikus eljárás, valamint a magnetronban végzett szórásos bevonási eljárás. A szórásos bevonási eljárásban eddig tapasztalt hátrányok szerint a bevonatok gyakran könnyen ledörzsölhetők (azaz nem tartósak), az építészetben használt többrétegű üvegezésű ablakok kialakításában szokásos polimer szigetelőanyag pedig gyakran megtámadja a bevonatot. Ez viszont megszünteti a táblaüvegek közötti szigetelést, ami hátrányos módon lehetővé teszi, hogy az üvegtáblák között kondenzált anyag halmozódjék fel. A szórásos bevonatok másrészt viszont a pirolitikus bevonatokhoz viszonyítva lényeges előnyként kis emisszióképességet és a látható tartományban nagy transzmittanciát biztosítanak. Ez a két tulajdonság bizonyos építészeti üvegek szempontjából a legfontosabb tulajdonságokhoz tartozik.

Az „emisszióképesség” és a „transzmittancia” a technika állása szerint jól ismert fogalmak, és a leírásban ezen szokásos értelemben használatosak. A transzmittancia kifejezés például a napfényre vonatkozó transzmittanciát jelenti, amely a látható tartományra vonatkozó transzmittancia, az infravörös energiára vonatkozó transzmittancia és az ultraibolya fényre vonatkozó transzmittancia értékeiből tevődik össze. A teljes napenergiára vonatkozó transzmittanciát általában ezen értékek súlyozott átlagával jellemzik. A transzmittancia ezen értékeinek meghatározására a szabványos C fényforrást alkalmazó eljárás használatos (egyéb utalás hiányában 10°-os megfigyelési szög esetén). A leírásban a látható tartományra vonatkozó transzmittancia értékét a 380-720 nm, az infravörös transzmittanciát a 800-2100 nm, az ultraibolya transzmittanciát a 300-400 nm, a napfényre vonatkozó teljes transzmittanciát pedig a 300-2100 nm hullámhossztartományban határozzuk meg. Az emisszióképesség meghatározására azonban az alábbiakban tárgyalt módon sajátos infravöröstartományt (2500-40 000 nm) használunk.

A látható tartományra vonatkozó transzmittancia értékét meghatározhatjuk ismert, hagyományos eljárásokkal. Spektrofotométer, így Beckman 5240 típusú berendezés (gyártó cég: Beckman Sci. Inst. Corp.) használata útján az egyes hullámhosszaknál mért transzmisszió spektrális görbéjét kapjuk meg. A látható tartományra vonatkozó transzmisszió értékét ezután ismert módon számítjuk ki (az ASTM E-308 szabvány, ASTM Standards évkönyv 14.02 kötet). Kívánt esetben a hullámhossztartományban kevesebb mérési pontot használhatunk. A látható tartományra vonatkozó transzmittancia egy másik mérési eljárása spektrométer, így a kereskedelmi forgalomban kapható Spectragard spektrofotométer (gyártó cég: Pacific Scientific Corporation) alkalmazásán alapszik. Ez a berendezés közvetlenül a látható tartományra vonatkozó transzmittancia értékét méri és jelzi ki.

Az emisszióképesség (E) adott hullámhossznál a fény elnyelésének és visszaverődésének mértéke. Általában a következő képlettel jellemzik:

E= l-visszaverődés_fl!m.

Építészeti szempontból az emisszióképesség értéke gyakran nagyon fontos az infravörösspektrum úgynevezett „középső tartományában”, amit olykor „távoli tartománynak” neveznek, azaz a 2500-40000 nm tartományban. A leírásban használt „emisszióképesség” ezért ezen infravöröstartományban meghatározott emisszióképesség értékeire vonatkozik, amint azt az üveggyártók bizottságának (Primary Glass Manufacturer’s Council) javaslata alapján a vonatkozó 1991. évi ASTM szabvány javaslata tartalmazza. Hivatkozásunk révén a leírásba beépített szabvány szerint a hemiszférikus emisszióképesség (E_h) két komponensre bontható, amelyek egyike a normál emisszióképesség (E_n).

A tényleges adatgyűjtés az emisszióképesség ilyen értékeinek meghatározásához ismert, ehhez alkalmazható például a Beckman 4260 típusú, „VW” tartozékkal felszerelt spektrofotométer (gyártó cég: Beckman Scientific. Inst. Corp.). Ez a spektrofotométer a hullámhossz függvényében méri a visszaverődést [azaz a normál emittanciát (E_n)], és ebből a fenti, 1991. évi ASTM szabvány szerinti módszert használva számítható a hemiszférikus emisszióképesség (E_h).

A leírásban használt további kifejezés a „rétegellenállás”. A rétegellenállás (RJ a technika állásából ismert, és a leírásban ebben az értelemben használjuk.

Általános értelemben véve ez a kifejezés egy üvegszubsztrátumon lévő rétegrendszer négyzet alakú részének ohm mértékegységben (¾) kifejezett ellenállását jelenti a rétegrendszeren átfolyó elektromos árammal szemben. A rétegellenállás utal arra, milyen jól veri vissza a réteg az infravörös energiát, és így gyakran használatos az emisszióképességgel együtt ennek az építészeti üvegek szempontjából olyan fontos tulajdonság mértékének kifejezésére. A rétegellenállás kényelmesen mérhető 4 pontos szondával ellátott ellenállásmérővel, így 4 pontos ellenállásmérő szondát használó M-800 típusú Magnetron Instruments Corp. fejjel (gyártó cég: Signatone Corp. Santa Clara, Califomia, USA).

A fentiek szerint számos építészeti célra kívánatos, hogy az emisszióképesség és R_s értéke a lehető legkisebb legyen, és így az ablaküveg az üvegnek ütköző infravörös energia jelentős részét visszaverje. Általában kis emisszióképességűnek tekintjük azokat az üvegeket, amelyeknek a hemiszférikus emisszióképessége (E_h) kisebb, mint 0,16, normál emisszióképessége (E_n) pedig kisebb, mint 0,12. Ugyanakkor a rétegellenállás (R_s) értéke előnyösen kisebb, mint 12 Ω_π. Ahhoz, hogy ezek az üvegek a kereskedelmi forgalomban eladhatók legyenek, általában az kívánatos, hogy a látható tartományban a lehető legtöbb fényt átbocsássák, ami 2-6 mm vastag üvegek esetén a transzmittancia mérésére C fényforrást használó eljárással meghatározva legalább 76%.

HU 215 900 Β

A leírásban használt „kémiai ellenálló képesség” mértékét úgy határoztuk meg, hogy a termék 50,8x127 mm méretű mintáját 500 cm³ 5 tömeg%-os koncentrációjú HCl-oldatban 1 órán át forraltuk (ami 104 °C-nak felel meg). A terméket akkor tekintjük a vizsgálat szempontjából elfogadhatónak, ha 1 órai forralás után nem mutat 0,076 mm-nél nagyobb átmérőjű lyukat.

A „tartósság” vizsgálatára a továbbiakban két módszer valamelyikét használjuk. Az egyik a hagyományos Taber-féle koptatóvizsgálat, amelyhez 101,6 χ 101,6 mm méretű mintát használunk, és a két, percenként 100-300 fordulatú C.S. 10F típusú koptatókereket egyenként 500 g tömeggel terheljük. A tartósságot vizsgálhatjuk a Pacific Scientific Abrasion Tester berendezéssel is (amelynél 25,4 mm méretű nylonkefe ciklikusan elhalad egy 152x432 mm méretű minta bevonata felett, és az 500 ciklus során 150 g terhelőtömeget használunk). Mindkét esetben akkor tekinthető a vizsgálat eredménye elfogadhatónak, ha látható fényben szabad szemmel nem lehet karcot észlelni; ilyenkor a terméket a tartós kategóriába soroljuk. Kevésbé szubjektív értékelést végezhetünk úgy, hogy meghatározzuk a látható tartományban a transzmisszió értékének változását a minta nem koptatott és koptatott része között, és a transzmisszió csökkenéséhez számértéket (így %-ban kifejezett csökkenést) rendelünk. A csökkenés számszerű határértékét kitűzve, az értékelést „elfogadható” vagy „nem elfogadható” osztályokba sorolással végezhetjük (határértékként kitűzhető a „>20%”).

A „hőkezelhető” kifejezést a leírásban korábbi szabadalmi leírásainkban és szabadalmi bejelentéseinkben használttól a következő szempontból eltérő értelemben alkalmazzuk. Mind a korábbi, mind e leírásban a kifejezés feltételezi, hogy egységesen elfogadható (valamint előnyös kiviteli alakokban kémiai és mechanikai szempontból tartós) termék hőkezelés útján állítható elő. Korábbi szabadalmaink leírásaiban az előnyös kiviteli alakokban az is kívánatos volt, hogy a napfényátbocsátást szabályzó jellemzők (beleértve a színt) a hőkezelés során ne változzanak. E találmány szempontjából a „hőkezelhető” kifejezés viszont szükségszerűen nem tartalmaz ilyen korlátozást, minthogy bizonyos kiviteli alakokban kívánatos lehet a napfényátbocsátást szabályzó jellemzők jelentős megváltoztatása annak érdekében, hogy más (így nem hőkezelt) termékek tulajdonságaihoz illeszkedjenek. E találmány szerint azonban az előre meghatározott és kívánatos tulajdonságok a napfényátbocsátást szabályzó végső jellemzők. A hőkezelés jelentős mértékben természetesen nem lehet hátrányos a termék hőkezelés előtti egységességére (és/vagy előnyös kiviteli alakok mechanikai és kémiai tartósságára, kivéve, ha a hőkezelés javíthatja az ilyen tulajdonságokat).

A technika állásából ismert az építészeti üvegek azon előállítási eljárása, amely szerint úsztatott üvegtáblákra magnetronban végzett szórásos bevonási eljárással fém és/vagy fém-oxidok vagy -nitridek többszörös rétegét viszik fel. Ismert fémek (így ezüst, arany és hasonlók), oxidok és nitridek (közöttük Si₃N₄) számos permutációját és kombinációját vizsgálták meg és ismertették. A kitűzött cél elérésére ezen eljárások vagy sík, vagy cső alakú targeteket (antikatódokat) használnak, vagy pedig több targetet alkalmazó zónákban azok kombinációját. A találmány szerinti eljáráshoz előnyösen alkalmazható ismert berendezésre példa az Airco Corporation cégtől beszerezhető magnetronszórásos bevonóberendezés. Ezt a kereskedelmi forgalomban kapható berendezést a 4 356 073 és 4442 916 számú USAbeli szabadalmi leírások ismertetik, amelyeket hivatkozásunk útján beépítünk leírásunkba.

Az előzőekben említett Airco szórásos bevonóberendezést ismert módon elsősorban olyan építészeti üvegek előállítására használják, amelynek rétegrendszere az üvegtől (így szabványos úsztatott üvegtől) kifelé, rendre a következő rétegeket tartalmazza:

Si₃N₄/Ni: Cr/Ag/Ni: Cr/Si₃N₄.

Az eljárással szerzett tapasztalatok alapján a nikkel: króm ötvözet 80/20 tömegarányú nikkel:króm (így nikróm), ahol a két nikrómréteg vastagsága 0,7 nm, az ezüstréteg vastagsága 7,0 nm (eltekintve attól a megállapítástól, hogy az ezüstréteg 10,0 nm vastag lehet), az Si₃N₄-rétegek viszont viszonylag vastagok (így az alapozóréteg 32,0 nm, a fedőréteg pedig 45,0 nm vastag). A két nikrómréteget együtt szabályozzák, ezért lényegében egyenlő vastagságúak. Ismeretes e szempontból ezen nikrómrétegek vastagságának együttes szabályozása az adhézió javítására, amely a bevonóberendezés összeállítása során a vonatkozó paraméterek beállítása útján történik.

