BRPI0921674B1 - Artigo compreendendo um substrato e um revestimento aplicado ao substrato externamente, método para revestir um substrato, e, unidade de vidro isolante - Google Patents

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Abstract

artigo compreendendo um substrato e um revestimento aplicado ao substrato externamente, método para revestir um substrato, e, unidade de vidro isolante um substrato tendo um revestimento é divulgado. o revestimento é formado de uma pluralidade de camadas. pelo menos uma das camadas inclui uma liga de níquel-cromo-molibdênio e pelo menos duas camadas adicionais incluindo prata. um revestimento para um substrato também é divulgado. um método de aplicar um revestimento a um substrato também é divulgado.

Description

“ARTIGO COMPREENDENDO UM SUBSTRATO E UM REVESTIMENTO APLICADO AO SUBSTRATO EXTERNAMENTE, MÉTODO PARA REVESTIR UM SUBSTRATO, E, UNIDADE DE VIDRO ISOLANTE”
CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção diz respeito a revestimentos para substratos ou superfícies do substrato, referindo-se particularmente a um artigo compreendendo um substrato e um revestimento aplicado ao substrato externamente, a um método para revestir um substrato, e, a uma unidade de vidro isolante.
FUNDAMENTOS [0002] Avanços na tecnologia de janela têm reduzido o consumo de energia afetando-se e melhorando-se aquecimento, resfriamento e iluminação. Janelas ideais podem aceitar ganho solar e fornecer aquecimento líquido. A otimização pode vir de revestimentos para janelas ou vidro. Vários tipos de revestimentos têm sido desenvolvidos. Exemplos incluem revestimentos de controle solar que refletem através da faixa espectral total para reduzir a claridade ou superaquecimento do sol, e revestimentos de emissividade baixa que reduzem perdas de perdas de calor radioativo frequentemente levando em consideração transferência de calor significante através de uma janela.
[0003] Revestimentos de emissividade baixa são bem conhecidos. Os revestimentos geralmente têm uma refletância alta no infravermelho térmico (IR) e uma transmitância alta no espectro visível. Assim, eles são fracamente emissivos de infravermelho térmico. Alguns tais revestimentos podem admitir IR próximo da radiação solar (NIR) para ajudar a aquecer uma construção, tal como em um clima frio. Alguns tais revestimentos podem refletir o NIR de volta, tal como em um clima quente. As propriedades ópticas de emissividade baixa são geralmente obtidas por aplicação de um material com certas propriedades intrínsecas ou alternativamente, materiais múltiplos podem ser
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 6/39 / 28 combinados para obter o desempenho desejado particular. Um exemplo de um material com propriedades intrínsecas relevantes, isto é, transmitância alta e emissividade baixa, pode ser óxidos dopados de estanho ou índio, em que o ajuste do nível do dopante pode ajustar o corte do comprimento de onda entre transmitância e refletância.
[0004] Uma outra classe de materiais adequados para o uso em fornecer emissividade baixa inclui películas muito finas de metais. Películas finas que formam película de reflexão no infravermelho são geralmente um metal condutivo tal como prata, ouro ou cobre. Películas de prata são altamente reflexivas. A refletância de películas muito finas pode ser suprimida por efeitos de interferência de película fina. Por exemplo, a adição de camadas dielétricas à frente e verso da camada de metal reduz a refletância da película fina para uma faixa limitada de comprimentos de onda. Revestimentos incluindo estes materiais podem ser fabricados altamente transparentes à radiação ou luz visíveis, mas permanecem reflexivos no NIR. Estes revestimentos frequentemente incluem uma ou duas camadas de película de reflexão no infravermelho e duas ou mais camadas de película dielétrica transparente. A película de reflexão no infravermelho reduz a transmissão de calor através do revestimento. A película dielétrica é geralmente usada para anti-refletir a película de reflexão no infravermelho e para controlar outras propriedades e características do revestimento, tais como cor e durabilidade. Tais películas tipicamente têm razões da Razão de Ganho de Luz para Solar (LSG) (Transmitância de Luz visível dividida pelo Coeficiente de Ganho de Calor Solar) de > 1,5. O Coeficiente de Ganho de Calor Solar é uma medida que expressa a proporção de radiação térmica solar incidente que é transmitida por uma janela. Transmitância Visível descreve a quantidade de luz visível que pode passar. Cada um destes pode ser independentemente alterado por revestimentos diferentes.
[0005] Revestimentos de emissividade baixa comuns têm uma ou
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 7/39 / 28 duas camadas de prata, cada uma intercalada entre dois revestimentos de película dielétrica transparente. De modo a obter desempenho melhorado, alguns sistemas e dispositivos correntes utilizam revestimentos de prata tripla ou usam uma barreira como uma camada de absorção. Aumentando-se o número de partículas de prata, a reflexão no infravermelho pode ser aumentada. Infelizmente, o aumento no número de partículas de prata também reduz a transmissão de luz visível e pode afetar negativamente a cor do revestimento ou diminuir a durabilidade do revestimento. Por exemplo, revestimentos de prata tripla têm uma aparência verde dominante que é indesejável. Além disso, é difícil controlar a cor do revestimento, que pode levar à inconsistência da cor.
[0006] Conseqüentemente, um revestimento para um substrato de vidro é fornecido que fornece desempenho melhorado, controle ou melhora da cor, e facilidade de fabricação em revestimentos e dispositivos correntemente disponíveis.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0007] Um substrato compreendendo um revestimento é fornecido. O revestimento é formado de uma pluralidade de camadas. Pelo menos uma das camadas inclui uma liga ou super liga. Pelo menos duas camadas adicionais são fornecidas incluindo prata.
[0008] Um revestimento para um substrato também é fornecido. O revestimento inclui uma camada de liga ou super liga, uma primeira camada de prata, e uma segunda camada de prata.
[0009] Um método de revestir um substrato também é fornecido. O método inclui as etapas de formar um revestimento aplicando-se uma primeira camada a um substrato por bombardeamento, a primeira camada incluindo uma liga ou super liga. Uma segunda camada é aplicada ao substrato por bombardeamento, a segunda camada incluindo um material de prata. Uma terceira camada também é aplicada ao substrato por bombardeamento, a
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 8/39 / 28 terceira camada incluindo um metal, em que a primeira, segunda e terceira camadas formam pelo menos uma porção de um revestimento para o substrato de vidro.
[00010] O revestimento e método precedentes fornecem vantagens sobre dispositivos correntemente disponíveis. Pelo uso de uma liga ou super liga tal como, por exemplo, uma liga ou super liga de níquel-cromomolibdênio, a transmissão através de um substrato pode ser atenuada. Mais especificamente, uma refletância alta no infravermelho térmico (IR) e uma transmitância alta no espectro visível podem ser obtidas. O revestimento sobre a superfície do substrato formada de material fracamente emissivo pode refletir uma quantidade significante de calor radiante, diminuindo assim o fluxo de calor total através do substrato. O revestimento fracamente emissivo também pode ser arranjado para levar em consideração ganho solar alto, ganho solar moderado, ou ganho solar baixo, variando-se a quantidade de luz visível e/ou radiação permitidas para passar através do substrato. O revestimento oferece melhoras significantes em razões de ganho de calor solar/luz visível. Por exemplo, o revestimento, quando construído a uma superfície interna, tal como a superfície #2 de um substrato de vidro isolante, pode incluir uma transmissão de luz visível na faixa de cerca de 20 % a cerca de 50 %. O revestimento também fornece facilidade de fabricação e facilidade de controle da cor do revestimento quando comparado a outros revestimentos com desempenho comparável.
