BR112019017692B1 - Artigo revestido com revestimento de baixa emissividade com camada (s) refletora(s) de iv de prata dopada - Google Patents

Artigo revestido com revestimento de baixa emissividade com camada (s) refletora(s) de iv de prata dopada Download PDF

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Abstract

Modalidades exemplificativas desta invenção referem-se a um artigo revestido com um revestimento de baixa E incluindo pelo menos uma camada de prata refletora de infravermelho (IR) que é dopada com um material como SiAl, SiZn ou SiZnCu. A(s) camada(s) refletora(s) de IR fazem parte de um revestimento de baixa E,e podem ser imprensadas entre pelo menos camadas dielétricas transparentes. Uma camada refletora de IR a base de prata dopada de tal maneira, por exemplo, fornece melhor resistência à corrosão e durabilidade química da camada e do revestimento geral e estabilidade melhorada, como redução da neblina no tratamento térmico opcional (HT), mantendo boas propriedades ópticas, comparado a uma camada refletora de IR Ag que não é dopada.

Description

[0001] Este pedido se refere a um artigo revestido que inclui uma camada de prata refletora de infravermelho (IV) que é dopada para melhorar as características de um revestimento de baixa E, que inclui tal camada. A(s) camada(s) refletora(s) de IV faz(em) parte de um revestimento de baixa emissividade (baixa E), e pode(m) ser imprensada(s) entre ao menos camadas dielétricas transparentes. Em certas modalidades exemplificadoras, camada(s) refletora(s) de IV à base de prata é/são dopada(s) com uma combinação de silício (Si) e alumínio (Al) ou, alternativamente, é/são dopada(s) com Si e zinco (Zn), ou com uma combinação de Si, Zn e cobre (Cu). Em certas modalidades exemplificadoras, a camada refletora de IV pode ser de, ou incluir, AgSiAl. Foi surpreendentemente observado que uma camada refletora de IV à base de prata dopada com Si e Al proporciona resistência à corrosão e durabilidade química da camada e do revestimento como um todo aprimoradas, e melhor estabilidade, como opacidade reduzida após tratamento térmico opcional (HT), ao mesmo tempo preservando boas propriedades ópticas, em comparação com uma camada refletora de IV de Ag não dopada. Esse revestimento de baixa E pode ser usado em aplicações como em janelas monolíticas, unidades de janelas de vidro insulado (IG) e similares.
ANTECEDENTES E SUMÁRIO DE MODALIDADES EXEMPLIFICADORAS DA INVENÇÃO
[0002] Artigos revestidos são conhecidos na técnica para uso em aplicações de janela como unidades de janela de vidro isolante (VI), janelas de veículo, janelas monolíticas, e/ou similares. Em certos casos exemplificadores, os designers dos artigos revestidos buscam uma combinação de alta transmissão visível, cor substancialmente neutra, baixa emissividade (ou emitância), baixa resistência de folha (Rs), baixos valores de U, no contexto das unidades de janelas de IG e/ou baixa resistividade específica. As características de alta transmissão visível e cor substancialmente neutra podem permitir que artigos revestidos sejam usados em aplicações nas quais essas características são desejadas, como em aplicações de janelas arquitetônicas ou de veículo, enquanto as características de baixa emissividade (baixa E), baixa resistência de folha, e baixa resistividade específica permitem que tais artigos revestidos bloqueiem quantidades significativas de radiação IV para reduzir, por exemplo, o aquecimento indesejado do interior de veículos e edifícios.
[0003] Revestimentos de baixa E com pelo menos uma camada refletora de IV à base de prata são conhecidos na técnica. Por exemplo, consulte as Patentes US n°s 5.344.718, 6.576.349, 8.945.714, 9.371.684, 9.028.956, 9.556.070, 8.945.714 e 9.028.983, as quais são todas aqui incorporadas, a título de referência. Revestimentos de baixa E em vidro são amplamente usados em prédios comerciais e residenciais, para economizar energia. O revestimento de baixa E de Ag duplo é um produto de baixa E dominante devido às suas excelentes propriedades de baixa emissividade e excelente controle de ganho de calor solar.
[0004] No entanto, revestimentos de baixa E convencionais com camada(s) refletora(s) de IV de prata têm problemas associados à durabilidade química e/ou durabilidade ambiental, que limitam as suas aplicações. Um motivo é que as camadas refletoras de IV de prata não são muito estáveis, especialmente para revestimentos de baixa E do tipo prata dupla. Quando a Ag se degrada ou é danificada, as propriedades ópticas, elétricas e térmicas (emissividade) da prata se degradam. Por exemplo, um revestimento de baixa E de controle solar com uma pilha de vidro/Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4 proporciona eficiente controle solar, mas não pode resistir, de forma razoável, aos ambientes químicos, como às condições ambientais de ácido HCl. Embora existam alguns revestimentos de baixa E duráveis no mercado, seus desempenhos são especialmente ruins em relação aos valores da razão entre ganho de luz e ganho solar (GLS) de cerca de 1,0 ou menos. Quanto maior for o valor da GLS, mais energia será economizada. A GLS é calculada como Tvis/SHGC, onde SHGC é de acordo com NRFC 2001.