Az 1. ábra sematikusan bemutat egy jellegzetes, ezen ismert, a 2. ábrán személtetett Airco-termék előállítására használt Airco szórásos bevonóberendezést. Az 1. ábrán bemutatott 1, 2, 4 és 5 zónák szilíciumból (Si) készült, cső alakú targetekkel (t₍_₁₂ és t₁₉_₃₀) vannak felszerelve, és a szórást 100%-os nitrogénatmoszférában folytatják le. A 3 zóna jellegzetesen sík, P targeteket alkalmaz, ezt a három közbülső réteg, azaz Ni:Cr/Ag/Ni:Cr előállítására használják. Itt 100%-os argonatmoszférát használnak.

Míg ez a bevonat jó mechanikai tartósságot és kémiai ellenállást mutatott (azaz a bevonat karcolással és kopással szemben ellenálló, valamint kémiailag stabil volt), és így a pirolitikus bevonatokhoz viszonyítva ez a tulajdonság kedvező volt, egyéb jellemzők, különösen az infravörös-visszaverődés és a látható tartományban mutatott transzmittancia értéke tekintetében nem érte el a csekély emisszióképességű építészeti üvegektől elvárt szintet. így egy 3 mm vastagságú üvegre (C fényforrással 10° megfigyelési szögnél) meghatározott látható transzmittancia értéke általában csak 76%, E_h értéke 0,20-0,22, E_n értéke pedig 0,14-0,17. Mindkét típusú emisszióképesség meglehetősen nagy. Ezenkívül a rétegellenállás (R_s) a viszonylag nagy 15,8 Ω_π értéket mutatja (az elfogadhatóbb értékek 12,0 Ω_α körül vannak, vagy még kisebbek).

Ezenkívül a 2. ábra szerinti üveg nem bizonyult hőkezelhetőnek, így nem lehetett hajlítani, edzeni vagy hőkezelés útján szilárdságát növelni anélkül, hogy ez a bevonatot vagy a szubsztrátumot hátrányosan befolyá3

HU 215 900 Β solta volna. Ezt az idézi elő, hogy hőkezelés során az ezüstréteg folytonossága megszűnik, és üregek keletkeznek. Ennek eredményeként az emisszióképesség jelentősen megnő, minthogy az ezüstréteg egyenletessége megszűnik; a kémiai ellenállás nagyon rossz, és a transzmittancia is jelentősen megnő.

így míg a tartósság jelentősen javult, és ezek a bevonatok összeférhetőnek bizonyultak a hagyományos tömítőanyagokkal, a napfényátbocsátásának szabályzásával kapcsolatos minőség és a hőkezelhetőség számos korszerű építészeti célra nem érte el az optimális értéket.

Az 1. ábra szerinti berendezést és atmoszférákat használva, továbbá a sebességet és az elektromos teljesítményt a szórás műveletéhez szabályozva, az ismert Airco eljárás a 2. ábrán bemutatotthoz hasonló, ismert rétegrendszert eredményezett. A 2. ábra G-üvegszubsztrátumot tüntet fel. Az ilyen üvegszubsztrátum előnyösen 2-6 mm vastagságú síküveg volt, amelyet szokásosan az ismert úsztatási eljárással állítottak elő, ehhez az eljáráshoz hagyományosan szokásos szóda/mészkő/szilícíum-dioxid kompozíciót használtak. Az 1-2 zónákban egy lényegében Si₃N₄-ből álló első 1 alapozóréteget állítottunk elő. Névleges vastagsága 32,5 nm volt. Az 1-2 zónákat lényegében 100%-os nitrogénatmoszférában működtettük. Következőként a 3 zónát használtuk, amelyben lényegében 100%-os argonatmoszférában először egy viszonylag vastag (így 0,7 nm), 80/20 nikróm anyagú, 3 réteget állítottunk elő, majd egy meglehetősen nem összefüggő 5 ezüstréteget, amelynek folytonossági hiányait a 7 üregek szemléltetik. Ugyanezen zónában az ezüstre ezt követően egy másik, azonos vastagságú (így 0,7 nm), 80/20 nikróm anyagú 9 réteget vittünk fel. Mindkét nikrómréteg lényegében azonos vastagságú. Ezután képeztük a 4-5 zónákban a Si₃N₄ anyagú 11 fedőréteget, amelynek vastagsága (45,0 nm) a megnövelt teljesítmény következtében valamelyest meghaladta az 1 alapozóréteg vastagságát. Az előzőekben tárgyaltuk, hogy ezen üveg napfényátbocsátását szabályzó tulajdonságai nem érik el a kívánalmakat.

A szabadalmi és tudományos irodalomban ezen Airco rétegrendszeren kívül beszámoltak egyéb bevonatokról is, amelyek az infravörös-visszaverődést és egyéb fényátbocsátást szabályzó rétegekként ezüstöt és/vagy nikkel: króm ötvözetet tartalmaznak. Ezek között említhetjük a Fabry-Perot-szűrőket és a technika állásához tartozó bevonatokat és eljárásokat, amelyeket a 3,682,528 és 4,799,745 számú USA-beli szabadalmi leírások (és az azokban közölt és/vagy idézett irodalmi helyek) tárgyalnak. Ennek kapcsán megemlíthetők a számos, többek között a 4179181, 3 698946, 3 978273, 3 901 997 és 3 889026 számú USA-beli szabadalmi leírásban ismertetett dielektromos, többrétegű fémszerkezetek. Bár egyéb ilyen bevonatok ismertek voltak, találmányunkat megelőzően a technika állásához tartozó ezen ismertetések egyike sem adott kitanítást, vagy utalt arra a lehetőségre, amely szerint nagy termelékenységű szórásos bevonási eljárást alkalmazhatunk, és ezzel egyidejűleg olyan üveget biztosíthatunk, amely nemcsak megközelíti vagy eléri a pirolitikus bevonatok tartósságát, hanem amely a napfényátbocsátásának szabályzása terén is kitűnő tulajdonságokat mutat.

A fémmel és fém-oxiddal bevont üvegek népszerűsége az építészeti és gépkocsitervezésben is közismert. Amint a szabadalmi és egyéb irodalomban gyakran beszámoltak róla, az ilyen üvegek a bevonatot képező rétegrendszer módosítása útján eléggé elfogadható mértékű reflektanciát, transzmittanciát, emisszióképességet, kémiai ellenállást és tartósságot mutatnak, valamint színük is a kívánt. Ebből a szempontból példaként a 3 935 351, 4413 877, 4462 883, 3 826728, 3 681042, 3 798 146 és 4594137 számú USA-beli szabadalmi leírásokat említjük.

Egy másik ismert Airco típusú bevonatos üveg az Aircool 72 vagy 76 kereskedelmi nevű üveg, lényegében a következő rétegeket tartalmazza, az üvegszubsztrátumtól kifelé: SnO₂/Al/Ag/Al/SnO₂. Ezek a bevonatos üvegek ugyan hőkezelhetők, azonban eléggé lágyak és nem tartósak.

Az utóbbi években a bevonatos üvegek népszerűsége számos kísérlethez vezetett olyan bevonatos üvegtermék kidolgozására, amely a hőkezelés előtt bevonható, és ezt követően hőkezelhető anélkül, hogy a bevonat vagy maga az üveg (azaz a kapott üvegtermék) tulajdonságai hátrányosan megváltoznának.

Ennek egyik oka többek között az, hogy rendkívül nehéz egységes bevonatot biztosítani egy már hajlított üvegen. Ismeretes, hogy ha egy sík üvegfelület bevonható, és azt követően hajlítható, jóval egyszerűbb eljárások használhatók egységes bevonat biztosítására, mintha az üveget előzőleg meghajlították volna. Ez egyaránt érvényes az építészetben, a gépjárműgyártásban és a lakóházakban használt üvegekre vonatkozóan.

Bizonyos eljárásokat már korábban kidolgoztak bevonatos, hőkezelhető üvegtermékek előállítására, amelyek ennek során vagy ezt követően edzés, hajlítás vagy „hevítéssel végzett szilárdságnövelés” néven ismert eljárás útján hőkezelhetők. Általánosságban véve számos ismert bevonatos tennék (így a 2. ábra szerinti termék) számára hátrányos, hogy nem kezelhetők olyan magas hőmérsékleteken, amelyek szükségesek gazdaságos hajlítás, edzés és/vagy hevítéssel végzett szilárdságnövelés eléréséhez (így 621-791 °C hőmérsékleten). Az ilyen eljárások azzal a hátránnyal járnak, hogy a hőmérsékletet legfeljebb 593 °C értéken lehet tartani annak érdekében, hogy hőkezelhetőséget lehessen elérni a bevonat vagy a szubsztrátum hátrányos befolyásolása nélkül. Ez az utóbbi helyzet, nevezetesen a bevonatra vagy a szubsztrátumra gyakorolt hátrányos hatások elkerülése végeredményben az, amit a leírásban a „hőkezelhető” kifejezésen a fenti meghatározás szerint értünk.

Az 5 188 887 számú USA-beli szabadalmi leírás ebben a tekintetben bizonyos ismert bevonatrendszereket tár fel, amelyek a leírás értelmében hőkezelhetők, minthogy az előzőekben említett magasabb hőmérsékleteken eredményesen hőkezelhetők a kívánt eredmény elérésére, annak ellenére, hogy előzőleg edzési, hajlítási vagy szilárdságnövelési műveleten mentek keresztül.

HU 215 900 Β

Általánosságban véve ezen ismert bevonatkompozícióknak sajátossága a rétegrendszerben rejlik, amely fémes rétegként nagy nikkeltartalmú ötvözetet alkalmaz, amely előnyös alakjában a Haynes 214 ötvözetként ismert, amely lényegében a következő alkotókat tartalmazza: 75,45 tömeg% Ni, 4,00 tömeg% Fe, 16,00 tömeg% Cr, 0,04 tömeg% C, 4,50 tömeg% Al és 0,01 tömeg% Y. Nagy nikkeltartalmú, így Haynes 214 típusú ötvözeteket használva, és azt fedőrétegként sztöchiometrikus ón-oxiddal (SnO₂) egyedül vagy egyéb rétegekkel (azonos sztöchiometrikus ón-oxid alapozóréteggel és/vagy az SnO₂ fedőréteg és a nagy nikkeltartalmú réteg közötti alumíniumréteggel) együtt bevonva azt tapasztalták, hogy az üvegtermékek a 621-791 °C-os megnövelt hőmérsékleten 2-30 perc időtartamig hőkezelhetők voltak a szín, mechanikai tartósság, emisszióképesség, reflektancia vagy transzmittancia lényeges csökkenése nélkül. Ezek a kompozíciók ezért lényeges továbbfejlesztést jelentettek a 4790922, 4816034, 4 826525, 4715 879 és 4 857 094 számú USA-beli szabadalmi leírásokban feltárt ismert hőkezelhető rendszerekhez képest.

A fenti szabadalmi leírásokban lévő kinyilvánításokon kívül ismert a TCC-2000 típusú Leybold-féle szélvédőüveg-rendszer is. Ezt a rendszert általánosan ismerteti az 5 201926 számú USA-beli szabadalmi leírás. Az ott ismertetett rendszerben szórt bevonatos üveg előállítására fém vagy fém-oxidok 4 vagy 5 rétegét alkalmazzák, amely 593 °C-ig terjedő hőmérsékleteken hőkezelhető lévén, használható előzetesen bevont üvegként hajlított vagy hajlítatlan szélvédőüvegek előállítására, feltéve, hogy a hőkezelés rövid időkorlátokon belül lefolytatható. A rétegrendszer az üvegszubsztrátumtól kifelé általában egy első ón-oxid réteget, egy második (általában 80/20-as) nikkel/króm réteget, egy harmadik ezüstréteget, egy negyedik nikkel/króm ötvözet réteget és egy ötödik ón-oxid réteget tartalmaz. A hőkezelési hőmérséklet és idő meglehetősen alacsony felső határán kívül a kapott bevonatok meglehetősen lágyak, és olyan elfogadhatatlanul alacsony kémiai ellenállást mutatnak, hogy a tartósság hiányában ténylegesen csak rétegelt szélvédőüvegek belső felületén használhatók. Az 5 201926 számú USA-beli szabadalmi leírás ismerteti továbbá, hogy ebben a rendszerben a felső és/vagy alsó réteg az ón-oxidon kívül szilícium-dioxid, alumínium-oxid, tantál-oxid, cirkónium-oxid vagy azok keveréke is lehet. A fenti szabadalmi leírás azt is közli, hogy az ezüstréteg lehet ezüst, vagy legalább 50 tömeg% ezüstöt tartalmazó ezüstötvözet. Az egyes rétegek vastagságára (az üvegtől kifelé) rendre 35 nm, 2 nm, 20 nm, 2 nm és 35 nm értékeket adják meg.