[00011] O sistema da camada de revestimento também pode minimizar o potencial para inconsistência da cor quando observado perpendicular à superfície de vidro ou em ângulos agudos. Por exemplo, um artigo revestido pode ser fornecido. O artigo revestido pode incluir um substrato tendo um par de superfícies principais e um revestimento aplicado a pelo menos uma das superfícies principais. O revestimento pode incluir uma pluralidade de camadas. Os valores de coordenada de cor do artigo revestido de uma direção
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 9/39 / 28 que é substancialmente normal à superfície principal revestida podem ser substancialmente iguais aos valores de coordenada de cor de direções que são agudos à superfície principal revestida. Além disso, ou alternativamente, a variação em valores de coordenada de cor do artigo de uma direção que é substancialmente normal à superfície principal revestida para os valores de coordenada de cor de direções que são agudos à superfície principal revestida pode ser reduzida em relação a artigos revestidos conhecidos. Para esta finalidade, o revestimento requer uma faixa ampla de projetos e aplicações de construção. Outras vantagens e características podem tornar-se evidentes a partir da descrição, desenhos, e reivindicações seguintes.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [00012] A FIG. 1 é um diagrama que ilustra o revestimento em um substrato de acordo com um exemplo de uma forma de realização da presente invenção.
[00013] A FIG. 2 é um diagrama que ilustra o revestimento em um substrato da FIG. 1, incluindo exemplos de material em camada adequado.
[00014] A FIG. 3 é um diagrama esquemático que ilustra um exemplo de um revestidor útil para um exemplo de um método para produzir um revestimento em um substrato como mostrado na FIG. 1.
[00015] A FIG. 4 é uma vista em seção transversal parcial do revestimento da FIG. 1 aplicado a uma unidade de IG de acordo com um exemplo de uma forma de realização da presente invenção.
[00016] A FIG. 5 é um gráfico, que mostra valores de reflexão lateral do vidro em vários comprimentos de onda variando de 380 nm a 780 nm de amostras do revestimento descrito com quantidades crescentes de uma liga de níquel-cromo-molibdênio. O Exemplo 1 tem a camada mais espessa, enquanto o Exemplo 5 tem a mais fina.
[00017] A FIG. 6 é um gráfico, que mostra curvas de reflexão lateral de película para os Exemplos 1 a 5.
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 10/39 / 28 [00018] A FIG. 7 é um gráfico, que mostra curvas de transmissão para o Exemplo 1 a 5.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [00019] A invenção é geralmente dirigida a um substrato tendo um revestimento sobre este. Mais particularmente, a invenção é dirigida a um substrato 20 tendo um revestimento, que pode ser um revestimento de emissividade baixa. Também fornecidos são métodos e equipamento para depositar o revestimento.
[00020] O substrato 20 pode ser qualquer substrato transparente, substancialmente transparente, ou transmissivo de luz tal como vidro, quartzo, qualquer substrato polimérico plástico ou orgânico, ou qualquer outro material adequado ou combinação de materiais. Além disso, o substrato pode ser um laminado de dois ou mais materiais diferentes e pode ser uma variedade de espessuras. O substrato 20 também pode ser arranjado para incluir propriedades fracamente emissivas, além de uma película ou revestimento, tal como, por exemplo, como pode ser realizado controlando-se o teor de ferro em um substrato de vidro. Em uma forma de realização, o substrato 20 é vidro flotado. Alternativamente, o substrato 20 pode ser um tipo de vidro tendo propriedades fracamente emissivas, tal como, mas não limitado a um borossilicato ou PYREX®.
[00021] O revestimento 10 pode ser um revestimento de película fina. Para esta finalidade, um revestimento de emissividade baixa 10 é aplicado a uma superfície de um substrato 20. Como descrito aqui, o revestimento 10 pode ser um ou mais revestimentos de emissividade baixa e pode ser uma camada de metal ou camada de óxido metálico microscopicamente fina, virtualmente invisível ou pluralidade ou combinação das ditas camadas depositadas em uma superfície do substrato 20. O revestimento de emissividade baixa 10 pode ser transparente ou substancialmente transparente à luz visível, e pode ser opaco ou substancialmente opaco à radiação
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 11/39 / 28 infravermelha. Para esta finalidade, o revestimento 10 na superfície do substrato 20 pode ser formado de material fracamente emissivo e alternativamente pode ser arranjado para levar em consideração quantidades variadas de, por exemplo, ganho solar variando-se a quantidade de luz visível e/ou radiação permitidas para passar através do substrato 20. O revestimento de emissividade baixa 10 tem as propriedades gerais de refletir energia infravermelha radiante, assim tendendo a manter o calor radiante no mesmo lado do vidro a partir do qual ela originou-se.
[00022] O revestimento 10 pode ser arranjado em um sistema de camada como mostrado na FIG. 1. Em um exemplo de uma forma de realização, o sistema de camada é composto de uma pluralidade de camadas sobre ou de outro modo ligadas ao substrato 20. Para esta finalidade, a região de película pode ser uma camada única ou uma pluralidade de camadas. Assim, uma ou mais das películas ou uma pluralidade de regiões de película podem formar o revestimento 10 de um exemplo de uma forma de realização. As regiões de película são fornecidas na forma de camadas. A espessura da camada ou camadas pode ser uniforme, ou pode variar. Do mesmo modo, a espessura de uma camada individual pode variar através de sua largura ou comprimento. Em um exemplo, a região de película ou uma porção esta pode ter ou incluir uma mudança gradual ou espessura mudada gradativamente através de pelo menos uma porção desta. Por exemplo, a camada pode, em alguns exemplos, aumentar em espessura ou diminuir em espessura com o aumento da distância do substrato. Uma ou mais camadas podem ser fornecidas em uma relação contígua, que está diretamente no topo de ou adjacente a uma outra camada ou ao substrato.
[00023] Uma ou mais camadas do revestimento 10 podem incluir ou ser fundamentadas em óxidos metálicos e podem ser aplicadas a uma ou mais superfícies do substrato 20. Sob esse aspecto, como pode ser observado na FIG 1, uma camada de óxido de fundo 22, uma camada de óxido
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 12/39 / 28 intermediária 30 e uma camada de óxido de topo 36 são fornecidas. Estas camadas de óxido todas formam geralmente uma região de película dielétrica transparente que é aplicada sobre uma superfície ou sobre uma região ou camada reflexivas. Materiais de película dielétrica úteis incluem óxidos de zinco, estanho, índio, bismuto, titânio, háfnio, zircônio, e ligas destes, assim como nitreto de silício e/ou oxinitreto de silício. Embora óxidos sejam especificamente referenciados aqui, materiais dielétricos alternativos podem ser adequados para propósitos da presente invenção. Nos exemplos fornecidos aqui, e como mostrado na FIG. 2, as camadas dielétricas ou camadas de óxido podem ser formadas de óxido de zinco (ZnO), óxido de estanho (SnO2) ou misturas destes. Para esta finalidade, uma camada de óxido ou região de película dielétrica transparente pode ser formada de ou incluir uma mistura de óxido de zinco e estanho. Uma região de película dielétrica pode ser uma camada única de um único material dielétrico ou pode incluir duas ou mais camadas do mesmo ou materiais dielétricos diferentes. Deve ser entendido que por todo o relatório descritivo referência é feita aos óxidos metálicos. Isto não deve ser considerado limitado aos óxidos metálicos completamente oxidados, mas também aquelas espécies que podem formar uma aglomeração e têm estados de oxidação parcial. Eles podem ser designados como um M(metal)ox(óxido), por exemplo, Tiox, Snox, etc.
[00024] A camada de óxido de fundo 22 pode ter uma espessura variando de cerca de 360A a cerca de 400A (A = angstroms). A camada de óxido intermediária 30 pode ter uma espessura variando de cerca de 550A a cerca de 700A. A camada de óxido de topo 36 pode ter uma espessura variando de cerca de 110A a cerca de 140A. Sob esse aspecto, a camada de óxido intermediária 30 tem uma espessura que é maior do que a espessura das camadas de óxido de topo e fundo 36, 22. A partir de um ponto de vista da óptica a camada de óxido de topo e de Tiox pode ser tratada como a camada única.