[0005] As modalidades exemplificadoras desta invenção resolvem esses problemas, através do fornecimento de um revestimento de baixa E que tem durabilidade de prata aprimorada (por exemplo, durabilidade química), mantendo os valores de GLS altos. As modalidades exemplificadoras desta invenção se referem a um artigo revestido que inclui uma camada de prata refletora de infravermelho (IV) que é dopada para melhorar as características de um revestimento de baixa E, que inclui tal camada. Em certas modalidades exemplificadoras, camada(s) refletora(s) de IV à base de prata (Ag) é/são dopada(s) com uma combinação de silício (Si) e alumínio (Al). Em certas modalidades exemplificadoras, a camada refletora de IV pode ser de ou incluir AgSiAl, ou alternativamente, ser de Ag dopada com Si e zinco (Zn), ou de Ag dopada com uma combinação de Si, Zn e cobre (Cu). Foi surpreendentemente observado que uma camada refletora de IV à base de prata dopada com Si e Al, ou Si e Zn ou Si, Zn e Cu, proporciona resistência à corrosão e durabilidade química da camada e do revestimento como um todo aprimoradas, e melhor estabilidade, como opacidade reduzida após tratamento térmico opcional (HT), ao mesmo tempo preservando boas propriedades ópticas, como valores altos de GLS de ao menos 1,10 (mais preferencialmente, de ao menos 1,20 e, às vezes, de ao menos 1,30) em comparação com uma camada refletora de IV de Ag não dopada. A dopagem de SiAl em uma camada refletora de IV à base de Ag pode melhorar a durabilidade química da pilha, sem deixar de preservar as boas propriedades ópticas. Esse revestimento de baixa E pode ser usado em aplicações como em janelas monolíticas, unidades de janelas de vidro insulado (IG) e similares.
[0006] Em uma modalidade exemplificadora da presente invenção, é fornecido um artigo revestido que inclui um revestimento suportado por um substrato vítreo, sendo que o revestimento compreende: uma primeira camada dielétrica sobre o substrato de vidro; uma primeira camada de contato sobre o substrato vítreo, sobre ao menos a primeira camada dielétrica; uma camada refletora de infravermelho (IV) que compreende prata, dopada com Si e Al, estando a camada refletora de IV no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a primeira camada de contato; uma segunda camada de contato no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a camada refletora de IV; uma segunda camada dielétrica no substrato vítreo situada sobre ao menos a primeira e a segunda camadas de contato e a camada refletora de IV; e sendo que o revestimento tem uma resistência de folha (Rs) de no máximo 11 ohms/quadrado e uma emissividade normal (En) de no máximo 0,2.
[0007] Em uma modalidade exemplificadora da presente invenção, é fornecido um artigo revestido que inclui um revestimento suportado por um substrato vítreo, sendo que o revestimento compreende: uma primeira camada dielétrica sobre o substrato de vidro; uma primeira camada de contato sobre o substrato vítreo, sobre ao menos a primeira camada dielétrica; uma camada refletora de infravermelho (IV) que compreende prata, dopada com Zn e Si, estando a camada refletora de IV no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a primeira camada de contato; uma segunda camada de contato no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a camada refletora de IV; uma segunda camada dielétrica no substrato vítreo situada sobre ao menos a primeira e a segunda camadas de contato e a camada refletora de IV; e sendo que o revestimento tem uma resistência de folha (Rs) de no máximo 11 ohms/quadrado e uma emissividade normal (En) de no máximo 0,2.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0008] A Figura 1 é uma vista em seção transversal de um artigo revestido, de acordo com uma modalidade exemplificadora da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES EXEMPLIFICADORAS DA INVENÇÃO
[0009] Agora será feita referência aos desenhos, nos quais números de referência similares indicam partes similares ao longo das diversas vistas.
[0010] As modalidades exemplificadoras desta invenção se referem a um artigo revestido que inclui uma camada de prata refletora de infravermelho (IV) 9 que é dopada para melhorar as características de um revestimento de baixa E, que inclui tal camada. Em certas modalidades exemplificadoras, camada(s) refletora(s) de IV à base de prata (Ag) é/são dopada(s) com uma combinação de silício (Si) e alumínio (Al). Em certas modalidades exemplificadoras, a camada refletora de IV 9 pode ser de, ou incluir, AgSiAl, AgSiZn ou AgSiZnCu. Foi surpreendentemente observado que uma camada refletora de IV à base de prata 9 dopada com Si e Al, ou Si e Zn, ou Si, Zn e Cu, proporciona resistência à corrosão e durabilidade química da camada e do revestimento como um todo aprimoradas, e melhor estabilidade, como opacidade reduzida após tratamento térmico opcional (HT), ao mesmo tempo preservando boas propriedades ópticas, como valores altos de GLS de ao menos 1,10 (mais preferencialmente, de ao menos 1,20 e, às vezes, de ao menos 1,30) em comparação com uma camada refletora de IV de Ag não dopada. Dopar a camada refletora de IV à base de Ag, de tal maneira, pode melhorar a durabilidade química da pilha, sem deixar de preservar as boas propriedades ópticas. Esse revestimento de baixa E pode ser usado em aplicações como em janelas monolíticas, unidades de janelas de vidro insulado (IG) e similares.