A technika állásához tartozó 5 229 194 számú USAbeli szabadalmi leírásban - amelynek tárgyát találmányunk bejelentési napját megelőző több mint 1 éven keresztül ipari méretekben állították elő - jelentős fejlesztést ismertetnek a hőkezelhető szórt bevonatokra vonatkozóan, akár az 5 188 887 számú USA-beli szabadalmi leírásban ismertetett megoldáshoz képest is. Az előző találmány értelmében azt állapították meg, hogy a (jelen leírás szerinti értelemben vett) hőkezelhető, szórt bevonatos üvegek területén egyedülálló eredmények voltak elérhetők - különösen kívülről átlátszatlan járműablakok esetében -, ha fémnikkelt vagy nagy fémnikkeltartalmú ötvözetet külön nikkel-oxid vagy -nitrid, vagy nagy nikkeltartalmú ötvözet alapozóréteggel és fedőréteggel vettek körül, és egy további oxid, így SnO₂, ZnO, TiO₂ vagy azok elegye alkotta fedőréteget alkalmaztak. A fémnikkeltartalmú réteg első fedőrétegeként hasznos anyagként említették a szilíciumot is. Az 5229 194 számú USA-beli szabadalmi leírás tartalmát hivatkozásunk útján beépítjük a leírásba.

Az előzőekben említett, az 5 229 194 számú USAbeli szabadalmi leírásban feltárt bevonatrendszer különösen hőkezelhetőnek és kopásellenállónak bizonyult. Míg azonban kezdetben bizonyos rendszerek kémiailag ellenállónak tűntek, bizonyos rendszerek - tömegtermelésben előállítva - a kémiai ellenállás vizsgálatára szolgáló (előzőekben tárgyalt) meglehetősen szigorú, 5 tömeg%-os HCl-ban egy óra időtartamú forralással járó vizsgálatban nem feleltek meg. A tárgyalt rendszerek reflektanciája az infravörös- és UV-tartományban azonban széles körű használat esetén kitűnőnek bizonyult. Ezenkívül a rendszerek transzmittanciájának értéke a látható tartományban kellően alacsony volt a kívülről átlátszatlan ablakok számára, ugyanakkor túl alacsonynak bizonyult ahhoz, hogy ténylegesen használhatók legyenek üvegablakként vagy építészeti panelekként vagy lakóházakban való felhasználásra, ahol a látható tartományban nagy transzmittanciát igényelnek, így ha a kívülről átlátszatlan ablakok számára szolgáló üveglemezek bevonása után építészetben vagy lakóházakban használt bevont üvegre vonatkozó rendelést kellett teljesíteni a szórásos bevonóberendezéssel, a bevonóberendezést le kellett állítani ahhoz, hogy új bevonórendszert lehessen képezni. Ha egy ilyen leállást el lehetne kerülni, az jelentős gazdasági előnnyel járna.

Az 5344718 számú USA-beli szabadalmi leírás egyedülálló szórt bevonatos rétegrendszert ismertet, amelynek alkalmazhatósága építészeti és lakóházi célokra egyedülálló annak következtében, hogy nemcsak jó kémiai és mechanikai tartósságot, hanem jó napfényátbocsátást szabályzó jellemzőket is biztosít. Ezek a rendszerek csekély emisszióképességű üvegeknek (bevonatoknak) bizonyultak, minthogy hemiszférikus emisszióképességük (E_h) általában kisebb volt, mint 0,16, és normál emisszióképességük (E_n) általában kisebb volt, mint 0,12. Másrészt rétegellenállásuk előnyösen kisebb volt, mint 10,50 Qg. Ezenkívül normál üvegvastagságok (így 2-6 mm) esetén a látható tartományban a transzmittancia előnyösen legalább 78% volt (az 5 229 194 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti, előzőekben említett, hőkezelhető, kívülről átlátszatlan ablakhoz való rétegrendszerek bizonyos előnyös kiviteli alakjai esetén mért legfeljebb 22-23%-hoz viszonyítva.

Az előzőekben említett 5344718 számú USA-beli szabadalmi leírás - amelyet hivatkozásunk útján beépítünk a leírásba - szerinti találmány a csekély emisszióképességet, a látható tartományban a nagy transzmittanciaértékeket (T>78%, E_n<0,12), a jó kémiai tartósságot (kielégítette a szigorú, 5 tömeg%-os HCl-ban végzett

HU 215 900 Β forralásos vizsgálatot) és jó kopásállóságot olyan rétegrendszer útján érte el, amely egy első ötrétegű kiviteli alakban általában (az üvegszubsztrátumtól kifelé) egy Si₃N₄ alapozóréteget, egy első nikkel- vagy nikkelötvözet réteget (így nikrómréteget), egy ezüstréteget, egy második nikkel- vagy nikkelötvözet réteget, és egy Si₃N₄ fedőréteget tartalmaz. Bizonyos egyéb előnyös kiviteli alakokban a rétegrendszer az üvegszubsztrátumtól kifelé alapvetően a következőket tartalmazza: Si₃N₄/Ni: Cr/Ag/ Ni: Cr/Ag/Ni: Cr/Si₃N₄. Ez a hétrétegű rendszer a tapasztalatok szerint valamelyest nagyobb tartósságot és karcolással szembeni ellenállást mutat, mint a fentiekben ismertetett ötrétegű rendszer. Azonban mindegyik rendszerben az előnyös Ni:Cr réteg nikróm, azaz 80/20 tömegarányú Ni/Cr volt, amelyben a króm jelentős hányada króm-nitridet alkotott, minthogy a Ni: Cr réteget nitrogéntartalmú atmoszférában képezték.

Ezek a tartós, csekély emisszióképességű, a látható tartományban nagy transzmittanciájú üvegrétegrendszerek sajnálatos módon nem bizonyultak hőkezelhetőnek. A nem hőkezelhető jelleg a fémes ezüstréteg(ek)nek tulajdonítható, amely(ek) a hőkezelés során nemnedvesedés miatt összefüggéstelenné alakul(nak), minthogy a szomszédos Ni: Cr rétegek a hőkezelés során nem képesek az ezüstréteg(ek) folytonosságát fenntartani. így ezek az egyébként előnyös rétegrendszerek nem voltak használhatók olyan esetekben, ahol a bevonatos üveget ezt követően edzés, szilárdítás és hajlítás során hőkezelni kellett volna. Az elvárt csekély emisszióképesség biztosítása érdekében viszont kedvezőtlen módon szükséges volt az ezüstrétegek alkalmazása.

Ebben az összefüggésben megjegyzendő, hogy bizonyos építészeti, valamint lakóházakban és gépkocsikban való használat a bevonatos üveg edzését, hajlítását vagy hevítéssel végzett szilárdságnövelését igényli. Leginkább építészeti foglalatokban bizonyul gyakran szükségesnek hőkezelhető „edzhető” üvegek használata az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti nem hőkezelhető üveggel kapcsolatban. Ezért felmerült olyan hőkezelhető üveg előállításának szükségessége, amely az előzőekben említett szabadalmi leírásban ismertetett nem hőkezelt üveg tulajdonságaival lényegében egyező tulajdonságokat (színt, emisszióképességet, rétegeilenállást és hasonlókat) mutat, úgy, hogy mindkét üveg használható együtt, így egymás mellett ugyanazon épületben.

Kitűnő, hőkezelhető üvegbevonat-rendszert ismertettünk az 1993. augusztus 5-én benyújtott 08/102281 alapszámú, függő USA-beli szabadalmi bejelentésünkben, amelyet hivatkozásunk útján beépítünk a leírásba. Egy ilyen bevonatrendszer általában bevonatrendszerek többtagú családját tartalmazza, amelyek közül mindegyik magában foglalja szórásos bevonási targetek és atmoszférák használatát a rendszert alkotó rétegek, Si₃N₄-rétegek, Ni/Cr-rétegek és/vagy azok oxidjai által alkotott rétegek kialakítására. A 08/102281 alapszámú bejelentés leírásában ismertetett bevonatos üveg hőkezelés után kitűnő termék, azonban nem mutat olyan optikai jellemzőket (színt, emisszióképességet, reflektanciát és hasonlókat), amelyek lényegében hasonlóak vagy lényegében megegyezőek lennének az előzőekben említett 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírásban ismertetett, nem hőkezelhető üveg tulajdonságaival. Az említett üveg - annak ellenére, hogy nem teljesít olyan rendszer iránti igényt, amely hőkezelés után lényegében megegyezik egy hőkezeletlen állapotban lévő másik üveggel - rétegeinek azonossága miatt a szórási művelet csekély változtatásával e találmány, valamint az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti üvegekkel együtt gyártható. Ez a körülmény találmányunknak lényeges jellemzője és megállapítása.

Az alábbiakban részletesen ismertetett módon találmányunk fontos felismerése és így lényeges aspektusa ténylegesen annak a régóta fennálló szükségletnek a teljesítése, hogy a szórásos bevonási művelet minimális szabályzásával a szórt bevonatos termékek flexibilis tartományát lehessen előállítani, ahol az egyes termékek valamelyest eltérőek, és ezáltal különféle fogyasztók változó szükségleteit lehet teljesíteni. Az alábbiakban ismertetett módon így egy jellegzetes, 30 targetet - szilícium, Ni/Cr és ezüst anyagú targeteket - alkalmazó Airco szórásos bevonóberendezésben e találmány azt a feladatot tűzi ki, hogy egyetlen gyártási folyamatban a szórásos bevonási paraméterek egyszerű változtatásával terméket lehessen előállítani a gépkocsiipar számára (így később szélvédővé hajlított bevonatos üvegtáblákat és hasonlókat), amint azt a 08/102281 alapszámú USA-beli bejelentés leírása ismerteti, továbbá az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti edzetlen építőipari termékeket, és ezen utóbbi szabadalmi leírás szerinti termékeknek optikailag megfelelő, találmány szerinti edzhető és hajlítható termékeket az építőipar és a járműipar számára.

A fentiekből következően igény mutatkozik üvegre szórt bevonatos rétegrendszer iránt, amely hőkezelés (edzés, hajlítás és hasonlók) után olyan optikai jellemzőket mutat, amely lényegében megegyezik az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti csekély emisszióképességű üvegekével, vagy lényegében hasonló azokhoz, és amelyeket előnyösen ugyanazon műveletben állíthatunk elő, mint az előzőekben említett, nem hőkezelhető üvegeket, anélkül, hogy a szórásos bevonási műveletet leállítanánk. E találmány feladata a műszaki gyakorlatban felmerült ezen igény, valamint a szakember számára a következő leírásból kitűnő további igények teljesítése.

A leírásban az „Si₃N₄” kifejezésen általánosságban véve szilícium-nitridet értünk, nem pedig szükségszerűen pontos sztöchiometriai összetételű szilícium-nitridet, vagy azt, hogy az abból képzett réteg csupán szilíciumnitridet tartalmaz, minthogy bizonyos esetekben az alkalmazott targetek bizonyos elemekkel, így alumíniummal adalékoltak lehetnek, amelyek a réteg elemeiben vagy azok nitridjei között kimutathatók. így a leírásban az „Si₃N₄” kifejezéssel olyan réteget jelölünk, amely alapvetően szilícium-nitrid(ek)ből áll.