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 13/39 / 28 [00025] Como pode ser observado nas FIGS. 1 e 2, a camada de óxido de fundo 22, substancialmente idêntica àquela descrita acima, é depositada ou colocada ou de outro modo ligada em uma superfície do substrato 20. A camada de óxido de fundo 22 pode ser formada de qualquer material adequado, e no exemplo mostrado na FIG. 2 inclui óxido de zinco e/ou dióxido de estanho (ZnO/SnO2) dentro da camada.
[00026] A camada de óxido de fundo 22 pode estar em relação contígua, ou contato físico direto com uma face de uma região de película 24, ou pode ser separada desta. Em um exemplo de uma forma de realização, a segunda camada pode incluir ou ser composta de uma substância, tal como uma cerâmica, polímero, ou metal, que pode ser uma liga ou uma super liga. Mais especificamente, a segunda camada pode ser uma liga ou super liga com base em níquel, ou uma liga ou super liga com base em níquel austenítico. Mais preferivelmente, a liga ou super liga pode ser uma liga de níquel/cromo/molibdênio (em seguida uma de “NCM”), por exemplo INCONEL®, tal como INCONEL® 625. Inconel® 625 é uma liga de NCM composta de Ni (cerca de 58 % mínimo), Cr (cerca de 20 a cerca de 23 %), Mo (cerca de 8 a cerca de 10 %), Nb+Ta (cerca de 3,15 a cerca de 4,15 %) e Fe (cerca de 5 % máximo) em peso. Propriedades típicas do Inconel® 625 incluem uma densidade de 8,44 g/cm3, um ponto de fusão de cerca de 1350° C, um coeficiente de expansão de 12,8 μ/m ° C (20 a 100° C), um módulo de rigidez de 79 kN/mm2, e um módulo de elasticidade de 205,8 kN/mm2. Inconel® 625 é abrangido pelos seguintes padrões: BS 3076 NA 21, ASTM B446 e AMS 5666. Inconel® 625 está disponível de, e é o nome comercial de Special Metals Corporation of Huntington, West Virginia. Para propósitos dos exemplos fornecidos aqui, INCONEL® pode ser obtido para o uso em qualquer forma adequada. INCONEL está disponível em várias ligas diferentes, embora formas alternativas não divergirão do escopo global da presente invenção. Inconel® 625 é equivalente a: W.NR 2.4856 (Multi-Alloys
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 14/39 / 28 cc, South Africa), UNS N06625 (Sandmeyer Steel Co., Philadelphia, PA) e também é conhecido como AWS 012 assim como sob nomes comerciais comuns de Chronin® 625, Altemp® 625, Haynes® 625, Nickelvac® 625 e Nicrofer® 6020.
[00027] Conseqüentemente, adjacente à camada de óxido de fundo 22, como pode ser observado nas FIGS. 1-2, está uma camada de liga de NCN, ou secundária 24. A camada de NCM 24 pode ser depositada sobre a camada de óxido de fundo 22 ou de outro modo ligada à esta. A camada de NCM 24 pode ter uma espessura variando de cerca de 30A a cerca de 150A. A camada de NCM pode formar uma região de reflexão no infravermelho ou pode formar uma porção desta. A liga de NCM pode formar vantajosamente uma camada de óxido quando aquecida e manter durabilidade em uma faixa de temperatura ampla. Embora ligas de NCM sejam especificamente descritas, outras ligas ou super ligas adequadas para o uso em aplicações em temperatura alta que podem ter uma ou mais de propriedades resistentes à oxidação e corrosão ou são de outro modo adequadas para ambientes extremos ou têm resistência mecânica e resistência à deformação excelentes em temperatura alta, e/ou boa estabilidade superficial podem ser aceitáveis para o uso com a presente invenção. Ligas de NCM podem ser pulverizadas catodicamente em uma atmosfera inerte para fornecer uma composição de camada que pode ser aplicada ao substrato 20.
[00028] Além de uma camada de liga ou super liga, uma camada de metal ou película 26 também pode ser aplicada. Para esta finalidade, um metal tal como uma prata, um cobre, ou um ouro, e ligas destes podem ser aplicados ao substrato 20, e mais particularmente ao substrato 20 com uma ou mais camadas sobre este. Conseqüentemente, como mostrado na FIG. 1, contígua com a região de película de NCM 24 ou camada está uma camada de metal 26 formando uma região de película reflexiva no infravermelho. Esta região de película 26 pode incluir um material de reflexão adequado, e em particular um
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 15/39 / 28 material de reflexão no infravermelho, tal como mas não limitado à prata, ouro e/ou cobre, assim como ligas destes. A camada de metal em um exemplo é uma camada de prata 26. Em um exemplo de uma forma de realização, a película de reflexão é formada de prata ou prata combinada com um outro material, tal como um outro metal incluindo, mas não limitado a cobre, ouro, platina, paládio. O material é formado em uma composição que pode ser aplicada como uma camada ou película 26 ao substrato 20 ou camadas sobre este. A camada de prata 26 pode ser do mesmo modo depositada sobre a camada de liga de NCM 24 ou de outro modo ligada à esta. Conseqüentemente, como pode ser observado nas FIGS. 1 e 2, a camada de liga de NCM 24 é posicionada entre a camada de óxido de fundo 22 e uma primeira camada de prata 26. A camada de metal ou camada de prata 26 pode ter uma espessura variando de cerca de 80A a cerca de 150A.
[00029] Uma camada protetora ou de barreira 28 também pode ser opcionalmente fornecida (ver a FIG. 1). A camada de barreira 28 pode ser depositada sobre a camada de prata 26 ou de outro modo ligada à esta. Em uma forma de realização, a barreira 28 pode ser formada de um material que é facilmente oxidado. Para esta finalidade, como mostrado na FIG. 2, a barreira 28 pode ser uma camada de metal titânio ou pode ser um óxido de titânio (ou uma porção desta pode ser um óxido de titânio). Em um exemplo de uma forma de realização, como mostrado nas FIGS. 1 e 2, a camada de barreira 28 pode ser contígua com uma região de película reflexiva 26. Para esta finalidade, a camada de prata das FIGS. 1 e 2 pode ser posicionada entre a camada de liga de NCM 24 e uma primeira camada de barreira 28, tal como uma camada de titânio.
[00030] A camada de óxido intermediária 30, formada como descrito em detalhe aqui, pode ser fornecida contígua à camada de barreira. Para esta finalidade, a camada de barreira 28, como mostrado na FIG. 1, pode ser posicionada ainda entre a primeira camada de prata 26 e a camada de óxido
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 16/39 / 28 intermediária 30. A camada de óxido intermediária 30 é depositada ou de outro modo ligada à camada de barreira.
[00031] Uma camada de metal secundária ou adicional ou região de película reflexiva no infravermelho 32, substancialmente similar à região de película reflexiva 26 ou primeira camada de prata debatida acima, também pode ser fornecida e aplicada ao substrato 20 ou camadas sobre este. A camada de metal secundário ou prata secundária 32, como mostrado nas FIGS. 1 e 2, é posicionada adjacente à camada de óxido intermediária 30 e pode ser depositada ou de outro modo ligada à camada de óxido intermediária 30. Mais especificamente, a camada de metal secundária ou adicional 32 pode ser fornecido contígua com a camada de óxido intermediária 30. A segunda camada de prata 32 pode ter uma espessura variando de cerca de 80A a cerca de 150A. A camada de metal secundária ou adicional 32 é substancialmente como descrito com respeito à camada de metal 26 debatida acima e, portanto, não será debatida em mais detalhe aqui.
[00032] Uma camada protetora ou de barreira adicional 34 pode ser fornecida contígua com, e pode ser depositada ou de outro modo ligada à segunda camada de prata 32 (ver FIG. 1). A segunda camada de barreira 34 pode ter uma espessura adequada para ajudar a proteger o revestimento. A segunda camada de barreira 34 é substancialmente como descrito com respeito à camada de barreira 28, e portanto não será debatida em mais detalhe aqui.
[00033] A segunda camada de barreira 34 pode ser posicionada entre a segunda camada de prata e a camada de óxido de topo 36 (ver FIG. 1). A camada de óxido de topo 36 é descrita em detalhe acima. A camada de óxido de topo 36 pode ser contígua com e pode ser depositada ainda ou de outro modo ligada na camada de barreira 34.