[0011] A Figura 1 é uma vista em seção transversal de um artigo revestido, de acordo com uma modalidade exemplificadora da presente invenção. O artigo revestido inclui substrato vítreo 1 (por exemplo, um substrato de vidro transparente, verde, bronze ou verde azulado, de cerca de 1,0 a 10,0 mm de espessura, e com mais preferência, de cerca de 1,0 mm a 6,0 mm de espessura) e um revestimento multicamadas (ou sistema de camadas) de baixa E 25, colocado no substrato 1, diretamente ou indiretamente. Conforme mostrado na Figura 1, o revestimento de baixa E 25 é ou inclui a camada dielétrica 2 de ou incluindo nitreto de silício (por exemplo, Si3N4, ou alguma outra estequiometria adequada), camada de contato incluindo óxido de zinco 7 (por exemplo, ZnOx, onde "x" pode ser cerca de 1; ou ZnAlOx), camada refletora de IV (infravermelho) 9 incluindo, ou de prata dopada, conforme discutido neste documento, a camada de contato superior 11 de ou incluindo um óxido de Ni e/ou Cr (por exemplo, NiCrOx) e um revestimento externo de ou incluindo uma camada dielétrica incluindo óxido de estanho 13 e uma camada dielétrica incluindo nitreto de silício 15. As camadas que incluem nitreto de silício 2 e/ou 15 podem incluir adicionalmente Al, oxigênio ou similares, e a camada de óxido de estanho 13 pode, de modo semelhante, incluir adicionalmente outros materiais, como nitrogênio, zinco ou similares. Outras camadas e/ou materiais podem também ser fornecidos no revestimento, em certas modalidades exemplificadoras da presente invenção, e também é possível que certas camadas possam ser removidas ou divididas, em certos casos exemplificadores. Além disso, uma ou mais dentre as camadas discutidas acima podem ser dopadas com outros materiais, em certas modalidades exemplificadoras da presente invenção.
[0012] Em casos de artigos monolíticos, o artigo revestido inclui apenas um substrato como um substrato vítreo 1 (consulte a Figura 1). Entretanto, os artigos revestidos monolíticos da presente invenção podem ser usados em dispositivos como unidades de janela de VI, por exemplo, que incluem substratos vítreos múltiplos. Unidades de janela de VI exemplificadoras são ilustradas e descritas, por exemplo, nas patentes US n°s 5.770.321, 5.800.933, 6.524.714, 6.541.084 e US 2003/0150711, cujas revelações estão aqui incorporadas a título de referência, na presente invenção. Um exemplo de uma unidade de janela de VI pode incluir, por exemplo, o substrato vítreo revestido 1 mostrado na Figura 1 acoplado a um outro substrato vítreo através de espaçador(es), selante(s) ou similares, com um vão sendo definido entre os mesmos. Esse vão entre os substratos nas modalidades da unidade de VI pode, em certos casos, ser preenchido com um gás, como argônio (Ar). Uma unidade de VI exemplificadora pode compreender um par de substratos vítreos substancialmente transparentes separados, cada um com cerca de 3 a 4 mm de espessura, sendo um deles revestido com um revestimento aqui, em certos exemplos de casos, onde o vão entre os substratos pode ser de cerca de 5 a 30 mm, com mais preferência, de cerca de 10 a 20 mm, e com a máxima preferência, de cerca de 12 a 16 mm. Em certos exemplos de casos, o revestimento pode ser colocado sobre o lado do substrato vítreo interno ou externo 1 voltado para o vão.
[0013] Uma camada dielétrica transparente que inclui nitreto de silício 2 é fornecida para fins antirreflexo, e verificou-se que elas possibilitam reduzir as alterações de cores. A camada de nitreto de silício 2 pode serSi3N4. Alternativamente, a camada de nitreto de silício 2 pode ser do tipo rica em Si (não totalmente estequiométrica). Além disso, uma ou ambas dentre as camadas de nitreto de silício 2 e/ou 15 pode(m) adicionalmente incluir um dopante, como alumínio ou aço inoxidável, e/ou pequenas quantidades de oxigênio. Estas camadas podem ser depositadas através de bombardeamento iônico, em certas modalidades exemplificadoras, ou através de qualquer outra técnica adequada. É possível que outros materiais, como óxido de titânio, estanato de zinco ou óxido de estanho, possam ser usados para a(s) camada(s) dielétrica(s) 2 e/ou 15.