Hasonló értelemben használjuk a leírásban a „nikróm” kifejezést, amely általános értelemben nikkel és króm valamely kombinációját tartalmazó réteget jelöl, ahol ezek az elemek bár lehetnek részben oxidált állapotban - legalább részben fémes állapotban van6

HU 215 900 Β nak. Hasonló módon az „ezüst” kifejezés olyan réteget jelent, amely lényegében fémes ezüstből áll, azonban kis koncentrációban egyéb elemeket is tartalmazhat, amelyek nem befolyásolják károsan az ezüst alkalmasságát a rendszer egészében.

A fentiek alapján a találmány általánosságban véve bevonatos üvegtermék, amelynek szórt bevonatrendszere van, amely az üvegtől kifelé

a) egy első Si₃N₄-réteget,

b) egy első nikkel- vagy nikrómréteget,

c) egy ezüstréteget,

d) egy második nikkel- vagy nikrómréteget és

e) egy második Si₃N₄-réteget tartalmaz, ahol a bevonatrendszer hőkezelhető, az első Si₃N₄-réteg vastagsága 35,0-45,0 nm, az első nikkelvagy nikrómréteg vastagsága legalább 2,0 nm, az ezüstréteg vastagsága 5,0-12,0 nm, a második nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága legalább 0,7 nm, és a második Si₃N₄-réteg vastagsága 45,0-55,0 nm, ahol - ha az üveg 2,5-3,5 mm vastag, átlátszó üveg - a bevonatos üvegtermék jellemzői hőkezelés után a következők:

transzmittancia, C fényforrás,

10° megfigyelési szög esetén 76-78%, rétegellenállás, R, < 12 Ω_ο normál emisszióképesség, E_n <0,12, hemiszférikus emisszióképesség, E_b < 0,16.

Bizonyos előnyös kiviteli alakokban a normál emisszióképesség (E_n) hőkezelés előtt legfeljebb 0,15 (így 0,14) és hőkezelés után legfeljebb 0,11 (így 0,10); a hemiszférikus emisszióképesség (E_h) hőkezelés előtt legfeljebb 0,18 (így 0,17) és hőkezelés után legfeljebb 0,14 (így 0,13); valamint a szubsztrátummal szomszédos Si₃N₄-réteg névleges vastagsága 37,5 nm, és a másik Si₃N₄-réteg névleges vastagsága 50,0 nm. E találmány bizonyos további előnyös kiviteli alakjaiban az első szórt nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága a másik nikkel- vagy nikrómréteg vastagságának mintegy háromszorosa, és az első szórt nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága 2,0-5,0 nm, és a második szórt nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága 0,7-1,5 nm. E találmány bizonyos további előnyös alakjaiban a szórt bevonatos rétegrendszer lényegében az előzőekben ismertetett öt rétegből áll, és az ezüstréteg névleges vastagsága 7,5 nm.

A találmány továbbá eljárás hőkezelt, vékony, tartós, napfényátbocsátást szabályzó réteges rendszer kialakítására üvegszubsztrátumon, amelynek során az üvegszubsztrátumra egymást követően

a) szórással Si₃N₄ alapozóréteget viszünk fel;

b) szórással egy első nikkel- vagy nikrómréteget viszünk fel;

c) szórással ezüstréteget viszünk fel;

d) szórással egy második nikkel- vagy nikrómréteget viszünk fel;

e) szórással Si₃N₄ fedőréteget viszünk fel, ahol

- az a) lépést nitrogéntartalmú atmoszférában folytatjuk le;

-ab) lépést inért gázt tartalmazó atmoszférában, legalább 2,0 nm vastagságú réteg felviteléig folytatjuk le;

- a c) lépést inért gázt tartalmazó atmoszférában folytatjuk le;

-ad) lépést inért gázt tartalmazó atmoszférában, 0,7-1,5 nm vastagságú réteg felviteléig folytatjuk le;

- az e) lépést nitrogéntartalmú atmoszférában folytatjuk le, majd

f) a bevont üveget edzés, hajlítás vagy hevítéssel végzett szilárdságnövelés közül választott módon hőkezeljük, és ennek során a hőkezelt, szórt bevonatos üveg jellemzőit - ha az üveg átlátszó, és vastagsága 2,5-3,5 nm - a következő értéken tartjuk:

transzmittancia, C fényforrás,

10° megfigyelési szög esetén 76-78%, rétegellenállás, R_s <12 Ω_π, normál emisszióképesség, E_n <0,12, hemiszférikus emisszióképesség, E_h < 0,16.

A találmány szerinti eljárás bizonyos előnyös változataiban a hőkezelési lépésben a bevonatos üveget edzzük, ennek során 621-793 °C hőmérsékletre hevítjük, majd gyorsan lehűtjük, ahol a hevítési és hűtési lépések időtartamát az üveg edzéséhez elegendő értéknek választjuk meg. A találmány szerinti eljárást úgy is lefolytathatjuk, hogy a bevonatos üveget hajlíthatóvá tételéhez szükséges hőmérsékletre és időtartamig hevítjük, majd az üveget hajlítható állapotában a kívánt alakra hajlítjuk. A találmány szerinti eljárás során eljárhatunk úgy, hogy a szórást egymástól elválasztott zónákban folytatjuk le, a Si₃N₄ alapozó- és fedőréteget legalább két, egymástól elválasztott zónában visszük fel, amelyeknek atmoszférája névlegesen 80 tömeg% N₂-t és 20 tömeg% Ar-t tartalmaz, a nikkel- vagy nikrómrétegeket és az ezüstréteget ugyanazon zónában visszük fel, ahol a szórás útján történő felvitelt e zónákban névlegesen

a) 100 tömeg% Ar-, vagy

b) 95 tömeg% Ar- és 5 tömeg% O₂-tartalmú atmoszférában folytatjuk le.

A következőkben a találmányt kiviteli példák alapján ismertetjük, ennek során hivatkozunk a csatolt ábrákra.

Az 1. ábra az Airco berendezés sematikus rajza. A berendezést használhatjuk a találmány gyakorlati megvalósítására (ehhez a 2. ábrán bemutatott technika állása szerinti használati módtól eltérően alkalmazzuk).

A 2. ábra a technika állásából ismert Airco bevonatos üvegtermék rétegrendszerét szemlélteti.

A 3. ábra a találmány szerinti kiviteli alak részleges metszeti rajzát mutatja oldalnézetben.

Az 1. ábra egy hagyományos magnetronszórásos bevonóberendezés, így az előzőekben idézett Airco berendezés szemléltető rajza. A találmány megvalósítása során előnyösen öt 1-5 zónát használunk, bár tetszőleges számú (így hat) zóna is használható. A rétegeket egymást követően visszük fel a G-üvegre, az A nyíl irányában haladva. Az 1 zóna előnyösen szilíciumból (Si, így a vezetőképesség miatt 3-5 tömeg% alumíniummal adagolt szilíciumból) készült, hat forgatható, cső alakú t, _₆ targetet tartalmaz. A 2 zóna ugyanazon Si

HU 215 900 Β anyagból készült hat további, cső alakú t₇_₁₂ targetet tartalmaz. Hasonló módon a 4 és 5 zóna ugyanazon anyagból készült, egyenként hat további, cső alakú t|_{9 24}, illetve t₂₅_₃₀ targetet tartalmaz. Az 1, 2, 4 és 5 zóna mindegyike előnyösen három (fel nem tüntetett) katódot használ, ahol mindegyik katód két forgatható Si-targetet működtet.

A középső 3 zónát vagy három sík 31, 16 és 33 target (P, ₃), vagy pedig a hat forgatható, cső alakú target, vagy azok kombinációja alkotja a 3. ábrán bemutatott ötrétegű rendszer előállítására. A 3 zóna targetjeit természetesen a 2. ábrán bemutatott, a technika állásából ismert Airco rétegrendszer 3 középső rétegének, az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti, nem hőkezelhető, ötrétegű bevonatos üveg 3 központi rétegének, és az előzőekben említett 08/102 281 alapszámú USA-beli bejelentés leírásában ismertetett hőkezelhető rétegek előállítására is használhatjuk.

Amint az alábbi példákban részletesen ismertetjük, ezt a három különböző üveget egymást követően, tetszőleges sorrendben, ugyanazon szórásos bevonóberendezésben előállíthatjuk anélkül, hogy a targeteket cserélni kellene, vagy a szórásos bevonóberendezést le kellene állítani - egyszerűen a szórásos bevonóberendezés előre meghatározott zónáiban a teljesítményt és az atmoszférát szabályozva.

Működés közben az 1-5 zónákat azok végén megfelelő C függönyök választják el, ezáltal mindegyik zónában adott, szabályzóit atmoszféra tartható fenn a szórásos bevonáshoz használt, a technika állása szerint ismert valamennyi hagyományos berendezés esetén.

A 3. ábra a találmány szerinti, hőkezelhető, bevonatos üveget szemlélteti, amely előállítható az 1. ábra szerinti berendezést használva. Az ábrán feltüntetett módon, (2-6 mm vastagságú) úsztatott üvegből lévő G-szubsztrátumon öt réteg van kialakítva. Bármilyen típusú és méretű úsztatott (így többek között átlátszó, zöld) üveg anyagú szubsztrátum használható. A G-üvegszubsztrátum így lehet 2,5-3,5 mm vastagságú átlátszó üveg.

Az első 101 réteg Si₃N₄ (szilícium-nitrid), és ezt az 1-2 zónákban képeztük előnyösen 80 tömeg% N₂- és 20 tömeg% Ar-tartalmú atmoszférában. Bizonyos körülmények között eljárhatunk úgy, hogy 100% N₂ (nitrogén) atmoszférát létesítünk az 1-2 zónákban. Az 1-2 zónákban előnyösen 0,267-0,4 Pa (legelőnyösebben 0,27 Pa) nyomást tartunk fenn.

Ha 2,5-3,5 mm vastagságú átlátszó üvegszubsztrátumot használunk, a bevonatos üveg látható transzmittanciája az 1 zóna után 86-90%, míg a 2 zóna után 81-84%.

A következő 103, 105 és 107 fémrétegeket a 3 zónában képeztük. A 3 zónában előnyösen lényegében 100% argon műveleti gázt használunk, amelynek nyomását 0,13-0,27 Pa értéken tartjuk. Adott esetben kis mennyiségű (így 5-10 tömeg%) O₂-t vezethetünk a 3 zónába. Ebben a megoldásban a 31 sík target (P_t) előnyösen 80/20 nikróm, kívánt esetben azonban lehet nikkel vagy egyéb nikkelalapú ötvözet.

A P, target útján kialakított 103 réteg vastagsága e találmány szerinti bizonyos megoldásokban fontos szempont. A 2. ábrán bemutatott hagyományos Airco bevonatos üvegtermékekhez, valamint az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírásban ismertetett ötrétegű bevonatos üveghez viszonyítva a 103 nikkel/króm alapozóréteg vastagságát bizonyos esetekben 2-4 közötti (így 3 körüli) tényezővel változtatva megállapítottuk, hogy a kapott bevonatos üvegtermék hagyományos hőkezelés (így edzés és hasonlók) útján hőkezelhető anélkül, hogy ez az üvegtermék egységességét hátrányosan befolyásolná, és ezáltal a kívánt és előre meghatározott napfényátbocsátást szabályzó jellemzőket kapjuk. Ebből a szempontból egészen meglepő módon azt állapítottuk meg, hogy e találmány előnyös kiviteli alakjaiban a kezdeti, hőkezelés nélküli bevonat optikai tulajdonságai (szín, emisszióképesség, reflektancia, transzmittancia és hasonlók) a hőkezelés során törvényszerűen olyan változást szenvednek, hogy közel egzakt módon megegyeznek az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírásban ismertetett, ötrétegű, nem hőkezelhető bevonatos üveg optikai tulajdonságaival.