[00034] A camada de óxido de topo 36 também pode opcionalmente carregar ou incluir um sobrerrevestimento 38 ligado a uma superfície e pode
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 17/39 / 28 ser contígua com este (ver FIG. 1). Sob esse aspecto a camada de óxido de topo 36 pode ser posicionada entre a segunda camada de barreira 34 e o sobrerrevestimento 38. O sobrerrevestimento 38 pode ser composto de ou incluir um metal tal como titânio ou pode ser formado de um óxido de titânio (TiOx) como mostrado na FIG. 2. O sobrerrevestimento 38 das camadas de revestimento pode ter uma espessura variando de cerca de 130A a cerca de 150A. O sobrerrevestimento 38 pode ter uma superfície que é exposta ou de outro modo faceando o ambiente em que o substrato 20 com o revestimento 10 sobre este é colocado.
[00035] De acordo com o arranjo precedente, um substrato 20 tem depositado sobre sua superfície um arranjo do tipo sanduíche de camadas de película formando um revestimento 10, incluindo uma camada de liga de NCM 24 abaixo de uma primeira camada de prata 26, que está abaixo de uma segunda camada de prata 32. As camadas de revestimento 10 podem incluir ainda uma camada de óxido de fundo 22 entre a camada de liga de NCM 24 e o substrato 20, uma camada de óxido intermediária 30 entre a primeira e segunda camadas de prata 26, 32, e uma camada de óxido de topo 36 acima da segunda camada de prata. As camadas de barreira 28, 34 também podem ser fornecidas entre as camadas de prata e camadas de óxido. Embora as camadas precedentes sejam descritas como sendo contíguas, é considerado que os materiais ou camadas podem ser colocados entre as camadas respectivas adequadas para os propósitos intencionados do revestimento sem divergir do escopo global da presente invenção.
[00036] O revestimento descrito precedente 10 pode ser usado com qualquer substrato transparente, substancialmente transparente, ou transmissivo de luz 20. O substrato 20 pode ser usado em uma variedade de arranjos e configurações 68onde o controle da refletância e transmitância é requerido ou desejado. Em um exemplo de uma forma de realização, o substrato 20 pode ser usado como, ou formar uma janela ou clarabóia. Para
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 18/39 / 28 esta finalidade, o revestimento 10 pode ser combinado com uma vidraça. A vidraça também pode ter propriedades únicas, tais como propriedades isolantes. Conseqüentemente, como mostrado na FIG. 4, em um exemplo de uma forma de realização, o revestimento de emissividade baixa 10 é aplicado a uma superfície de um vidro isolante ou unidade de janela de IG 60. Como mostrado, a unidade de IG 60 pode ser uma janela de chapa múltipla tendo uma primeira chapa, ou folha de vidro 62, e uma segunda chapa, ou folha de vidro 64, vedadas em suas bordas periféricas por um selante convencional 66 para formar uma câmara 68 entre elas. Vedando-se as bordas periféricas das folhas de vidro 62, 64 e introduzindo-se um gás de condutância baixa, tal como argônio, na câmara 68, uma unidade de IG de valor isolante alto, típica é formada. Em um exemplo de uma forma de realização, o revestimento 10 pode ser aplicado sobre uma superfície interna 72 da folha de vidro 62 dentro da câmara 20, como ilustrado, ou alternativamente na superfície interna 74 da folha de vidro 64 dentro da câmara 20 (não mostrado). Neste respeito, deve ser avaliado que a FIG. 4 ilustra apenas uma forma de realização de uma unidade de IG em que o revestimento da presente divulgação pode ser utilizado. Por exemplo, os revestimentos da presente divulgação podem ser aplicados a uma unidade de IG tendo mais do que duas chapas de vidro.
[00037] Em algumas formas de realização, o revestimento de emissividade baixa 10 pode ser um revestimento fino sobre o substrato 20 ou vidraça dentro de seu espaço aéreo que reflete radiação térmica ou inibe sua emissão, reduzindo a transferência de calor através do vidro. O revestimento de emissividade baixa 10 pode assim ser posicionado em uma superfície ou face interiores do vidro ou pode ser localizado na chapa externa do vidro e pode ser fornecido ainda com características adicionais, tais como mas não limitadas a uma película ou um tom de corpo que pode ser usado para refletir ainda mais a radiação solar, ou também pode incluir materiais polarizantes. O substrato 20 pode ser retido ainda por uma moldura da janela. A moldura da
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 19/39 / 28 janela pode do mesmo modo ter características únicas, tais como uma moldura da janela isolada que minimiza a transferência de calor condutivo. [00038] Uma variedade de métodos pode ser usada para aplicar o revestimento 10, ou as películas ou camadas formando o revestimento descrito aqui. Em um exemplo de um método de formar um revestimento 10 sobre um substrato tendo uma superfície é fornecido. Esta superfície pode ser opcionalmente preparada por lavagem ou preparação química adequadas. Um revestimento 10 pode ser depositado sobre a superfície do substrato. O revestimento 10 pode ser depositado em uma ou mais de uma série de camadas separadas, ou como uma espessura de película mudada gradativamente, ou combinações destes. O revestimento 10 pode ser depositado usando qualquer técnica de deposição de película fina adequada.
[00039] Em um exemplo de uma forma de realização, a bombardeamento pode ser usada para depositar ou aplicar o revestimento sobre o substrato. Como é conhecido, a bombardeamento é uma técnica usada para depositar películas finas de um material sobre uma superfície ou substrato. Primeiro criando-se um plasma gasoso e depois acelerando-se os íons deste plasma em algum material de fonte (isto é, um alvo), o material de fonte é desgastado pelos íons de chegada por intermédio de transferência de energia e é ejetado na forma de partículas neutras, átomos individuais ou agrupamentos de átomos ou moléculas. Conforme estas partículas neutras são ejetadas elas percorrem em uma linha reta a menos que elas entrem em contato com alguma coisa, se isto for uma outra partícula ou uma superfície próxima. Um substrato colocado no caminho destas partículas ejetadas será revestido por uma película fina do material de fonte ou alvo. Como é conhecido, um plasma gasoso é uma condição dinâmica onde átomos, íons, elétrons e fótons de gás neutro existem em estado quase balanceado simultaneamente. Uma pessoa pode criar esta condição dinâmica medindo-se um gás, tal como argônio ou oxigênio em uma câmara de vácuo pré
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 20/39 / 28 bombeada e deixando-se a câmara pressurizar até atingir um nível específico e depois introduzindo-se um eletrodo ativo neste ambiente de gás de baixa pressão usando uma alimentação a vácuo direta. Uma fonte de energia, tal como RF, DC, MW pode ser usada para alimentar e assim manter o estado do plasma conforme o plasma perde energia em seus arredores. O tipo de bombardeamento usado pode ser bombardeamento com diodo, bombardeamento com magnétron, bombardeamento confocal, bombardeamento direto ou outras técnicas adequadas.
[00040] No exemplo fornecido aqui de um método de depositar o revestimento 10, a bombardeamento com magnétron DC é usada. A bombardeamento com magnétron envolve transportar um substrato 20 através de uma série de zonas de baixa pressão em que as várias regiões de película que compõem o revestimento 10 são sequencialmente aplicadas. Assim, as películas metálicas são pulverizadas catodicamente a partir de fontes metálicas ou alvos, o que pode ocorrer em uma atmosfera inerte. Para depositar camadas de óxido ou película dielétrica transparente, o alvo pode ser formado do dielétrico propriamente dito. Alternativamente, a película dielétrica também pode ser aplicada por bombardeamento de um metal alvo em uma atmosfera reativa. Sob esse aspecto, por exemplo para depositar óxido de zinco, um alvo de zinco pode ser pulverizado catodicamente em uma atmosfera oxidante. A espessura da película depositada pode ser controlada variando-se a velocidade do substrato e/ou variando-se a potência colocada nos alvos. Em uma forma de realização alternativa de um método para depositar película fina sobre um substrato, deposição de vapor química de plasma pode ser usada. Tal deposição de vapor química de plasma envolve a decomposição de fontes gasosas por intermédio de um plasma e formação de película subsequente sobre superfícies sólidas, tais como substratos de vidro. A espessura da película pode ser ajustada variando-se a velocidade do substrato conforme ele passa através de uma zona de plasma e/ou variando-se
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 21/39 / 28 a potência e/ou taxa de fluxo de gás dentro de cada zona.