[0014] A camada de contato dielétrica 7 é de ou inclui óxido de zinco (por exemplo, ZnO). O óxido de Zinco da(s) camada(s) 7 pode conter outros materiais, bem como Al (por exemplo, para formar ZnAlOx) em certas modalidades exemplificadoras. Por exemplo, em certas modalidades exemplificadoras da presente invenção, a camada de óxido de zinco 7 pode ser dopada com de cerca de 1 a 10% de Al (ou B), com mais preferência, de cerca de 1 a 5% de Al (ou B), e mais preferencialmente, de cerca de 2 a 4% de Al (ou B). O uso de óxido de zinco 7 sob a prata na camada 9 permite alcançar uma excelente qualidade de prata. Em certas modalidades exemplificadoras (por exemplo, a serem discutidas abaixo), a camada que inclui óxido de zinco 7 pode ser formada por meio de bombardeamento iônico de uma cerâmica de ZnO ou alvo de bombardeamento iônico de magnetron rotativo de cerâmica de ZnO ou metal. Descobriu-se que o uso do alvo cerâmico em certas modalidades exemplificadoras (por exemplo, de ZnO, que pode ou não ser dopado com Al, F ou similares) permite alcançar uma alta qualidade de prata, resultando assim em um revestimento de emissividade menor. Embora a razão Zn:O no alvo cerâmico seja estequiométrica, em certas modalidades exemplificadoras, pelo menos um alvo cerâmico subestequiométrico compreendendo ZnOx (por exemplo, onde 0,25 < x < 0,99, com mais preferência, 0,50 < x < 0,97, e com mais preferência ainda, 0,70 < x < 0,96) pode ser usado, em vez disso, na deposição por bombardeamento com íons de uma camada que inclui óxido de zinco 7, que pode ser subestequiométrica, em certos casos. É possível que outros materiais, como estanato de zinco, NiCr ou NiCrOx, possam ser usados para a camada de contato inferior 7 nas modalidades alternativas da presente invenção.
[0015] A camada transparente refletora de infravermelho (IV) 9 é preferencialmente condutiva, e pode compreender ou consistir essencialmente em prata (Ag) que é dopada, conforme é discutido neste documento. A camada refletora de IV 9 ajuda a permitir que o revestimento tenha baixa E e/ou boas características de controle solar, como baixa emitância, baixa resistência de folha, e assim por diante. A camada refletora de IV pode ser ligeiramente oxidada em certas modalidades desta invenção. Em certas modalidades exemplificadoras, a camada refletora de IV à base de prata (Ag) é dopada com uma combinação de silício (Si) e alumínio (Al). Em certas modalidades exemplificadoras, a camada refletora de IV 9 pode ser de, ou incluir, AgSiAl, AgSiZn ou AgSiZnCu. Em certas modalidades exemplificadoras, a camada refletora de IV 9 contém de 80 a 99% de Ag, e com mais preferência, de 90 a 99% de Ag; de 1 a 20% de Si, com mais preferência, de 1 a 10% de Si, e de 0,1 a 5% de Al, com mais preferência, de 0,3 a 4% de Al. Em certas modalidades exemplificadoras, a camada refletora de IV 9 contém de 80 a 99% de Ag, e com mais preferência, de 90 a 99% de Ag; de 0,4 a 20% de Zn, com mais preferência, de 0,4 a 10% de Zn e de 0,1 a 10% de Si, com mais preferência, de 0,3 a 5% de Si, e opcionalmente também, de 0,1 a 10% de Cu, com mais preferência, de 0,3 a 5% de Cu. Tal camada refletora de IV 9 pode sofrer deposição por bombardeamento com íons, por cobombardeamento iônico, usando tanto alvo(s) de prata e (um) alvo(s) de SiAl ou alvo de ZnSi, como alvo de ZnSiCu, em certas modalidades exemplificadoras desta invenção. Foi surpreendentemente observado que uma camada refletora de IV à base de prata 9 dopada com Si e Al (ou Si e Zn, ou Si, Zn e Cu) proporciona resistência à corrosão e durabilidade química da camada e do revestimento como um todo aprimoradas, e melhor estabilidade, como opacidade reduzida após tratamento térmico opcional (HT), ao mesmo tempo preservando boas propriedades ópticas, como valores altos de GLS de ao menos 1,10 (mais preferencialmente, de ao menos 1,20 e, às vezes, de ao menos 1,30) em comparação com uma camada refletora de IV de Ag não dopada. Dopar a camada refletora de IV à base de Ag, de tal maneira, pode melhorar a durabilidade química da pilha, sem deixar de preservar as boas propriedades ópticas.