Ebből a szempontból megállapítottuk, hogy csak az alsó 103 nikkel- vagy nikrómréteget kell megvastagítani. A felső 107 nikkel- vagy nikrómréteg megvastagítása meglepő módon nem eredményez hőkezelhető terméket, és mindkét réteg megvastagítása — bár hőkezelhetőséget eredményez - a látható tartományban túl csekély transzmisszióhoz vezet ahhoz, hogy az 5 344 718 számú USAbeli szabadalmi leírás szerinti termék optikai tulajdonságaival megegyező üveget kapjunk.

Ennél az oknál fogva az alsó 103 nikkelalapú réteget szórással legalább 2,0 nm (előnyösen 3,0-5,0 nm, még előnyösebben 4,5 nm) vastagságban visszük fel. Ez kényelmesen megoldható egyszerűen azáltal, hogy a Pj target teljesítményét 2-3-szorosára növeljük a felső 107 nikkelalapú réteg előállításához használt 33 target (P₃) teljesítményéhez képest. A találmány szerinti alsó nikkel- vagy nikrómréteget hasonlóképpen felvihetjük az üvegszubsztrátumra egyszerűen azáltal, hogy az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerint összeállított szórásos bevonóberendezés P] targetjének teljesítményét 2-3-szorosra növeljük. Ez a találmány szerinti bevonatos üvegtermék előállításához vezet, amely különbözik az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti ötrétegű bevonatos üvegtől, minthogy a találmány szerinti alsó nikkel- vagy nikrómréteg jelentősen (2-3-szor) vastagabb.

Ekkor - miután az alsó 103 nikkelalapú réteget a Pj és egy megfelelő (az ábrán fel nem tüntetett) katód útján felvittük - egy 105 ezüstalapú réteget képezünk. Ennek az 5,0-12,0 nm vastagságú 105 ezüstrétegnek a kialakításához sík 16 ezüsttargetet (P₂) használunk (nyilvánvaló módon forgatható, cső alakú targetek is használhatók). A 105 ezüstréteg vastagsága előnyösen 7,5 nm. A találmány szerinti ezüstréteg vastagsága kis mértékben csekélyebb, mint az 5344718 számú USAbeli szabadalmi leírás szerinti rétegé. Ebben az esetben is csupán a teljesítmény szabályzására van szükség (csekély mértékben csökkenteni kell az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírásban ismertetetthez képest a P₂ target teljesítményét).

HU 215 900 Β

Ezután egy másik, lényegében tisztán fémes 80/20 nikróm (vagy egyéb nikkelalapú) 107 réteget képezünk az első 103 nikkel- vagy nikrómréteggel azonos módon, azzal az eltéréssel, hogy a 107 réteg lényegesen vékonyabb, mint a megvastagított első 103 nikkel- vagy nikrómréteg. A 107 nikrómréteg vastagsága előnyösen 0,9-1,5 nm, azonban vékonyabb (így 0,7 nm vastagságú) is lehet. A találmány és az 5344718 számú USAbeli szabadalmi leírás szerinti második nikkel- vagy nikrómréteg azonos módon és lényegében egymáshoz hasonló vastagságban készül.

A találmány szerinti egyik előnyös kiviteli alakban 4,5 nm névleges vastagságú alsó vagy első 103 nikrómréteget és 1,5 nm névleges vastagságú felső vagy második 107 nikrómréteget használunk. Az alsó 103 nikrómréteg vastagságának a felső 107 nikrómréteg vastagságához viszonyított előnyös aránya ezért mintegy 3:1.

A felső 107 nikrómréteg előállításához sík 33 targetet (P₃) használunk, ahol a második P₃ nikrómtarget esetén 1/2-1/3-szoros teljesítményt használunk az első P₍nikrómtargethez képest, és ez lényegében hasonló az 5344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti második P₃ nikkel- vagy nikrómtarget teljesítményéhez. A 3 zóna elhagyása után a rétegrendszer lényegében a következőket tartalmazza: szilícium-nitrid/nikkel: króm/ezüst/nikkel:króm; és - ha 2,5-3,5 mm vastag, átlátszó üvegszubsztrátumot használunk - a látható tartományban a transzmisszió értéke 52-54%.

A bevonatos üveg a 4 zónába jut, amelyben az atmoszféra lehet vagy lényegében 100% nitrogén, vagy előnyösebben nitrogén és argon keveréke (így 80 tömeg% nitrogén és 20 tömeg% argon). A találmány értelmében alkalmazott 1, 2, 4 és 5 zónák előnyösen hasonlóak az 5344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti ötrétegű, nem hőkezelhető bevonatos üveg előállítása során használt bevonóberendezés 1, 2,4 és 5 zónáihoz. A 4-5 zónákban az 1 -2 zónákhoz hasonlóan a nyomást 0,267-0,4 Pa (előnyösen 0,27 Pa) értéken tartjuk.

A 4-5 zónákban a szilícium-nitrid 101 alapozóréteg előállításához hasonló módon egy szilícium-nitrid (Si₃N₄) 109 felső vagy fedőréteget képezünk. A szilícium-nitrid 109 fedőréteg vastagsága általában valamivel meghaladja a szilícium-nitrid 101 alapozóréteg vastagságát, amint azt az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás ismerteti. így a szilícium-nitrid 101 alapozóréteget előnyösen 35,0-45,0 nm (legelőnyösebben mintegy 37,5 nm) rétegvastagságban visszük fel, és a szilícium-nitrid 109 fedőréteget előnyösen 45,0-55,0 nm (legelőnyösebben 50,0 nm) rétegvastagságban használjuk.

Bár a találmány szerinti szilícium-nitrid 101 alapozóréteg és 109 fedőréteg vastagsága olykor megegyezhet az ismert Airco (2. ábra szerinti) termékben lévő rétegek vastagságával, a találmány előnyös kiviteli alakjaiban azonban mindegyik Si₃N₄-réteg vastagságát megnöveljük az Airco-termék rétegeihez viszonyítva úgy, hogy azok lényegében megegyeznek az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti bevonatos üvegével. Ezt azáltal éljük el, hogy a szórásos bevonóberendezés teljesítményét megközelítőleg 20%-kal vagy azt meghaladó mértékben megnöveljük az 1 -2 és a 4-5 zónákban annak érdekében, hogy ezeket a megnövelt vastagságokat eléijük. A 4-5 zónák reflexiógátló Si₃N₄-rétegei az üveg transzmisszióját a látható tartományban 61-66%, illetve 70-73% értékre növelik.

A kapott rétegrendszer tartóssága közelítőleg megegyezik a 2. ábra szerinti Airco rétegrendszerével (így csak a karcolással szembeni ellenállása kisebb csekély mértékben, azonban a tartóssági vizsgálatban megfelel). A kapott rétegrendszer kitűnő emisszióképességet, transzmittanciát, hőkezelhetőséget és rétegellenállást mutat a 2. ábrán szemléltetett, ismert Airco bevonatos üvegtermékekhez viszonyítva. A találmány szerinti termék kémiailag is ellenálló.

Hőkezelés előtt a 3. ábra szerinti bevonatos üveg előnyös kiviteli alakjainak transzmittanciája a látható tartományban 70-73%, rétegellenállása legfeljebb 16,0 Ω_π(előnyösebben 14,0-14,5 Ωρ), normál emisszióképessége 0,14-0,16, és hemiszférikus emisszióképessége (E_h) legfeljebb 0,20 (így 0,17).

Hőkezelést követően azonban a 3. ábra szerinti bevonatos üvegek ezen előnyös kiviteli alakjainak transzmittanciája a látható tartományban nagyobb, mint 76%, rétegellenállása legfeljebb 12 Ω_π (előnyösen legfeljebb 10,5-11,0 Ω^) normál emisszióképessége (E_n) legfeljebb 0,12 (előnyösen 0,10-0,11), és hemiszférikus emisszióképessége (E_h) legfeljebb 0,16 (előnyösen legfeljebb 0,14).

A hőkezelés lehet 685 °C hőmérsékleten 4 perc időtartamig végzett kezelés, ciklusos kezelést is lefolytathatunk 665 °C hőmérsékleten 16 perc időtartamig, vagy a kezelés lehet bármilyen egyéb hagyományos edzőkemencében folytatott kezelés.

A találmány értelmében az Si₃N₄-rétegek vastagsága a bevonatos üvegtermék színének, kémiai ellenállásának, karcolással szembeni ellenállásának és reflexiómentes jellegének „finombeállítására” szabályozható.

A találmány előző ismertetéséből világosan kitűnik, hogy a találmány, a 08/102281 alapszámú USA-beli szabadalmi bejelentés leírása, és az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti bevonatos üvegtermékek ugyanazon szórásos bevonóberendezésben egymást követően előállíthatok a megfelelő teljesítmények és előre meghatározott zónák atmoszférájának egyszerű szabályozása útján. Ez a körülmény többek között megszünteti azt a nehézséget, hogy a szórásos bevonóberendezést le kell állítani az 5344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti, nem hőkezelhető, csekély emisszióképességű bevonatos üveg előállítása során, ha annak szükségessége merül fel, hogy elő kell állítani:

i) hőkezelhető bevonatos üveget, amely a hőkezelést követően olyan optikai tulajdonságokat mutat, amely alapvetően megegyezik az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti, nem hőkezelhető bevonatos üveg tulajdonságaival, vagy ii) a 08/102281 alapszámú USA-beli szabadalmi bejelentés leírása szerinti hőkezelhető üveget.

Az 5 344 718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti szórásos bevonóberendezés esetén egyszerűen a P, targetre alkalmazott teljesítményt 2-3-szorosára növelve, és a P₂ targetre alkalmazott teljesítményt

HU 215 900 Β

5-15%-kal csökkentve (vagy viszont), és egyidejűleg a 3 zónában lévő gázelegyet cserélve ugyanazon szórásos berendezés leállítás nélkül a 3. ábrán bemutatott, találmány szerinti, hőkezelhető bevonatos üvegterméket állítja elő. Ezt az eljárást részletesebben ismertetjük alább az 1. példában.

A találmány fentiekben ismertetett előnyös kiviteli alakjai lehetővé teszik, hogy hőkezelt bevonatos üvegtermék optikai tulajdonságait lényegében egyezővé tegyük nem hőkezelt, bevonatos üvegtermék optikai tulajdonságaival. A találmány egyik jellegzetes előnye az, hogy a 3. ábrán bemutatott hőkezelhető bevonatos üveget az edzés előtt bevonhatjuk és vághatjuk. Ez viszont lehetőséget ad a gyártónak arra, hogy darabolatlan, bevonatos, hőkezelhető üveget tároljon annak lehetősége mellett, hogy hőkezelést követően az nagymértékben előnyös, azonban nem hőkezelhető üveg, így az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti üveg optikai tulajdonságaival alapvetően megegyező tulajdonságúvá tehető. Ezért, ha a gyakorlatban mindkét típusú darabolatlan üveget raktározzák, vevő(k)től beérkező, különböző méretű hőkezelt (így edzett), szintén megrendelt, az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti, nem hőkezelhető üveg optikai tulajdonságaival lényegében egyező tulajdonságú üvegre vonatkozó több rendelés esetén a gyártónak csak ki kell választani a darabolásra az általánosan készletezett nem hőkezelhető és a találmány szerinti, hőkezelhető üveget, az igényelt méretre kell darabolni, a hőkezelhető üvegtáblákat hőkezelni kell, és az egész rendelést közvetlenül szállítani lehet anélkül, hogy a megrendelés függvényében gyártást kellene lefolytatni. Eddig, amikor csak a nem hőkezelhető, azonban nagyon előnyös, az 5 344 718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti bevonatrendszer állt rendelkezésre, a rendeléseket jelentős késedelemmel lehetett teljesíteni, valamint jelentős készletezési nehézségek álltak fenn. Természetesen ez következett be, ha a rendelés hőkezelendő (így edzendő és/vagy hajlítandó) üveget, valamint a nem hőkezelt üvegtől eltérő méretekre darabolandó üveget tartalmazott. Igen nagy készleteket kellett tartani különböző méretű, elődarabolt, de bevonatmentes üvegtáblákból, és a megrendelőnek meg kellett várnia az általános készletből az üveg kivételét, majd 1) az elődarabolást, 2) az edzést, és 3) mindezek után a bevonást. A találmány előnyeit hasznosítva két (vagy több) különböző bevonatrendszerű bevonatos üveg készletezhető. Ha vegyes megrendelés érkezik be, a vevő igényei gyorsan kielégíthetők, minthogy a bevonási lépés már el van végezve.