[00041] Em um exemplo de um método para depositar um revestimento 10, um revestidor, representado geralmente por 40 na FIG. 3, é usado para depositar um revestimento no arranjo descrito aqui que pode incluir, em sequência a partir da superfície do substrato 20 exterior para um ambiente exposto, uma primeira região de película dielétrica transparente ou camada de óxido de fundo 22, uma região de super liga 24, uma primeira região de película de reflexão no infravermelho ou região de metal prata 26, uma primeira região de barreira 28, uma segunda região de película dielétrica transparente ou camada de óxido intermediária 30, uma segunda região de película de reflexão no infravermelho ou região de metal prata 32, uma segunda região de barreira 34, uma terceira região de película dielétrica transparente ou camada de óxido de topo 36, e uma camada mais externa ou sobrerrevestimento 38. Um revestidor adequado é um revestidor de vidro arquitetural disponível da Applied Films. Geralmente, um revestidor com um mínimo de 22 posições de catodo e a capacidade para obter vácuo de aproximadamente 10-6 torr é desejável.
[00042] Referindo-se à FIG. 3, para realizar o arranjo de revestimento precedente, o substrato 20 é posicionado no começo do revestidor 40 e transportado, por montagem transportadora (não mostrado), na primeira zona de revestimento 42, e depois subsequentemente através de uma pluralidade de z zonas de revestimento proximalmente posicionadas adicionais. É entendido que o transporte pode ser realizado por qualquer meio adequado, mecânico, computadorizado, ou por operação manual. Em um exemplo, o transporte do substrato pode ser por cilindros de transporte em uma montagem transportadora. Cada zona de revestimento pode ser fornecida com uma ou mais câmaras de bombardeamento ou baias adaptadas para coletivamente depositar uma região de película sobre o substrato. Em cada uma das baias são montados um ou mais alvos incluindo um material alvo pulverizável
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 22/39 / 28 catodicamente. Nos exemplos fornecidos aqui, o alvo pode ser um composto de zinco ou estanho, ou um metal ou composto metálico.
[00043] A primeira zona de revestimento 42 é fornecida com três câmaras de bombardeamento (ou “baias”) que são adaptadas coletivamente para depositar uma primeira região de película dielétrica transparente ou camada de óxido de fundo 22 compreendendo óxido de zinco e estanho. Todas as três destas baias são fornecidas com alvos de bombardeamento compreendendo um composto de zinco ou estanho. O número e tipo de alvos de bombardeamento, isto é, planos ou cilíndricos, e semelhantes, podem ser variados para a fabricação ou outras preferências. Os alvos são pulverizados catodicamente em uma atmosfera oxidante para depositar a primeira região de película dielétrica transparente ou camada de óxido de fundo 22 na forma de uma película de óxido compreendendo zinco e estanho tendo uma espessura entre cerca de 365A e cerca de 400A.
[00044] O substrato depois é transportado em uma segunda zona de revestimento 44 em que uma camada de liga de NCM 24 e uma camada de prata 26 formando uma primeira região de película de reflexão no infravermelho são aplicadas diretamente sobre ou contíguas com a primeira região de película dielétrica transparente ou camada de óxido de fundo 22. A segunda zona de revestimento 44 é fornecida com uma atmosfera inerte. Em um exemplo, a atmosfera inerte inclui argônio, embora gases inertes alternativos possam ser usados sem divergir do escopo global da presente invenção. Todas as baias de bombardeamento ativas desta zona de revestimento têm um alvo. O número e tipo de alvo, isto é, plano ou cilíndrico ou semelhantes, podem ser mudados para propósitos adequados para a fabricação ou de outro modo conforme desejado. O primeiro alvo em uma baia pode ser um alvo de liga de NCM. O alvo na baia subsequente ou adjacente pode ser um alvo de prata metálico. O alvo em uma outra baia subsequente pode ser um alvo de titânio metálico. Como com a primeira zona
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 23/39 / 28 de revestimento 42, o substrato é transportado sob o alvo da liga de NCM, deste modo depositando a liga de NCM na forma de uma película tendo uma espessura entre cerca de 30A e cerca de 40A. O substrato depois é transportado sob o alvo de prata, depositando a prata na forma de uma película tendo uma espessura entre cerca de 90A e cerca de 120A. Como um resultado, a primeira região de película de reflexão no infravermelho é depositada na forma de uma película de liga de NCM e uma película de prata contígua com esta, tendo uma espessura entre cerca de 120A e cerca de 160A. O substrato depois é transportado sob o alvo de titânio na baia seguinte, deste modo depositando uma primeira região de barreira 28 na forma de uma película compreendendo titânio e tendo uma espessura adequada para proteger a camada de prata 26 da oxidação.
[00045] O substrato é subsequentemente transportado através de uma terceira zona de revestimento 46 e uma quarta zona de revestimento 48, zonas estas em que a segunda região de película dielétrica transparente ou camada de óxido intermediária 30 é aplicada na forma de uma película de óxido compreendendo zinco e estanho. A terceira e quarta zonas de revestimento 46, 48 todas têm três baias de bombardeamento ativas. A terceira e quarta zonas de revestimento 46, 48 são substancialmente similares àquela descrita com respeito à primeira zona de revestimento 42, e a bombardeamento ocorre substancialmente como descrito com respeito à primeira zona de revestimento 42. Sob esse aspecto, as atmosferas oxidantes na terceira e quarta zonas de revestimento 46, 48 podem todas consistir em ou incluir oxigênio. Alternativamente, uma ou mais destas atmosferas podem compreender argônio e oxigênio. Os alvos da zona de revestimento três podem incluir o primeiro e segundo alvos de zinco em baias adjacentes e um alvo de estanho que forma o terceiro alvo em uma terceira baia na zona de revestimento. Os alvos podem ser formados de qualquer tipo adequado, tal como um alvo plano ou cilíndrico ou semelhantes, ou podem ser fornecidos em qualquer número
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 24/39 / 28 adequado para os propósitos dados. A quarta zona de revestimento 48 pode incluir uma primeira baia com um alvo de estanho e duas baias subsequentes com alvos de zinco, formando o segundo e terceiro alvos. O substrato é transportado sob todos os alvos mencionados nas zonas de revestimento três e quatro 46, 48, tal que a segunda região de película dielétrica transparente ou camada de óxido intermediária 30 é aplicada na forma de uma película de óxido compreendendo zinco e estanho e tendo uma espessura entre cerca de 600A e cerca de 700A.
[00046] A seguir da quarta zona de revestimento 48, o substrato é transportado através de uma quinta zona de revestimento 50 que tem duas baias de bombardeamento ativas. Na quinta zona de revestimento 50 a segunda região de película de reflexão no infravermelho ou camada de prata 32 é aplicada diretamente sobre ou contígua com a segunda região de película dielétrica transparente ou camada de óxido intermediária 30. A bombardeamento ocorre substancialmente como descrito com respeito à primeira região de película de reflexão no infravermelho. Sob esse aspecto, a quinta zona de revestimento 50 tem uma atmosfera inerte, que pode ser formada por gás argônio. As baias de bombardeamento nesta zona de revestimento todas têm um alvo. O alvo pode ser um alvo plano ou alvo cilíndrico ou semelhantes. Cada baia também pode incluir uma pluralidade de alvos. O alvo na primeira baia é um alvo de prata metálico, e o alvo na câmara adjacente é um alvo de titânio metálico. O alvo de titânio metálico forma a camada de barreira 34. O substrato é transportado sob o alvo na primeira baia para depositar a segunda região de película de reflexão no infravermelho como uma película de prata metálica tendo uma espessura entre cerca de 95A e cerca de 110A. O substrato depois é transportado na mesma taxa sob o alvo de titânio metálico na baia adjacente para depositar uma segunda região de película de barreira 34 compreendendo titânio.