[0016] A camada refletora de IV à base de prata 9 pode ser dopada com outros materiais, como Cu ou Zn. Por exemplo, a camada refletora de IV 9 pode conter de 80 a 99% de Ag, com mais preferência, de 90 a 99% de Ag, e de 1 a 20% de Zn, e mais preferencialmente, de 1 a 10% de Zn. Como outro exemplo, a camada refletora de IV 9 pode conter de 80 a 99% de Ag, com mais preferência, de 90 a 99% de Ag, e de 1 a 20% de Cu, e mais preferencialmente, de 1 a 10% de Cu. Também verificou-se que ligas de prata e cobre e ligas de prata e zinco proporcionam bons resultados discutidos na presente invenção, com relação à durabilidade otimizada e opacidade reduzida mediante HT opcional, como têmpera.
[0017] A camada de contato superior 11 pode ser ou incluir um óxido de Ni e/ou Cr. Em certas modalidades exemplificadoras, a camada de contato superior 11 pode ser de, ou incluir, NiCrMoOx, óxido de níquel (Ni), óxido de cromo (Cr), TiOx ou um óxido de liga de níquel, como óxido de níquel cromo (NiCrOx) ou outro(s) material(is) adequado(s). O uso, por exemplo, de NiCrOx ou NiCrMoOx nesta(s) camada(s) 11 permite que a durabilidade seja aprimorada. A camada de NiCrOx ou NiCrMoOx 11 pode ser completamente oxidada em certas modalidades desta invenção (ou seja, de forma totalmente estequiométrica), ou pode ser, alternativamente, apenas parcialmente oxidada - de forma subestequiométrica (antes e/ou depois do HT opcional). Em certos casos, a camada de NiCrOx 11 pode ser ao menos cerca de 50% oxidada. A camada de contato 11 (por exemplo, de ou incluindo um óxido de Ni e/ou Cr) pode ou não apresentar oxidação gradativa, em diferentes modalidades da presente invenção. A oxidação gradativa significa que o grau de oxidação na camada muda através da espessura da camada, de modo que, por exemplo, uma camada de contato pode ter graus diferentes de modo a ser menos oxidada na interface de contato com a camada refletora de IV 9 imediatamente adjacente do que em uma porção da camada de contato adicional ou mais/a mais distante a partir da camada refletora de IV imediatamente adjacente. As descrições dos vários tipos de camadas de contato de oxidação graduada são apresentadas na patente U.S. N° 6.576.349, cuja descrição está incorporada na presente invenção a título de referência. A camada de contato 11 (por exemplo, de ou incluindo um óxido de Ni e/ou Cr) pode ou não ser contínua em diferentes modalidades da invenção, por toda a camada refletora de IV 9.
[0018] O revestimento externo é ou inclui as camadas dielétricas transparentes 13 e 15 em certas modalidades exemplificadoras. A camada dielétrica 13 pode ser ou incluir um óxido metálico, como óxido de estanho em certas modalidades exemplificadoras desta invenção. A camada inclusiva de óxido metálico 13, como óxido de estanho ou estanato de zinco, é usada para fins antirreflexo, e também melhora a emissividade do artigo revestido e a estabilidade e a eficiência do processo de fabricação. A camada inclusiva de óxido de estanho 13 pode ser dopada com outros materiais, como nitrogênio e/ou zinco em certas modalidades exemplificadoras desta invenção. A camada à base de óxido de estanho 13 proporciona boa durabilidade e melhora a transmissão de luz. A camada dielétrica 15 pode ser ou incluir nitreto de silício (por exemplo, Si3N4 ou outra estequiometria adequada) ou qualquer outro material adequado em certas modalidades exemplificadoras desta invenção, como oxinitreto de silício. A camada de nitreto de silício 15 pode adicionalmente incluir outro material, como um alumínio como dopante ou pequenas quantidades de oxigênio em certas modalidades exemplificadoras desta invenção. Opcionalmente, outras camadas, como um revestimento externo de óxido de zircônio, podem ser dispostas acima da camada 15 no revestimento externo em certos exemplos. A camada 15 é fornecida para fins de durabilidade, e para proteger as camadas subjacentes. Em certas modalidades exemplificadoras, a camada à base de nitreto de silício 15 pode ter um índice de refração (n) de cerca de 1,9 a 2,2, e com mais preferência, de cerca de 1,95 a 2,05. Em certas modalidades exemplificadoras, Zr pode ser disposto no nitreto de silício da camada 15 (da camada 2 ou da camada 5). Dessa forma, uma ou mais dentre as camadas 2 e/ou 15 pode(m) ser ou incluir SiZrNx e/ou óxido de zircônio, em certas modalidades exemplificadoras desta invenção.
