CN100595172C - 可钢化低辐射镀膜玻璃及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可钢化低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基板，在玻璃基板上还依此包括抗反射膜层、金属隔离膜层、抗反射膜层、阻绝红外线膜层、金属隔离膜层和保护总体膜层，所述抗反射膜层为Si3N4或Si3N4+TiO2；所述金属隔离膜层为NiCr合金；所述抗反射膜层为氧化锌铝陶磁靶；所述阻绝红外线膜层为金属Ag；所述金属隔离膜层为NiCr合金；所述保护总体膜层为Si3N4、SnO2+Si3N4或TiO2+Si3N4。本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃可以进行钢化或热处理，并且在进行钢化或热处理后仍能保持高性能特性；具有与双银LOW-E一样的隔热节能性能；产品可储存4-6个月不会氧化；不会产生严重的反眩光公害。

Description

可钢化低辐射镀膜玻璃及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种镀膜玻璃，特别是涉及一种可钢化低辐射镀膜玻璃及其生产方法。
背景技术
低辐射镀膜玻璃也称Low-E玻璃，是在优质浮法玻璃表面，镀数层低辐射材料及其它金属化合物薄膜而形成。低辐射镀膜玻璃具有以下特点：极低的表面辐射率，极高的远红外(热辐射)反射率，可阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热，也可直接反射远红外热辐射。LOW-E膜的以上两个特性与中空玻璃对热的对流传导的阻隔作用相配合，便构成了U值极低的LOW-E中空玻璃。它可阻隔热量从热的一端向冷的一端传递，冬季阻挡室内的热量泻向室外，可将室内的热量保持在室内，起到节能的作用；而夏季阻挡室外热辐射进入室内，起到良好的隔热作用，是目前最理想的窗玻璃材料。
目前低辐射镀膜玻璃主要有二种生产方法：一)在线高温热解沉积法：在浮法玻璃冷却工艺过程中完成，液体金属或金属粉末直接喷射到热玻璃表面上，随着玻璃的冷却，金属膜层成为玻璃的一部分，该膜层坚固耐用。此镀膜方式因与玻璃制程连线，一般称为在线镀膜，这种方法生产的低辐射玻璃虽具有可热弯钢化，不必在中空状态下使用，可以长期储存，但其热学性能、热绝缘效果比较差，如果想通过增加膜厚来改善其热学性能，其透明性就非常差。二)离线真空磁控溅射法：在原板玻璃上以真空磁控溅射方式溅镀多层金属或陶磁(氧化金属)薄膜，因其不与玻璃制程连线，故称为离线镀膜，此种方法工艺生产的低辐射镀膜玻璃，需要一层纯银薄膜作为功能膜，纯银膜在二层金属氧化物膜之间，金属氧化物膜对纯银膜提供保护，且作为膜层之间的中间层，有调整镀膜玻璃颜色及抗反射增加透射率的作用，其具有下列特性：1)接近玻璃的自然原色，对波长(380nm～780nm)的可见光波段有着高透视率，不致因玻璃对可见光的高反射而产生严重的反眩光公害；2)太阳光中可见光透入室内多，且颜色自然、采光佳，减少室内灯具的使用，节省能源；3)对红外线光有较高之反射率(波长780nm～3000nm)，尤其是对长波长之红外线(波长3000nm以上)，几乎是全反射，可阻断大量热源进入，使室内觉得凉爽，达到冬暖夏凉的效果；适合于高档的幕墙建筑使用。
但由于安全性的考虑，上述低辐射镀膜玻璃常要进行钢化处理，如果镀膜后再进行钢化，由于高温(680℃以上)的作用，使镀膜层极易被氧化和烧坏，导致低辐射镀膜玻璃的功能完全丧失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可钢化低辐射镀膜玻璃，钢化后仍能保持高性能特性。
本发明还要提供一种上述可钢化低辐射镀膜玻璃的生产方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：可钢化低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基板，在玻璃基板上还依此包括第一抗反射膜层、金属隔离膜层、第二抗反射膜层、阻绝红外线膜层、金属隔离膜层和保护总体膜层，所述第一抗反射膜层为Si3N4或Si3N4+TiO2；所述金属隔离膜层为NiCr合金；所述第二抗反射膜层为氧化锌铝陶磁靶；所述阻绝红外线膜层为金属Ag；所述金属隔离膜层为NiCr合金；所述保护总体膜层为Si3N4、SnO2+Si3N4或TiO2+Si3N4。