A következőkben a találmányt példákkal szemléltetjük.

1. példa

Az 1. ábrán látható berendezéssel egy, a 2. ábrán szemléltetett szokásos Airco bevonatos üvegterméket (STD), és a 3. ábrán ismertetett, találmány szerinti kiviteli alakot, valamint egy nem hőkezelhető, az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti üveget állítottunk elő. A találmány szerinti hőkezelhető bevonatos üveget és az 5 344 718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti nem hőkezelhető bevonatos üveget ebben a példában ugyanazon bevonóberendezésben, egymást követően állítottuk elő.

A találmány szerinti bevonatos üvegterméket a következő módon állítottuk elő.

3,2 mm vastag, átlátszó G-üvegszubsztrátumot juttattunk keresztül az 1. ábra szerinti Airco szórásos bevonóberendezésen, amelynek zónáit ismert módon függönyök választják el. A gyártósor sebessége 8,13 m/min volt. Hagyományos módon (az ábrán fel nem tüntetett) előmosást és utómosást használtunk. Az átlátszó úsztatott üveg anyagú G-szubsztrátumot átvezettük az 1. zónán, amelyben az eljárás során a gáznyomást 0,267 Pa értéken tartottuk, és az atmoszféra 80 tömeg% nitrogén és 20 tömeg% argon elegyét tartalmazta. Az 1 zóna (fel nem tüntetett) 3 katódját - amelyek mindegyikéhez két forgatható szilíciumtarget tartozott - olyan teljesítménybeállítással működtettük, amely a tj _₆ targeteken keresztül megfelelő vastagságú szilícium-nitrid (Si₃N₄) réteg leválását okozta az üvegtermék látható tartományban vett transzmissziójának 87,5%-ra való csökkentéséhez.

Az üveget ezután a 2 zónába juttattuk, amelyben az eljárás során az atmoszféra 80 tömeg% nitrogént és 20 tömeg% argont tartalmazott, a nyomás értéke pedig 0,28 Pa volt. A 2 zóna 3 katódját - amelyek mindegyikéhez két forgatható szilíciumtarget csatlakozott -, olyan teljesítménybeállítással működtettük, amely az üvegterméken egy második szilícium-nitrid (Si₃N₄) réteg leválasztását okozta, amely a látható tartományban a termék transzmisszióját tovább csökkentette 82,3 %-ra.

Az üveget a 3 zónába továbbítottuk, amelyben a 100%-os argonatmoszféra nyomását 0,20 Pa értéken tartottuk. Három katódot használtunk, mindegyiket egyetlen sík (P₃—P₃) targettel, ahol az első sík P, target és a harmadik sík P₃ target 80/20 nikkel-króm ötvözet, és a második P₂ target ezüst volt. Az első nikkel-króm P, targethez beállított teljesítmény 3,57 kW volt. Az ezüsttargethez csatlakozó teljesítmény 7,1 kW volt, amely elegendőnek bizonyult a bevonatos üvegen olyan ezüstréteg előállítására, amelynek rétegellenállása (R_s) a hagyományos négypontos szondával mérve mintegy 14 Ω_π. A harmadik nikkel-króm P₃ targethez beállított teljesítmény 1,33 kW volt. Az ekkor szilícium-nitrid (Si₃N₄)/nikkel: króm/ezüst/nikkel: króm felépítésű rétegrendszer transzmissziója a látható tartományban 53,0%.

Az üveget továbbítottuk a 4 zónába, amelyben a gázatmoszféra 80 tömeg% nitrogént és 20 tömeg% argont tartalmazott, nyomása pedig 0,28 Pa volt. Három katódot - mindegyikhez két forgatható szilíciumtarget csatlakozott - működtettünk olyan teljesítménybeállításnál, amely szilícium-nitrid (Si₃N₄) réteg leválasztásához vezetett, amely reflexiócsökkentő réteg lévén, a látható tartományban az üvegtermék transzmisszióját 64,5%-ra növelte.

Az üveget továbbítottuk az 5 zónába, amelyben a gázatmoszféra 80 tömeg% nitrogént és 20 tömeg% argont tartalmazott, nyomása pedig 0,28 Pa volt. Három

HU 215 900 Β katódot - mindegyikhez két forgatható szilíciumtarget csatlakozott - működtettünk olyan teljesítménybeállításnál, amely szilícium-nitrid (Si₃N₄) végső réteg leválasztásához vezetett, amely reflexiócsökkentő réteg lévén a látható tartományban az üvegtermék transzmisszióját 71,09%-ra növelte. Ez a réteg teljessé teszi az e példa szerinti bevonat rétegrendszerét.

A kapott, találmány szerinti rétegrendszer az átlátszó üvegszubsztrátumtól kifelé, alapvetően a következő rétegekből állt: 37,5 nm vastag Si₃N₄-réteg, 4,5 nm vastag NiCr-réteg, 7,5 nm vastag ezüstréteg, 1,5 nm vastag második NiCr-réteg, és végül 45,0 nm vastag második Si₃N₄-réteg.

Ezt a bevonatos üvegterméket ezután 665 °C hőmérsékleten 16 perc felfutási ciklus mellett hőkezeltük.

A teljesítmény, nyomás és a targetek paraméterei a következők voltak :

1. táblázat

A találmány szerinti 1. példában használt gyártási viszonyok (a gyártósor sebessége: 8,13 m/min)

Zóna	Katód	Target	kW	Katód (V)	(A)	Nyomás (Pa)	Gázatmoszfcra (tömegarány)
1	1	*1	40,1	452	81,4	0,266	N₂/Ar :80/20
1	*2	38,3	425	83,0	0,266	N₂/Ar :80/20
2	*3	39,3	432	82,1	0,266	N₂/Ar :80/20
2	*4	37,9	417	81,1	0,266	N₂/Ar :80/20
3	*5	X	X	X	0,266	N₂/Ar :80/20
3	*6	X	X	X	0,266	N₂/Ar :80/20
2	4	*7	32,0	443	66,5	0,28	N₂/Ar :80/20
4		28,3	428	59,1	0,28	N₂/Ar :80/20
5	k	37,0	432	78,9	0,28	N₂/Ar :80/20
5	^10	35,7	433	76,1	0,28	N₂/Ar: 80/20
6	t\|i	X	X	X	0,28	N₂/Ar :80/20
6	*12	X	X	X	0,28	N₂/Ar :80/20
3	7	P, (31)	3,57	405	8,97	0,20	N₂/Ar :0/100
8	P₂(16)	7,10	438	17,4	0,20	N₂/Ar :0/100
9	P₃ (33)	1,33	359	3,78	0,20	N₂/Ar :0/100
4	10	*19	41,8	437	84,0	0,28	N₂/Ar :80/20
10	*20	38,0	432	81,6	0,28	N₂/Ar :80/20
11	*21	14,5	435	31,2	0,28	N₂/Ar :80/20
11	*22	36,9	417	81,3	0,28	N₂/Ar :80/20
12	*23	39,5	436	85,9	0,28	N₂/Ar :80/20
12	*24	41,0	410	86,3	0,28	N₂/Ar :80/20
5	13	*25	40,2	438	83,8	0,28	N₂/Ar :80/20
13	*26	39,2	435	82,0	0,28	N₂/Ar :80/20
14	*27	15,8	436	31,7	0,28	N₂/Ar :80/20
14	*28	36,9	420	81,0	0,28	N₂/Ar :80/20
15	*29	39,8	439	85,8	0,28	N₂/Ar :80/20
15	*30	41,3	444	86,4	0,28	N₂/Ar :80/20

Az 5 344 718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti, nem hőkezelhető bevonatos üveg előállítása

A P,-P₃ targetekhez tartozó teljesítményeket és a 3 zóna atmoszféráját ezután beszabályoztuk, és az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti, nem hőkezelhető bevonatos üveget a következők szerint állítottuk elő 3,2 mm vastag, átlátszó úsztatott üveg anyagú szubsztrátumon.

Az 1 és 2 zónát követően a fenti szabadalmi leírás szerinti üveg transzmissziója a látható tartományban

87,5%, illetve 82,3% volt. A fémrétegek 3 zónában történő szórásos felvitelét követően az üveg transzmissziója 56,1% volt (szemben a találmány szerinti üveg 53,0%-os értékével). A 4 és 5 zónát követően a látható tartományban az üveg transzmissziója 69,3%, illetve 77,2% volt.

A fenti szabadalmi leírás szerinti üvegtermék előállításának körülményeit a következő 2. táblázatban foglaltuk össze.

HU 215 900 Β

2. táblázat

Az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti ötrétegű, nem hőkezelhető bevonatos üveg gyártási viszonyai (a gyártósor sebessége: 8,13 m/min)

Zóna	Katód	Target	kW	Katód (V)	(A)	Nyomás (Pa)	Gázatmoszfcra (tömegarány)
1	1	ti	40,1	452	81,4	0,266	N₂/Ar :80/20
1	h	38,3	425	83,0	0,266	N₂/Ar :80/20
2	t₃	39,3	432	82,1	0,266	N₂/Ar :80/20
2		37,9	417	81,1	0,266	N₂/Ar :80/20
3	t₅	X	X	X	0,266	N₂/Ar :80/20
3	^6	X	X	X	0,266	N₂/Ar :80/20
2	4	*7	32,0	443	66,5	0,28	N₂/Ar :80/20
4	tg	28,3	428	59,1	0,28	N₂/Ar :80/20
5	tg	37,0	432	78,9	0,28	N₂/Ar :80/20
5	tio	35,7	433	76,1	0,28	N₂/Ar :80/20
6	tn	X	X	X	0,28	N₂/Ar :80/20
6	*12	X	X	X	0,28	N₂/Ar :80/20
3	7	P, (31)	2,96	406	7,44	0,20	N₂/Ar :50/50
8	P₂(16)	12,3	474	26,3	0,20	N₂/Ar :50/50
9	Pj(33)	1,79	375	4,87	0,20	N₂/Ar :50/50
4	10	*19	41,8	437	84,0	0,28	N₂/Ar :80/20
10	^20	38,0	432	81,6	0,28	N₂/Ar :80/20
11	*21	14,5	435	31,2	0,28	N₂/Ar: 80/20
11	t₂₂	36,9	417	81,3	0,28	N₂/Ar :80/20
12	*23	39,5	436	85,9	0,28	N₂/Ar :80/20
12	*24	41,0	410	86,3	0,28	N₂/Ar :80/20
5	13	*25	40,2	438	83,8	0,28	N₂/Ar :80/20
13	^26	39,2	435	82,0	0,28	N₂/Ar :80/20
14		15,8	436	31,7	0,28	N₂/Ar :80/20
14	Í28	36,9	420	81,0	0,28	N₂/Ar :80/20
15	t₂9	39,8	439	85,8	0,28	N₂/Ar :80/20
15	bo	41,3	444	86,4	0,28	N₂/Ar :80/20

Amint a fenti 1. és 2. táblázatból látható, az 5 344718 szám USA-beli szabadalmi leírás szerinti üveg és a találmány szerinti üveg egymást követően előállítható ugyanazon szórásos bevonóberendezésben, egyszerűen a teljesítmény és a 3 zónában lévő gáz paramétereinek beszabályzásával. A targeteket nem kell megváltoztatni, és az 1,2,4 és 5 zóna változtatás nélkül maradhat.