[00047] O substrato depois é transportado através de uma sexta zona de
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 25/39 / 28 revestimento 52 onde a terceira região de película dielétrica transparente ou camada de óxido de topo 36 é aplicada. A zona de revestimento no exemplo fornecido tem duas baias de bombardeamento, e cada tal baia que é fornecida pode ser fornecida com um ou mais alvos. Os alvos podem ser de qualquer forma ou tipo adequados como descrito aqui e podem compreender um material pulverizável catodicamente que é um composto de zinco ou estanho. A zona de revestimento 52 é fornecida com uma atmosfera oxidante incluindo oxigênio. Alternativamente, esta atmosfera pode compreender argônio e oxigênio. O substrato é transportado sob estes alvos na zona de revestimento 52 tal que a terceira região de película dielétrica transparente ou camada de óxido de topo 36 é aplicada como uma película de óxido compreendendo zinco e estanho e tendo uma espessura entre cerca de 110A e cerca de 135A. [00048] O substrato é transportado em uma sétima zona de revestimento 54 e uma oitava zona de revestimento 56, em que a porção mais externa da terceira região de película dielétrica transparente ou camada de óxido de topo, isto é, o sobrerrevestimento 38, é aplicada. A sétima e oitava zonas de revestimento 54, 56 todas têm duas baias de bombardeamento, e todas contêm uma atmosfera oxidante consistindo essencialmente em oxigênio. Alternativamente, esta atmosfera pode compreender argônio, nitrogênio e/ou oxigênio. As baias de bombardeamento em cada uma destas zonas de revestimento são todas fornecidas com um ou mais alvos de qualquer tipo, tal como mas não limitado a alvos cilíndricos ou planos. Cada um destes alvos compreende um material alvo pulverizável catodicamente de titânio ou um óxido de titânio. O substrato é transportado sob todos os alvos na sétima e oitava zonas de revestimento tal que a camada de sobrerrevestimento 38 ou porção da terceira região de película dielétrica transparente ou camada de óxido de topo 36 é aplicada como uma película de óxido de titânio compreendendo e tendo uma espessura entre cerca de 125A e cerca de 145A.
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 26/39 / 28 [00049] E entendido que embora um arranjo e número específicos de zonas de revestimento e baias de bombardeamento ativas possam ser descritos, podem existir baias e/ou zonas de revestimento não utilizadas posicionadas entre uma ou mais das zonas e baias descritas acima. Do mesmo modo, posições, números e variações alternativos dos vários componentes podem ser usados sem divergir do escopo global da presente invenção. Além disso, embora a bombardeamento com magnétron seja especificamente descrita, em um exemplo alternativo de um método de aplicar um revestimento 10, o revestimento 10 pode ser pré-formado e aplicado a um substrato 20, tal como por um adesivo. Alternativamente, o revestimento 10 ou propriedades deste podem ser integralmente formados com o substrato 20.
EXEMPLOS [00050] Os exemplos seguintes são apresentados como ilustrações do revestimento 10 e do método de aplicar um revestimento 10 sobre um substrato e não são intencionados a limitar o escopo global da presente invenção.
[00051] Como pode ser observado a partir dos exemplos seguintes, o revestimento 10 e o método de aplicação do revestimento 10 descrito aqui fornecem transmissão de luz reduzida do revestimento fracamente emissivo existente 10 e fornecem cor exterior apropriada.
[00052] O revestimento 10 tendo as propriedades descritas aqui foi testado de acordo com os métodos do National Fenestration Rating Council (NFRC) seguindo o NFRC 200-2004[E1A4] Procedure for Determining Fenestration Product solar heat Gain Coefficient and Visible Transmittance at Normal Incidence, que é por meio deste incorporado por referência em sua totalidade. O revestimento 10 também foi testado de acordo com o NFRC 301-2004 Standard Test Method for Emittance of Specular Surfaces Using Spectrometric Measurements, que é por meio deste incorporado por referência em sua totalidade. Como pode ser observado a partir das Tabelas e FIGS. 5, 6
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 27/39 / 28 e 7 seguintes, os resultados são listados usando valores de espaço de cor, ou Hunter Lab, incluindo % de transmissão (T) ou transmissão no eixo a de cor transmitida (T ah); transmissão no eixo b de cor transmitida (T bh); lado do vidro com refletância % (RG); lado do vidro com refletância no eixo a (RG ah); lado do vidro com refletância no eixo b (RG bh); lado da película com refletância % (RF); lado da película com refletância no eixo a (RF ah); lado da película com refletância no eixo b (RF bh). Os valores de cor (Tah, Tbh, RGah, RGbh, RFah e RFbh) são números relativos no Hunter Lab Color Space. ASTM C1649 - 08 Standard Practice for Instrumental Transmittance Measurement of Color for Flat Glass, Coated and Uncoated e ASTM C1650 07 Standard Practice for Instrumental Reflectance Measurement of Color for Flat Glass, Coated, and Uncoated. Os valores de ah representam o verde (-ah) a vermelho (+ah) e os valores de bh representam o azul (-bh) a amarelo (+bh). Valores de T, RG, e RF são % (% de transmissão (T) ou % de reflexão (RG e RF).
EXEMPLOS 1 A 5 [00053] Os Exemplos 1 a 5 listados nas Tabelas 1 e 2 abaixo, fornecem cinco iterações diferentes (Exemplos 1 a 5) do sistema da camada de revestimento que têm quantidades diferentes de transmissão de luz visível e propriedades associadas. A quantidade de liga de NCM depositada em cada exemplo foi variada. Os revestimentos foram todos produzidos de acordo com os métodos de deposição divulgados aqui, e com a configuração (níveis de potência) como mostrado abaixo. Quanto mais alta a potência mais a liga de NCM foi depositada. Inconel® 625 foi usada como a liga de NCM. Uma atmosfera de argônio foi usada para as zonas de metal, uma atmosfera de oxigênio foi usada para as zonas de óxido metálico e uma mistura de oxigênio e nitrogênio foi usada para a camada de sobrerrevestimento. A espessura da camada real durante experiências de produção não foi medida, mas níveis de potência e velocidades lineares são monitorados para determinar quanto
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 28/39 / 28 material está sendo depositado. Este trabalho foi realizado em um revestidor de vidro arquitetural, modelo BOC, de 24 câmaras.
[00054] A tabela 2 inclui ainda, para propósitos de comparação, dados de desempenho análogos àqueles dos Exemplos 1 a 5 para um revestimento de prata dupla convencional e um revestimento de prata tripla convencional. Particularmente, o revestimento de prata dupla é um revestimento de VE-2M, e o revestimento de prata tripla é um VNE-63, cada um dos revestimentos comercialmente disponíveis da Viracon, Inc., of Owatonna, MN. As características de desempenho para os revestimentos de prata dupla e tripla convencionais foram computadas de acordo com o programa WINDOW 5.2.