[0019] Outra camada (ou camadas) abaixo ou acima do revestimento ilustrado também podem ser fornecidas. Dessa forma, embora o sistema de camadas ou o revestimento se situe "no" ou "suportado pelo" substrato 1 (direta ou indiretamente), outra camada (ou camadas) podem ser fornecidas entre os mesmos. Dessa forma, por exemplo, o revestimento da Figura 1 pode ser considerado "sobre o" ou "suportado pelo" substrato 1, mesmo se uma ou mais Petição 870190088473, de 07/09/2019, pág. 17/25 outras camadas estiverem dispostas entre a camada 3 e o substrato 1. Além disso, certas camadas do revestimento ilustrado podem ser removidas em certas modalidades, enquanto outras podem ser adicionadas entre as várias camadas, ou as várias camadas podem ser divididas por outra camada (ou camadas) adicionada entre as seções divididas em outras modalidades desta invenção sem que se afaste do espírito geral de certas modalidades desta invenção.
[0020] Embora várias espessuras possam ser usadas em diferentes modalidades da presente invenção, espessuras e materiais exemplificadores para as respectivas camadas sobre o substrato vítreo 1 na modalidade da Figura 1 são conforme exposto a seguir: a partir do substrato vítreo para fora (por exemplo, o teor de Al na camada de óxido de zinco e nas camadas de nitreto de silício pode ser de cerca de 1 a 10%, e com mais preferência, de cerca de 1 a 3%, em certos casos exemplificadores): Tabela 1 (materiais/espessuras exemplificadores; modalidade da Figura 1)
[0021] Em certas modalidades exemplificadoras desta invenção, os artigos revestidos na presente invenção (por exemplo, consulte a Figura 1) podem ter as características de baixa E (baixa emissividade), solares e/ou ópticas apresentadas na Tabela 2, quando medidas monoliticamente, antes e/ou após qualquer tratamento por calor opcional, como têmpera térmica. Tabela 2: Características de baixa E/solar (monolíticas)
[0022] Embora a camada refletora de IV de prata dopada 9 seja usada no revestimento de Figura 1, em certas modalidades exemplificadoras desta invenção discutida acima, é possível usar uma ou mais da(s) camada(s) refletora(s) de IV dopada(s) 9 de qualquer modalidade aqui descrita em outros revestimentos de baixa E. Por exemplo e sem limitação, as camadas refletoras de IV à base de prata nos revestimentos de baixa E, em qualquer uma das Patentes US n°s 5.344.718, 6.576.349, 8.945.714, 9.371.684, 9.028.956, 9.556.070, 8.945.714 e/ou 9.028.983 (que estão todas aqui incorporadas a título de referência) podem ser substituídas com a(s) camada(s) refletora(s) de IV de prata dopada 9 discutida(s) na presente invenção, juntamente com qualquer e todas as modalidades da presente invenção. Em outras palavras, por exemplo, a(s) camada(s) refletora(s) de IV à base de prata, em qualquer uma das Patentes US n°s 5.344.718, 6.576.349, 8.945.714, 9.371.684, 9.028.956, 9.556.070, 8.945.714 e/ou 9.028.983 pode(m) ser substituída(s) por uma camada refletora de IV de prata 9 que é dopada com SiAl, SiZn, SiZnCu, Cu, Zn ou qualquer outro dopante aqui discutido.
[0023] Um artigo revestido exemplificador, de acordo com uma modalidade da presente invenção, e um exemplo comparativo (CE) foram feitos e testados, cada um tendo o mesmo revestimento de baixa E, exceto que, no CE, a camada refletora de IV 9 era prata pura e, no Exemplo de acordo com um exemplo desta invenção, a camada refletora de IV era prata camada dopada com cerca de 6% de Si e cerca de 0,6% de Al. As camadas de contato 7 e 11 eram ambas de NiCr. O exemplo comparativo (CE) tinha um revestimento de baixa E de vidro/Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4, onde a camada refletora de IV era Ag pura. Entretanto, o Exemplo de acordo com uma modalidade desta invenção tinha a mesma pilha de camadas que o CE, exceto que a camada refletora de IV 9 era de Ag dopada com Si e Al. Os dados do CE (camada refletora de IV de Ag pura 9) e do Exemplo (camada refletora de IV de AgSiAI 9) são apresentados abaixo, tanto antes como depois do HT a cerca de 650 graus C durante cerca de 12 minutos. Note-se que, no gráfico abaixo, a resistência da folha (Rs) está em unidades de ohms/quadrado, e que "normal" corresponde à emissividade/emitância normal (En).
[0024] Tanto o CE como o Exemplo têm propriedades de transmissão e cor similares, mostradas acima, antes do HT.