A fenti szabadalmi leírás szerinti bevonatos üveg előállítása során eljárhatunk úgy is, hogy a P[ és P₃targetekhez tartozó teljesítményt egyenként 2,30 kW értékre állítjuk be, és ezáltal az alsó és felső Ni: Cr réteg vastagságára egyaránt 0,7 nm értéket kapunk.

Az előzőekben ismertetett szórásos bevonóberendezéssel Si₃N₄-, nikróm- és további rétegekből álló bevonatrendszere miatt a 08/102281 számú USA-beli bejelentés leírása szerinti hőkezelhető bevonatos üveg is előállítható, egyszerűen a szórásos bevonóberendezés megfelelő teljesítményének és atmoszférájának beállítása útján. így a P₂ targethez tartozó teljesítményt leállíthatjuk, és a 3 zónában 95 tömeg% Ar/5 tömeg% O₂atmoszférát létesíthetünk 0,20 Pa nyomáson. Ezt köve45 tőén az előbb említett bejelentés szerinti hőkezelhető, bevonatos, a szubsztrátumtól kifelé lényegében Sí₃N₄/Ní : Cr/Si₃N₄ rétegrendszert tartalmazó üveget állíthatunk elő a megfelelő teljesítményre beszabályzott szórásos bevonóberendezéssel.

A technika állásának megfelelő termékek előállítása A 2. ábra szerinti, a technika állásának megfelelő (STD) Airco üvegtermékeket a következő módon állítottuk elő.

Az STD bevonatos üvegtermékek előállítása során az 1, 2, 4 és 5 zónákban lévő t[_₁₂ és t₁₉_₃₀ targetek Airco gyártmányú, alumíniummal adalékolt szilíciumtargetek voltak. A 31 target (P,) és a 33 target (P₃) 80 tömeg% nikkelt és 20 tömeg% krómot tartalmazó sík target volt. A 16 target (P₂) szintén sík, azonban ezüst anyagú target volt. Az átlátszó úsztatott üveg G12

HU 215 900 Β szubsztrátum 3 mm vastagságú, szóda/mészkő/szilícium-dioxid úsztatott üveg volt (gyártó cég: Guardian Industries Corp.). A gyártósort 8,76 m/min sebességgel működtettük. Az 1-2 és 4-5 zónákban 0,33 Pa nyomást tartottunk fenn. Ezekben a zónákban 100%-os nitrogénatmoszférát alkalmaztunk. A 3 zónában 0,266 Pa nyomást tartottunk fenn, és 100%-os argonatmoszférát alkalmaztunk.

A kapott bevonatos üvegtermék a G-szubsztrátumtól kifelé, lényegében a következő rétegrendszert tartalmazta: 32,5 nm vastagságú Si₃N₄ alapozóréteg, 0,7 nm vastagságú első NiCr (nikróm) réteg, 7,0 nm vastagságú ezüstréteg, 0,7 nm vastagságú második NiCr-réteg és 45,0 nm vastagságú Si₃N₄ fedőréteg. Az egyes targetekhez használt villamos betáplálás a következő volt:

3. táblázat

Zóna	Target száma (t)	(A)	(kW)
1	1	80
2	80
3	80
4	80
5	80
6	80
2	7	80
8	80
9	80
10	80
11	80
12	80
3	31	3,8	1,5
16	18,4	8,1
33	3,8	1,5
4	19	135
20	105
21	125
22	125
23	105
24	25
5	25	125
26	120
27	50
28	110
29	110
30	80

4. táblázat

Összehasonlító eredmények

Rétegrendszer	Rétcgellenállá soynn	Normál emisszióképesség (E„)
találmány szerinti (1. példa, hőkezelés előtt)	14,4	0,15
találmány szerinti (1. példa, 665 °C-on 16 perc felfutási idővel végzett hőkezelés után)	10,5	0,11
STD (hőkezelés nélkül)	15,8	0,16

5. táblázat

Összehasonlító eredmények

Rétegrendszer	Látható transzmi ttancia	Üvcgoldali reflektancia (Rg)	Filmoldali reflektancia (R_r)
találmány szerinti (1. példa, hőkezelés előtt, C fényforrás, 10°-os megfigyelés)	Y=71,09%	Y=9,68% a_h=-2,67 b_h=-6,77	Y=3,37% a_h=0,70 bh=-7,45
találmány szerinti (1. példa, 665 °C-on 16 perc felfutási idővel végzett hőkezelés után, C fényforrás, 10°-os megfigyelés)	Y=76,08%	Y=8,60% a_h=-2,19 b„=-8,09	Y=3,84% a_h=0,74 bh=-9,31
STD (hőkezelés nélkül, C fényforrás, 10°-os megfigyelés)	Y=76,45%	Y=8,26% a_h=-3,25 b_h=-9,88	Y=5,09% a_h=-l,76 Κ=-6,95
5 344 718 számú USA-beli szabadalmi leírás (1. példa) szerint (nem hőkezelhető, C fényforrás, 10°-os megfigyelés)	Y=76,5%	Y=8,65% a_h=-l,80 b„=-8,0	Y=3,80% a_h=0,50 ^=-11,0

A fenti 4. és 5. táblázat szemlélteti a találmány szerinti bevonatos üveg és a 2. ábra szerinti ismert Airco termék, valamint az 5 344 718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti, nem hőkezelhető, csekély emisszióképességű bevonatos üveg összehasonlításából származó eredményeket. Amint a 4. táblázatban látható, a találmány szerinti hőkezelhető, bevonatos üveg E_n és R_s jellemzői hőkezelés után lényegesen csekélyebbek, mint az ismert STD-üvegé. Emlékeztetünk arra, hogy az STD-üveg nem hőkezelhető. Az 5. táblázat az STD-üveg és a találmány szerinti bevonatos üvegtermék észrevehetően eltérő optikai tulajdonságait szemlélteti. Hőkezelés után a találmány szerinti bevonatos üvegtermék Y reflektanciája, az a_h és b_h reflektált színei, R_s rétegellenállása és E_n emisszióképessége meglepően hasonló, és lényegében illeszkedik az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti ötrétegű bevonatos üveg tulajdonságaihoz, amint az az 5. táblázatból látható.

HU 215 900 Β

2. példa

Ez a példa a találmány szerinti hőkezelhető, bevonatos üvegtermék egy további előállítási módját ismerteti.

Szállítóberendezés segítségével 3,2 mm vastag átlátszó üveg G-szubsztrátumot juttattunk keresztül az

1. ábra szerinti Airco szórásos bevonóberendezésen, amelynek zónáit ismert módon függönyök választották el. A gyártósor sebessége 8,13 m/min volt. Az átlátszó úsztatott üveg G-szubsztrátumot átvezettük az 1. zónán, amelyben az eljárás során a gáznyomást 0,267 Pa értéken tartottuk, és az atmoszféra 80 tömeg% nitrogén és 20 tömeg% argon elegyét tartalmazta. Az 1 zóna (fel nem tüntetett) 3 katódját - amelyek mindegyikéhez két forgatható szilíciumtarget tartozott - a következő, 6. táblázatban megadott teljesítménybeállítással működtettük.

Az üveget ezután a 2 zónába juttattuk, amelyben az eljárás során az atmoszféra 80 tömeg% nitrogént és 20 tömeg% argont tartalmazott, a nyomás értéke pedig 0,20 Pa volt.

Az üveget a 3 zónába továbbítottuk, amelyben a 100%-os argonatmoszféra nyomását 0,20 Pa értéken tartottuk. Három katódot használtunk, mindegyiket egyetlen sík targettel (P,-P₃), ahol az első sík P[ target és a harmadik sík P₃ target 80/20 nikkel-króm ötvözet (nikróm), és a második P₂ target ezüst (Ag) volt.

Az üveget ekkor a 4-5 zónákba továbbítottuk, amelyek mindegyikében hat forgatható szilíciumtargetet és három megfelelő katódot használtunk. Az eljárás során a4 és 5 zónában az atmoszféra 80 tömeg% N₂ és 20 tömeg% Ar volt, amelynek nyomását 0,266 Pa, illetve 0,28 Pa értéken tartottuk.

Az 1 zóna Si₃N₄-rétegét szórással olyan vastagságban vittük fel, amely a látható tartományban az üveg transzmisszióját 89,0%-ra csökkenti. A 2 zóna Si₃N₄rétege az üveg transzmisszióját a látható tartományban 82,1%-ra, míg a 3 zóna fémrétege 53,8%-ra csökkentette. A 4 és 5 zóna Si₃N₄-rétegei a látható tartományban a transzmissziót 62,0, illetve 72,2%-ra növelték. Az

1-5 zónák e példában alkalmazott eljárási körülményeit a 6. táblázat foglalja össze.

6. táblázat

A találmány szerinti 2. példában használt gyártási viszonyok (a gyártósor sebessége: 8,13 m/min)

Zóna	Katód	Target	kW	Katód (V)	(A)	Nyomás (Pa)	Gázatmoszféra (tömegarány)
1	1	»1	28,4	388	66,1	0,266	N₂/Ar :80/20
1	12	27,3	401	63,8	0,266	N₂/Ar :80/20
2	t₃	30,7	414	66,3	0,266	N₂/Ar :80/20
2	14	28,7	400	65,1	0,266	N₂/Ar :80/20
3	t}	29,7	417	65,0	0,266	N₂/Ar :80/20
3	ló	32,0	428	66,5	0,266	N₂/Ar :80/20
2	4	»7	28,3	406	63,2	0,20	N₂/Ar :80/20
4	18	32,5	452	67,8	0,20	N₂/Ar :80/20
5		27,9	399	63,9	0,20	N₂/Ar :80/20
5	*10	29,8	420	63,6	0,20	N₂/Ar: 80/20
6	t,l	X	X	X	0,20	N₂/Ar :80/20
6	t,2	X	X	X	0,20	N₂/Ar :80/20
3	7	P, (31)	3,57	402	9,06	0,20	N₂/Ar :0/100
8	P₂(16)	7,6	392	20,5	0,20	N₂/Ar :0/100
9	P₃ (33)	1,33	363	3,75	0,20	N₂/Ar :0/100
4	10	t,9	37,3	436	80,0	0,266	N₂/Ar :80/20
10	Eo	X	X	X	0,266	N₂/Ar :80/20
11	*21	34,4	431	78,8	0,266	N₂/Ar :80/20
11	E₂	36,4	460	78,7	0,266	N₂/Ar :80/20
12	*23	37,8	457	79,2	0,266	N₂/Ar :80/20
12	124	37,1	438	80,0	0,266	N₂/Ar :80/20
5	13	'25	38,3	433	79,1	0,28	N₂/Ar: 80/20
13	^l26	36,5	425	77,0	0,28	N₂/Ar :80/20
14	t₂₇	35,1	419	75,4	0,28	N₂/Ar :80/20
14	'28	36,0	433	76,5	0,28	N₂/Ar :80/20
15	t₂9	34,7	431	76,4	0,28	N₂/Ar :80/20
15	130	37,5	446	76,8	0,28	N₂/Ar :80/20

HU 215 900 Β

A 16 perc felfutási idő mellett 665 °C-on végzett hőkezelés után a 2. példa szerinti bevonatos üvegtermék transzmittanciája a látható tartományban (C fényforrás és 10°-os megfigyelés esetén) 77,7%, rétegellenállása (R_s) 10,3 Ω_π. E példa szerinti üveg - szintén hőkezelés után - a következő optikai tulajdonságokat mutatta:

Üvegoldali reflektancia Filmoldali reflektancia (Re) (Rf)

Y=7,49% Y=3,41% a_h = -l,57 a_h=0,28

0),=-8,94 b_h=-9,16

A találmány szerinti bevonatos üvegtermékek egyúttal tartósak és kémiailag ellenállók. A fenti 1. és 2. példában a találmány értelmében előállított termék kémiai ellenállását úgy vizsgáltuk, hogy a termékből készített 50,8x127 mm méretű mintát 500 cm³ 5 tömeg%-os HCl-oldatban 1 órán át (104 °C hőmérsékleten) forraltuk. Ebben a vizsgálatban a termék „megfelelt” minősítést kap, ha az 1 óra időtartamú forralás után nem láthatók 76,2 pm-nél nagyobb átmérőjű lyukak. Az 1. és 2. példában a találmánynak megfelelően előállított bevonatos üvegtermékek kémiai ellenállása a tárgyalt vizsgálat szerint megfelelő volt mind a hőkezelés előtt, mind pedig a következő hőkezelések után:

a) 658 °C 5 perc időtartamig,

b) 665 °C 16 perc felfutási időtartam mellett és

c) szokásos edzőkemencében végzett hőkezelés.