Tabela 1
Metal Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 4 Exemplo 5
Ti 78kW 78kW 78kW 78kW 78kW
Ti 78kW 78kW 78kW 78kW 78kW
Ti 78kW 78kW 78kW 78kW 78kW
Ti 78kW 78kW 78kW 78kW 78kW
Ti 78kW 78kW 78kW 78kW 78kW
Sn 19kW 19kW 19kW 19kW 19kW
Zn 19kW 19kW 19kW 19kW 19kW
Ti 4,0kW 4,0kW 4,0kW 4,0kW 4,0kW
Ag 8,2kW 8,2kW 8,2kW 8,2kW 8,2kW
Zn 34kW 34kW 34kW 34kW 34kW
Zn 34kW 34kW 34kW 34kW 34kW
Sn 34kW 34kW 34kW 34kW 34kW
Sn 34kW 34kW 34kW 34kW 34kW
Zn 34kW 34kW 34kW 34kW 34kW
Zn 34kW 34kW 34kW 34kW 34kW
Ti 4,0kW 4,0kW 4,0kW 4,0kW 4,0kW
Ag 5,6kW 5,6kW 5,6kW 5,6kW 5,6kW
INCONEL 625 13,6kW 9,2kW 7,5kW 5,8kW 4,3kW
Zn 33kW 33kW 33kW 33kW 33kW
Sn 33kW 33kW 33kW 33kW 33kW
Zn 33kW 33kW 33kW 33kW 33kW
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 29/39 / 28
Tabela 2
Cor & Emissividade (Monolítica1) Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 4 Exemplo 5 Ag Dupla Ag Tripla
T 24,69 37,11 43,61 48,92 55,22 79,10 69,92
Tah -6,78 -7,41 -7,48 -7,08 -5,67 -3,62 -4,11
Tbh -1,89 -1,54 -0,81 -0,14 0,70 2,74 3,77
RG 21,87 15,40 12,73 11,05 9,09 6,00 6,12
Rgah -2,93 -3,58 -3,34 -3,20 -0,61 1,76 -0,08
RGbh 0,18 -3,59 -5,76 -6,69 -8,34 -1,73 -2,04
RE 14,98 7,90 5,76 4,71 4,11 4,67 3,14
RFah 6,68 10,99 11,90 10,85 5,16 -1,93 0,97
RFbh -9,04 -9,99 -10,19 -10,15 -6,84 1,01 -2,17
Emissividade 0,03 0,04 0,032
Desempenho (Unidade de IG2)
Transmitância
Luz visível (%) 21,8 32,6 38,4 43,1 48,7 70 62
Energia Solar (%) 8,4 13,0 15,5 17,6 20,44 32 23
Ultravioleta (%) 2,0 3,3 4,0 4,6 5,3 10 4
Refletância
Exterior visível (%) 23,2 17,1 14,6 13,3 11,8 11 10
Interior visível (%) 26,2 14,4 12,6 11,8 11,3 12 11
Energia solar (%) 25,3 23,8 24,0 24,4 26,5 31 36
Valor U de NFRC
Inverno 0,292 0,293 0,292 0,294 0,291 0,29 0,29
Verão 0,259 0,260 0,258 0,261 0,256 0,26 0,25
Coeficiente de Sombreado (SC) 0,160 0,218 0,246 0,270 0,299 0,44 0,32
Coeficiente de Ganho de Calor Solar (SHGC) 0,143 0,189 0,212 0,233 0,259 0,38 0,28
1 vidro monolítico é de claro com revestimento sobre a superfície #2 2 unidade de IG consiste em de claro com o revestimento sobre a superfície #2 - *Λ” de espaço aéreo - *A” de vidro claro [00055] As FIGS. 5, 6 e 7 fornecem valores de reflexão lateral do vidro, curvas de reflexão lateral da película, e curvas de transmissão para os exemplos 1 a 5.
[00056] O revestimento e método precedentes fornecem vantagens sobre os substratos revestidos correntemente disponíveis, particularmente substratos revestidos com revestimentos de prata dupla e tripla convencionais. Como pode ser observado pelos exemplos precedentes, particularmente com respeito ao Exemplo 5, pela adição de um material de liga ou super liga, tal como uma liga de NCM, a um substrato revestido de prata dupla, desempenho
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 30/39 / 28 superior àquele de um substrato revestido de prata dupla convencional, e comparável àquele de um substrato revestido de prata tripla convencional, pode ser obtido enquanto mantendo níveis de cor desejados. Mais especificamente, os substratos revestidos da presente divulgação têm uma emissividade comparável àquela de revestimentos de prata tripla convencionais, enquanto mantendo um projeto de camada de prata dupla. Isto é particularmente vantajoso dado que isto leva em consideração a deposição do revestimento usando uma máquina de revestimento de 8 câmaras, em oposição às máquinas de revestimento de + de 8 câmaras muito maiores e mais caras requeridas para revestimentos de prata tripla convencionais. Além disso, os substratos revestidos da presente divulgação têm uma aparência azul dominante, desejável (isto é, um valor de coordenada de cor de bh de -8,34) em oposição à aparência verde dominante, indesejável de substratos revestidos de prata tripla convencionais. Além disso, como pode ser observado pelos exemplos precedentes, particularmente o Exemplo 5, uma unidade de IG revestida de acordo com a presente divulgação tem um valore de SHGC melhorado em relação às unidades de IG revestidas de prata tanto duplas quanto triplas convencionais, enquanto mantendo uma transmitância de luz visual desejável (-50 %).
[00057] Como indicado, o revestimento de emissividade baixa 10 pode ser transparente ou substancialmente transparente à luz visível, e pode ser opaco ou substancialmente opaco à radiação infravermelha. Para esta finalidade, o revestimento 10 sobre a superfície do substrato 20 formado do material fracamente emissivo descrito pode refletir uma quantidade significante de calor radiante, assim diminuindo o fluxo de calor total através do vidro. O revestimento de emissividade baixa também pode, portanto, ser arranjado para levar em consideração ganho solar alto, ganho solar moderado, ou ganho solar baixo, variando-se a quantidade de luz visível e/ou radiação permitidas passar através do substrato 20. O revestimento inclui ainda uma
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 31/39 / 28 transmissão de luz visível na faixa de cerca de 20 % a cerca de 50 %. Além disso, o revestimento fornece uma Razão de Ganho de Luz para Solar (LSG) (Transmitância de Luz visível dividida pelo Coeficiente de Ganho de Calor Solar) de aproximadamente 1,9.
[00058] O revestimento também fornece facilidade de fabricação e facilidade de controle da cor do revestimento quando comparado a outros revestimentos com desempenho comparável. O sistema da camada de revestimento também minimiza o potencial para inconsistência da cor quando observado perpendicular à superfície de vidro ou em ângulos agudos. Para esta finalidade, o revestimento requer uma faixa ampla de projetos e aplicações de construção.
[00059] Embora várias formas de realização representativas desta invenção tenham sido descritas acima com um certo grau de particularidade, aqueles habilitados na técnica podem fazer numerosas alterações às formas de realização divulgadas sem divergir do espírito ou escopo do assunto inventivo apresentado no relatório descritivo e reivindicações. Referências de junção (por exemplo, ligado, unido, conectado) devem ser interpretadas amplamente e podem incluir membros intermediários entre uma conexão de elementos e movimento relativo entre elementos. Como tal, referências de junção não necessariamente inferem que dois elementos são diretamente conectados e estão em relação fixa entre si. Em alguns exemplos, em metodologias direta ou indiretamente apresentadas aqui, várias etapas e operações são descritas em uma ordem possível de operação, mas aqueles habilitados na técnica reconhecerão que etapas e operações podem ser rearranjadas, substituídas, ou eliminadas sem necessariamente divergir do espírito e escopo da presente z invenção. É intencionado que toda a matéria contida na descrição acima ou mostrada nos desenhos anexos deve ser interpretada como ilustrativa apenas e não limitante. Mudanças no detalhe ou estrutura podem ser feitas sem divergir do espírito da invenção como definido nas reivindicações anexas.
Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 32/39 / 28 [00060] Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência às formas de realização preferidas, pessoas habilitadas na técnica reconhecerão que mudanças podem ser feitas na forma e detalhe sem divergir do espírito e escopo da invenção.

Claims (14)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Artigo compreendendo um substrato (20) e um revestimento (10) aplicado ao substrato (20) externamente, caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende:
    a) uma camada de óxido metálico de fundo (22);
    b) uma camada de uma liga de Níquel-Cromo-Molibdênio (24) incluindo pelo menos 58% em peso de níquel, 20 a 23% em peso de cromo, 8 a 10 % em peso de molibdênio, 3,15 a 4,15 % em peso de uma mistura de nióbio/tântalo e 5 % em peso ou menos de ferro;
    c) uma primeira camada de prata (26);
    d) uma camada de óxido metálico intermediária (30);
    e) uma segunda camada de prata (32); e,
    f) uma camada de óxido metálico de topo (38), em que o revestimento (10) compreende no máximo duas camadas de prata (26, 32); e, em que o artigo apresenta uma emissividade na faixa de 0,030 a 0,039.