[0025] No entanto, em testes químicos, foi surpreendentemente averiguado que a dopagem da camada refletora de IV de prata com Si e Al melhorou a durabilidade química. O mesmo teste de imersão em HCl, de durabilidade química, aplicado tanto ao CE como ao Exemplo, mostrou que o revestimento do CE com a camada refletora de IV de Ag pura tinha um número significativo de defeitos visíveis (manchas brancas nas imagens) e opacidade refletida sob a luz de uma lanterna, enquanto que o revestimento do Exemplo com a camada refletora de IV de prata dopada com Si e Al tinham muito menos defeitos e opacidade significativamente reduzida. Estes surpreendentes e inesperados resultados, devido à dopagem da Ag com Si e Al, forneceram um revestimento superior com melhor durabilidade química tanto antes como depois do HT opcional. Os revestimentos de acordo com as modalidades exemplificadoras desta invenção de preferência apresentam um valor de opacidade não maior do que 0,17 (com mais preferência, não maior do que 0,16) antes de qualquer HT opcional, e não maior que 0,22 (com mais preferência, não maior do que 0,20) após qualquer HT opcional, como têmpera.
[0026] Em uma modalidade exemplificadora da presente invenção, é fornecido um artigo revestido que inclui um revestimento suportado por um substrato vítreo, sendo que o revestimento compreende: uma primeira camada dielétrica sobre o substrato de vidro; uma primeira camada de contato sobre o substrato vítreo, sobre ao menos a primeira camada dielétrica; uma camada refletora de infravermelho (IV) que compreende prata, dopada com Si e Al, estando a camada refletora de IV no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a primeira camada de contato; uma segunda camada de contato no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a camada refletora de IV; uma segunda camada dielétrica no substrato vítreo situada sobre ao menos a primeira e a segunda camadas de contato e a camada refletora de IV; e sendo que o revestimento tem uma resistência de folha (Rs) de no máximo 11 ohms/quadrado e uma emissividade normal (En) de no máximo 0,2.
[0027] No artigo revestido do parágrafo imediatamente anterior, a camada refletora de IV pode compreender de 80 a 99% de Ag, de 1 a 20% de Si e de 0,1 a 5% de Al.
[0028] No artigo revestido de qualquer um dos dois parágrafos anteriores, a camada refletora de IV pode compreender de 90 a 99% de Ag, de 1 a 10% de Si e de 0,3 a 4% de Al.
[0029] No artigo revestido de qualquer um dos três parágrafos anteriores, o artigo revestido pode ter uma transmissão visível de ao menos 40%, e mais preferencialmente, de ao menos 50%.
[0030] No artigo revestido de acordo com qualquer um dos quatro parágrafos anteriores, o artigo revestido pode ter uma razão entre ganho de luz e ganho solar (GLS) de pelo menos 1,10, com mais preferência, de pelo menos 1,20, e possivelmente de pelo menos 1,30.
[0031] No artigo revestido de acordo com qualquer um dos cinco parágrafos anteriores, a primeira camada dielétrica pode compreender nitreto de silício.
[0032] No artigo revestido de acordo com qualquer um dos seis parágrafos anteriores, a primeira camada de contato pode compreender Ni e/ou Cr, ou óxido de zinco.
[0033] No artigo revestido de acordo com qualquer um dos sete parágrafos anteriores, a segunda camada de contato pode compreender Ni e/ou Cr, como NiCr, NiCrOx ou NiCrMoOx.
[0034] No artigo revestido de acordo com qualquer um dos oito parágrafos anteriores, a segunda camada dielétrica pode compreender nitreto de silício.
[0035] No artigo revestido, de acordo com qualquer um dos nove parágrafos anteriores, o revestimento pode ter uma resistência de folha (Rs) de no máximo 9 ohms/quadrado e/ou uma emissividade normal (En) de no máximo 0,11.
[0036] No artigo revestido de acordo com qualquer um dos dez parágrafos anteriores, o revestimento pode compreender adicionalmente outra camada refletora de infravermelho (IV) que compreende prata, que é dopada com Si e Al.
[0037] Em uma modalidade exemplificadora da presente invenção, é fornecido um artigo revestido que inclui um revestimento suportado por um substrato vítreo, sendo que o revestimento compreende: uma primeira camada dielétrica sobre o substrato de vidro; uma primeira camada de contato sobre o substrato vítreo, sobre ao menos a primeira camada dielétrica; uma camada refletora de infravermelho (IV) que compreende prata, dopada com Zn e Si, estando a camada refletora de IV no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a primeira camada de contato; uma segunda camada de contato no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a camada refletora de IV; uma segunda camada dielétrica no substrato vítreo situada sobre ao menos a primeira e a segunda camadas de contato e a camada refletora de IV; e sendo que o revestimento tem uma resistência de folha (Rs) de no máximo 11 ohms/quadrado e uma emissividade normal (En) de no máximo 0,2.
[0038] No artigo revestido do parágrafo imediatamente anterior, a camada refletora de IV pode compreender de 80 a 99% de Ag, de 0,4 a 20% de Zn e de 0,1 a 10% de Si.
[0039] No artigo revestido de acordo com qualquer um dos dois parágrafos anteriores, a camada refletora de IV pode compreender de 90 a 99% de Ag, de 0,4 a 10% de Zn e de 0,3 a 5% de Si.