Az 1. és 2. példában előállított, találmány szerinti bevonatos üveg tartósságát a hőkezelés előtt és után hagyományos Taber típusú koptatóberendezéssel vizsgáltuk, ehhez 101,6 χ 101,6 mm méretű mintát használtunk, és a két C.S. 10F típusú koptatókereket 100 fordulaton keresztül 500 g terhelőtömeggel használtuk. Ha látható fényben szabad szemmel megvizsgálva nem észlelhetők karcok, a vizsgálat a „megfelelt” minősítést kapja, és a terméket tartósnak ítéljük meg. Az 1. és

2. példa szerinti bevonatos üvegtermékek ezen tartóssági vizsgálat szerint mind a hőkezelés előtt, mind pedig a hőkezelés után tartósnak minősültek. A fenti két példából látható, hogy egyszerűen a 2. ábra szerinti ismert Airco bevonatos üveg alsó nikkelalapú (vagy nikróm) rétegének (vagy az 5 344 718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti alsó nikkel- vagy nikrómrétegnek) mintegy háromszoros megvastagításával bevonatos üvegtermékhez jutunk, amely mind hőkezelhető, mind pedig hőkezelést követően csekély emisszióképességű (E_n < 0,12). Az alsó nikkelréteg (vagy nikrómréteg) megvastagításának egy másik, váratlan következménye, hogy hőkezelés után a kapott bevonatos üvegtermék a kívánt optikai tulajdonságokat mutatja, amely alapvetően megegyezik az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti csekély emisszióképességű, nem hőkezelhető bevonatos üvegtermék tulajdonságaival.

A találmány szerinti, megvastagított alsó nikkelalapú réteg és a csekély mértékben vékonyabb ezüstréteg kivételével a fenti szabadalmi leírás szerinti csekély emisszióképességű üvegtermék rétegrendszere észrevehető módon hasonlít a találmány szerinti rétegrendszerhez. így a találmány egyik szempontja az, hogy nem hőkezelhető, csekély emisszióképességű bevonatos üvegtermék legalább egy rétegének megvastagítása (ezáltal a leírásban meghatározott módon „eltérő” rétegrendszer és üvegtermék előállítása) útján olyan bevonatos üvegtermék állítható elő, amely:

a) hőkezelhető (így edzhetó, hajlítható, hőhatás útján szilárdítható) és

b) olyan optikai tulajdonságokat (így színt, normál emisszióképességet) mutat, amely hőkezelés után alapvetően megegyezik az eredeti, nem hőkezelhető, csekély emisszióképességű bevonatos üvegtermék tulajdonságaival.

A találmány előzőekben ismertetett szempontját különböző csekély emisszióképességű üvegekhez alkalmazhatjuk. így a találmány értelmében az 5 344718 számú USA-beli szabadalmi leírás szerinti hétrétegű, nem hőkezelhető, csekély emisszióképességű üveghez is illeszthető termék. így ha az említett hétrétegű rendszer első szórt nikkelalapú rétegét a találmány értelmében megvastagítjuk, ezáltal „eltérő” rétegrendszert és üvegterméket állítunk elő; ennek eredménye hőkezelhető bevonatos üveg, amely - hőkezelés után - alapvetően a nem hőkezelhető, hétrétegű, csekély emisszióképességű bevonatos üvegtermék optikai tulajdonságainak megfelelő tulajdonságokat mutat.

A fenti leírás alapján a szakember számára számos egyéb jellemző, módosulat és javított változat lesz nyilvánvaló. Az ilyen jellemzőket, módosításokat és javított változatokat ezért a találmány részének tekintjük, a találmány oltalmi körét pedig a következő igénypontok határozzák meg.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Bevonatos üvegtermék, amelynek szórt bevonatrendszere van, amely az üvegtől kifelé

a) egy első Si₃N₄-réteget (101),

b) egy első nikkel- vagy nikrómréteget (103),

c) egy ezüstréteget (105),

d) egy második nikkel- vagy nikrómréteget (107) és

e) egy második Si₃N₄-réteget (109) tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a bevonatrendszer hőkezelhető, az első Si₃N₄-réteg vastagsága 35,0-45,0 nm, az első nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága legalább 2,0 nm, az ezüstréteg vastagsága 5,0-12,0 nm, a második nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága legalább 0,7 nm, és a második Si₃N₄-réteg vastagsága 45,0-55,0 nm, ahol - ha az üveg 2,5-3,5 mm vastag, átlátszó üveg - a bevonatos üvegtermék jellemzői hőkezelés után a következők:

transzmittancia, C fényforrás,

10° megfigyelési szög esetén 76-78% rétegellenállás, R_s <12Ω_Π, normál emisszióképesség, E_n <0,12, hemiszférikus emisszióképesség, E_h < 0,16.
2. Az 1. igénypont szerinti üvegtermék, azzal jellemezve, hogy az első Si₃N₄-réteg névleges vastagsága

HU 215 900 Β

37.5 nm, és a második Si₃N₄-réteg névleges vastagsága 50,0 nm.
3. A 2. igénypont szerinti üvegtennék, azzal jellemezve, hogy az ezüstréteg névleges vastagsága

7.5 nm.
4. Az 1. igénypont szerinti üvegtermék, azzal jellemezve, hogy az első szórt nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága háromszorosa a második nikkel- vagy nikrómréteg vastagságának.
5. A 4. igénypont szerinti üvegtermék, azzal jellemezve, hogy az első nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága 2,0-5,0 nm, és a második nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága 0,7-1,5 nm.
6. Szórt bevonatos, hőkezelt üvegtermék, amely hőkezelés előtt bevonattal van ellátva, amely az üvegtől kifelé a következő rétegrendszerből áll:

a) egy első Si₃N₄-réteg (101),

b) egy első nikkel- vagy nikrómréteg (103),

c) egy ezüstréteg (105),

d) egy második nikkel- vagy nikrómréteg (107) és

e) egy második Si₃N₄-réteg (109), azzal jellemezve, hogy az első Si₃N₄-réteg vastagsága 35,0-45,0 nm, az első nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága legalább 2,0 nm, az ezüstréteg vastagsága 5,0-12,0 nm, a második nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága legalább 0,7 nm, és a második Si₃N₄-réteg vastagsága 45,0-55,0 nm, ahol - ha az üveg 2,5-3,5 mm vastag, átlátszó üveg - a bevonatos üvegtermék jellemzői hőkezelés után a következők:

transzmittancia, C fényforrás,

10° megfigyelési szög esetén 76-78%, rétegellenállás, R_s <12Ω_Π, normál emisszióképesség, E_n <0,12, hemiszférikus emisszióképesség, E_h <0,16.
7. A 6. igénypont szerinti szórt bevonatos hőkezelt üvegtermék, azzal jellemezve, hogy kezelés előtt edzés, hajlítás vagy hevítéssel végzett szilárdságnövelés, vagy ezek kombinációja útján van hőkezelve.
8. A 7. igénypont szerinti szórt bevonatos, hőkezelt üvegtermék, azzal jellemezve, hogy edzés útján van hőkezelve.
9. A 6. igénypont szerinti szórt bevonatos, hőkezelt üvegtermék, azzal jellemezve, hogy a hőkezelt üvegtermék emisszióképessége kisebb, mint a bevonatos üvegtermék hőkezelés előtti emisszióképessége.
10. A 9. igénypont szerinti hőkezelt üvegtermék, azzal jellemezve, hogy a normál emisszióképesség, E_nhőkezelés előtt legfeljebb 0,15, hőkezelés után legfeljebb 0,11; és a hemiszférikus emisszióképesség, E_h hőkezelés előtt legfeljebb 0,18, hőkezelés után legfeljebb 0,14.
11. Eljárás hőkezelt, vékony, tartós, napfényátbocsátást szabályzó réteges rendszer kialakítására üvegszubsztrátumon, amelynek során az üvegszubsztrátumra egymást követően

a) szórással Si₃N₄ alapozóréteget viszünk fel;

b) szórással egy első nikkel- vagy nikrómréteget viszünk fel;

c) szórással ezüstréteget viszünk fel;

d) szórással egy második nikkel- vagy nikrómréteget viszünk fel;

e) szórással Si₃N₄ fedőréteget viszünk fel, azzal jellemezve, hogy

- az a) lépést nitrogéntartalmú atmoszférában folytatjuk le;

-ab) lépést inért gázt tartalmazó atmoszférában, legalább 2,0 nm vastagságú réteg felviteléig folytatjuk le;

- a c) lépést inért gázt tartalmazó atmoszférában folytatjuk le;

-ad) lépést inért gázt tartalmazó atmoszférában, 0,7-1,5 nm vastagságú réteg felviteléig folytatjuk le;

- az e) lépést nitrogéntartalmú atmoszférában folytatjuk le, majd

f) a bevont üveget edzés, hajlítás vagy hevítéssel végzett szilárdságnövelés közül választott módon hőkezeljük, és ennek során a hőkezelt, szórt bevonatos üveg jellemzőit - ha az üveg átlátszó, és vastagsága 2,5-3,5 mm - a következő értéken tartjuk:

transzmittancia, C fényforrás,

10° megfigyelési szög esetén 76-78%, rétegellenállás, R_s <12Ω_α, normál emisszióképesség, E_n <0,12 hemiszférikus emisszióképesség, E_h <0,16.
12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 3,0-5,0 nm vastagságú első nikkel- vagy nikrómréteget viszünk fel.
13. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőkezelési lépésben a bevonatos üveget edzzük, ennek során 621-793 °C hőmérsékletre hevítjük, majd gyorsan lehűtjük, ahol a hevítési és hűtési lépések időtartamát az üveg edzéséhez választjuk meg.
14. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a bevonatos üveget hajlíthatóvá tételéhez szükséges hőmérsékletre és időtartamig hevítjük, majd az üveget hajlítható állapotában a kívánt alakra hajlítjuk.
15. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szórást egymástól elválasztott zónákban folytatjuk le, az Si₃N₄ alapozó- és fedőréteget legalább két, egymástól elválasztott zónában visszük fel, amelyeknek atmoszférája névlegesen 80 tömeg% N₂-t és 20 tömeg% Ar-t tartalmaz, a nikkel- vagy nikrómrétegeket és az ezüstréteget ugyanazon zónában visszük fel, ahol a szórás útján történő felvitelt e zónákban névlegesen

a) 100 tömeg% Ar-, vagy

b) 95 tömeg% Ar- és 5 tömeg% O₂-tartalmú atmoszférában folytatjuk le.
16. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 35,0-45,0 nm vastagságú Si₃N₄ alapozóréteget és 45,0-55,0 nm vastagságú Si₃N₄ fedőréteget viszünk fel.
17. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 37,5 nm névleges vastagságú Si₃N₄ alapozó16

HU 215 900 Β réteget és 50,0 nm névleges vastagságú Si₃N₄ fedőréteget viszünk fel.
18. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy csak egy, 5,0-12,0 nm vastagságú ezüstréteget viszünk fel, és az első nikkel- vagy nikrómréteg vastagságát a második nikkel- vagy nikrómréteg vastagsága háromszorosának választjuk meg.
19. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 4,5 nm vastagságú első nikkel- vagy nikrómréteget viszünk fel.
20. All. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezét ve, hogy a hőkezelést követően legfeljebb 11 Ω_π értékű rétegellenállás, R_s és legfeljebb 0,11 értékű normál emisszióképesség, E_n eléréséig folytatjuk.