  2. 2. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de óxido metálico de fundo (22) tem uma espessura variando de 360 a 400 angstroms; a camada de liga de Níquel-CromoMolibdênio (24) tem uma espessura variando de 30 a 150 angstroms; a primeira camada de prata (26) tem uma espessura variando de 80 a 150 angstroms; a camada de óxido metálico intermediária (30) tem uma espessura variando de 550 a 700 angstroms; a segunda camada de prata (32) tem uma espessura variando de 80 a 150 angstroms; e, a camada de óxido metálico de topo (38) tem uma espessura variando de 110 a 140 angstroms.
  3. 3. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende ainda uma primeira camada de barreira (28) posicionada entre a primeira camada de prata (26) e a camada de
    Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 34/39
    2 / 5 óxido intermediária (30) e uma segunda camada de barreira (34) posicionada entre a segunda camada de prata (32) e a camada de óxido de topo (36), onde a primeira (28) e a segunda camadas (34) de barreira compreendem titânio, óxido de titânio ou suas combinações.
  4. 4. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento (10) compreende ainda uma camada de sobrerrevestimento (38), por fora da camada de óxido metálico de topo (36).
  5. 5. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de óxido de fundo (22), a camada de óxido intermediária (30) e a camada de óxido de topo (36) incluem um óxido selecionado do grupo consistindo em um óxido de zinco, um óxido de estanho, e um óxido de zinco e estanho.
  6. 6. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem um valor de coordenada de cor de bh de -7 a -11 como medido em espaço de cor da Hunter Lab.
  7. 7. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem uma emissividade na faixa de 0,030 a 0,035.
  8. 8. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os valores de coordenada de cor do artigo a partir de uma direção que é normal à superfície principal revestida são iguais aos valores de coordenada de cor a partir de direções que são agudas à superfície principal revestida.
  9. 9. Método para revestir um substrato, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
    a) aplicar uma camada de óxido metálico de fundo (22) ao substrato (20) por bombardeamento com uma espessura na faixa de 360 a 400 angstroms;
    b) aplicar uma camada de uma liga de Níquel-CromoMolibdênio (24) por bombardeamento com uma espessura na faixa de 30 a
    Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 35/39
    3 / 5
    150 angstroms, em que a liga inclui pelo menos 58% em peso de níquel, 20 a 23% em peso de cromo, 8 a 10 % em peso de molibdênio, 3,15 a 4,15 % em peso de uma mistura de nióbio/tântalo e 5 % em peso ou menos de ferro;
    c) aplicar uma primeira camada de prata (26) por bombardeamento com uma espessura na faixa de 80 a 150 angstroms;
    d) aplicar uma camada de óxido metálico intermediária (30) por bombardeamento com uma espessura na faixa de 550 a 700 angstroms;
    e) aplicar uma segunda camada de prata (32) por bombardeamento com uma espessura na faixa de 80 a 150 angstroms; e,
    f) aplicar uma camada de óxido metálico de topo (36) ao substrato (20) por bombardeamento com uma espessura na faixa de 110 a 140 angstroms, onde as etapas de aplicar ocorrem em um revestidor (40) tendo uma pluralidade de zonas de revestimento e o substrato (20) é transportado dentro do revestidor (40) através de uma pluralidade de zonas de revestimento, onde a pluralidade de camadas forma pelo menos uma porção de um revestimento para o substrato (20); e, onde o revestimento (10) sobre o substrato (20) tem uma emissividade na faixa de 0,030 a 0,039.
  10. 10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a camada de óxido de fundo (22) é aplicada em uma primeira zona de revestimento (42) por bombardeamento de uma pluralidade de alvos incluindo pelo menos um alvo de zinco e pelo menos um alvo de estanho; a camada de liga de Níquel-Cromo-Molibdênio é aplicada em uma segunda zona de revestimento por bombardeamento de um alvo de liga de NíquelCromo-Molibdênio para depositar o material de liga de Níquel-CromoMolibdênio sobre o substrato (20); prata é aplicada na segunda zona de revestimento (44) por bombardeamento de um alvo de prata para depositar
    Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 36/39
    4 / 5 um material de prata sobre o substrato (20) para formar uma primeira camada de prata; a camada de óxido intermediária (30) é aplicada em pelo menos uma terceira zona de revestimento (46) por bombardeamento de uma pluralidade de alvos incluindo pelo menos um alvo de zinco e pelo menos um alvo de estanho; prata é aplicada em uma quarta zona de revestimento (48) por bombardeamento de um alvo adicional de prata para depositar um material de prata sobre o substrato (20), formando uma segunda camada de prata; e, a camada de óxido de topo (36) é aplicada em uma quinta zona de revestimento (50) por bombardeamento de uma pluralidade de alvos incluindo pelo menos um alvo de zinco e pelo menos um alvo de estanho.
  11. 11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de: aplicar uma primeira camada de barreira (28) entre a primeira camada de prata (26) e a camada de óxido intermediária (30) por bombardeamento de um alvo incluindo titânio na segunda zona de revestimento (44) para depositar um material de titânio sobre o substrato (20); e, aplicar uma segunda camada de barreira (34) entre a segunda camada de prata (32) e a camada de óxido de topo (36) por bombardeamento de um alvo adicional incluindo titânio na quarta zona de revestimento (48) para depositar um material de titânio sobre o substrato (20).
  12. 12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreende ainda a etapa de aplicar um sobrerrevestimento (38) ao substrato (20) por bombardeamento de um alvo incluindo titânio para depositar um material de titânio a seguir da aplicação da camada de óxido de topo (36) na quinta zona de revestimento (50).
  13. 13. Unidade de vidro isolante (60), compreendendo pelo menos duas folhas de vidro (62, 64) espaçadas, paralelas, as duas folhas de vidro (62, 64) sendo vedadas juntas em suas bordas periféricas deste modo para definir uma câmara (68) isolante entre elas, onde um revestimento (10) é aplicado a uma superfície de uma das folhas de vidro (62, 64) dentro da
    Petição 870180157124, de 30/11/2018, pág. 37/39
    5 / 5 câmara isolante (68), a partir da superfície (72, 74) da folha de vidro (62, 64) para fora, caracterizada pelo fato de que o revestimento (10) compreende uma pluralidade de camadas constituídas de pelo menos:
    a) uma camada de óxido metálico de fundo (22) com uma espessura na faixa de 360 a 400 angstroms;
    b) uma camada de uma liga de Níquel-Cromo-Molibdênio (24) com uma espessura na faixa de 30 a 150 angstroms;
    c) uma primeira camada de prata (26) com uma espessura na faixa de 80 a 150 angstroms;
    d) uma camada de óxido metálico intermediária (30) com uma espessura na faixa de 550 a 700 angstroms;
    e) uma segunda camada de prata (32) com uma espessura na faixa de 80 a 150 angstroms; e,
    f) uma camada de óxido metálico de topo (38) com uma espessura na faixa de 110 a 140 angstroms, onde a pluralidade de camadas compreende no máximo duas camadas de prata (26, 32);
    onde o revestimento (10) sobre a folha de vidro (62, 64) apresenta uma emissividade na faixa de 0,030 a 0,039; e, a unidade de vidro isolante (60) tem um SHGC de 0,140 a 0,300.
  14. 14. Unidade de vidro isolante (60), de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a unidade de vidro isolante (60) tem um SHGC de 0,140 a 0,260.
BRPI0921674-0A 2008-11-04 2009-11-03 Artigo compreendendo um substrato e um revestimento aplicado ao substrato externamente, método para revestir um substrato, e, unidade de vidro isolante BRPI0921674B1 (pt)

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