[0040] No artigo revestido de acordo com qualquer um dos três parágrafos anteriores, a camada refletora de IV pode compreender adicionalmente de 0,1 a 10% de Cu, e com mais preferência, de 0,3 a 5% de Cu. Estas porcentagens são todas em % atômica.
[0041] No artigo revestido de qualquer um dos quatro parágrafos anteriores, o artigo revestido pode ter uma transmissão visível de ao menos 40%, e mais preferencialmente, de ao menos 50%.
[0042] No artigo revestido de acordo com qualquer um dos cinco parágrafos anteriores, o artigo revestido pode ter uma razão entre ganho de luz e ganho solar (GLS) de pelo menos 1,10, com mais preferência, de pelo menos 1,20, e mais preferencialmente, de pelo menos 1,30.
[0043] Embora a invenção tenha sido descrita em conexão com o que é considerado atualmente como a modalidade mais prática e preferencial, deve- se entender que a invenção não deve ser limitada à modalidade revelada, mas pelo contrário, tem por objetivo cobrir várias modificações e disposições equivalentes incluídas no espírito e no escopo das reivindicações anexas.

Claims (15)

1. Artigo revestido, caracterizado por incluir um revestimento suportado por um substrato vítreo, sendo que o revestimento compreende: uma primeira camada dielétrica sobre o substrato vítreo; uma primeira camada de contato sobre o substrato vítreo, sobre ao menos a primeira camada dielétrica; uma camada refletora de infravermelho (IV) que compreende prata, dopada com Si e Al, ou Si e Zn ou Si, Zn e Cu estando a camada refletora de IV no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a primeira camada de contato; uma segunda camada de contato no substrato vítreo situada sobre e diretamente em contato com a camada refletora de IV; uma segunda camada dielétrica no substrato vítreo situada sobre ao menos a primeira e a segunda camadas de contato e a camada refletora de IV; e sendo que o revestimento tem uma resistência de folha (Rs) de no máximo 11 ohms/quadrado e uma emissividade normal (En) de no máximo 0,2.
2. Artigo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da camada refletora de IV compreender de 80 a 99% de Ag, de 1 a 20% de Si e de 0,1 a 5% de Al, preferencialmente em que a camada refletora de IV compreender de 90 a 99% de Ag, de 1 a 10% de Si e de 0,3 a 4% de Al.
3. Artigo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da camada refletora de IV compreender de 80-99% de Ag, de 0,4-20% de Zn e de 0,1 a 10% de Si, preferencialmente em que a camada refletora de IV compreende de 90-99% de Ag, de 0,4-10% de Zn e de 0,3 a 5% de Si.
4. Artigo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da camada refletora de IV compreender de 80-99% de Ag, de 0,4-20% de Zn, de 0,1 a 10% de Si e de 0,1 a 10% de Cu, preferencialmente em que a camada refletora de IV compreende de 90-99% de Ag, de 0,4-10% de Zn, de 0,3 a 5% de Si e de 0,3 a 5% de Cu.
5. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato do artigo revestido ter uma transmissão visível de pelo menos 40%, preferencialmente pelo menos 50%.
6. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato do artigo revestido ter uma razão entre ganho de luz e ganho solar (GLS) de ao menos 1,10, preferencialmente de ao menos 1,20, mais preferencialmente de ao menos 1,30.
7. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato da primeira camada dielétrica e/ou a segunda camada dielétrica compreender nitreto de silício, preferencialmente em que a primeira camada dielétrica contata diretamente o substrato vítreo.
8. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato da primeira camada de contato compreender óxido de zinco.
9. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato da segunda camada de contato compreender Ni e/ou Cr, preferencialmente em que a segunda camada de contato compreende um oxigênio de Ni e/ou Cr, preferencialmente em que a segunda camada de contato compreende NiCrMoOx ou TiOx.
10. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato do revestimento ter uma resistência de folha (Rs) de no máximo 9 ohms/quadrado e uma emissividade normal (En) de no máximo 0,11.
11. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato do revestimento compreender adicionalmente outra camada refletora de infravermelho (IV) compreendendo prata, que é dopada com Si e Al.
12. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato do revestimento compreender ainda outra camada refletora de infravermelho (IV) que compreende prata que é dopada com Cu ou Zn.
13. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato da segunda camada dielétrica compreender um óxido de metal, preferencialmente óxido de estanho ou estanato de zinco.
14. Artigo revestido, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da segunda camada dielétrica compreendendo óxido de estanho ser dopada com nitrogênio e/ou zinco.
15. Artigo revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma camada que compreende nitreto de silício.
BR112019017692-6A 2017-02-24 2018-02-23 Artigo revestido com revestimento de baixa emissividade com camada (s) refletora(s) de iv de prata dopada BR112019017692B1 (pt)

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