可钢化低辐射镀膜玻璃的生产方法，采用真空磁控溅射方式镀膜，真空磁控溅射镀膜机至少有14个溅射靶位和6个气体隔离室。
本发明的有益效果是：由于本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃上的各膜层安排合理，可以进行钢化或热处理，并且在进行钢化或热处理后仍能保持高性能特性；具有与双银LOW-E一样的隔热节能性能；产品可储存4-6个月不会氧化；具有自然颜色，在可见光波段具有高透过率，不会产生严重的反眩光公害。本发明的生产方法具有产量高、成本低的优点。
附图说明
图1是本发明的膜层结构示意图。
图2是实施例1与不同低辐射玻璃透过率光谱图。
具体实施方式
图1是本发明的膜层结构示意图，各溅射膜层的作用为：
第一抗反射膜层1为Si3N4或Si3N4+TiO2，可以降低反射率；调整玻璃面颜色；阻挡玻璃钢化时基片本身释放出的Na及O2侵蚀Ag膜层，造成Ag层被氧化而丧失功能。第一抗反射膜层1的膜厚约为15～30nm。
金属隔离膜层2和5为NiCr合金，可以保护Ag层，避免Ag层被氧化，延长储存时间。金属隔离膜层2和5的膜厚约为1～5nm。
第二抗反射膜层3为氧化锌铝陶磁靶，可以调整膜层颜色；提高可见光的透射率。第二抗反射膜层3的膜厚约为5～10nm。
阻绝红外线膜层4为金属Ag，可以降低辐射率；增加隔热或保温的效果。阻绝红外线膜层4的膜厚约为8～14nm。金属Ag可以是部分氧化的金属Ag。
保护总体膜层6为Si3N4、SnO2+Si3N4或TiO2+Si3N4，可以调整镀膜面的颜色；提高总体膜层耐化学腐蚀和机械摩擦的能力；保护整体膜层结构；阻挡钢化时空气中的化学物质或O2侵蚀Ag层；减少氧化。保护总体膜层6的膜厚约为35～60nm。
本发明采用真空磁控溅射镀膜机生产，至少要有14个溅射靶位和6个气体隔离室，第一抗反射膜层Si3N4或Si3N4+TiO2及保护总体膜层Si3N4或SnO2+Si3N4或TiO2+Si3N4采用最先进的双阴极旋转靶(C-MAG)溅射，具有可高功率溅射及不起弧、不掉尘的优点，可大幅提高生产量。第二抗反射膜层为氧化锌铝陶磁靶，可与NiCr合金或Ag放在同一个气体隔离室，生产中只加入少许O2，Ar和O2的重量百分比含量分别为：85-95％和5-15％，不会污染Ag层，在架构安排中可减少一个气体隔离室，从而降低设备的投资成本。
本发明的低辐射镀膜玻璃钢化后可见光透过率为70～84％；辐射率ε为0.04～0.09。
实施例1：
第一抗反射膜层采用Si3N4；保护总体膜层采用Si3N4；第一抗反射膜层1的膜厚为21nm，金属隔离膜层2的膜厚为2nm，金属隔离膜层5的膜厚为2nm，第二抗反射膜层3的膜厚为7nm，阻绝红外线膜层4的膜厚为12nm，保护总体膜层6的膜厚为50nm。
生产中，第二抗反射膜层3的靶材与阻绝红外线膜层4的靶材放在同一个气体隔离室，Ar和O2的重量百分比含量分别为：95％和5％。
下表是本实施例与不同低辐射镀膜玻璃性能数据表。
Figure C20061002207100061
上表中：SLE为单银低辐射镀膜玻璃；
TLE为钛基单银低辐射镀膜玻璃；
DLE为双银低辐射镀膜玻璃；
K.Glass和Sunergy为在线低辐射镀膜玻璃；
PLE为本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃。
在建筑节能中，传热系数(U值)越低，说明保温隔热性能越好，从上表可以看出：(1)本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃(PLE)与双银低辐射玻璃(DLE)在合成中空使用时的U值相近，即能达到DLE的保温隔热效果，但比其他单银LOW-E的U值更低，因此本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃在建筑节能的性能上非常优异；(2)本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃与同样可钢化的K.GLASS相比，其U值相差0.4，因此本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃在建筑节能中的保温隔热效果比K.GLASS更优异。
图2是本实施例与不同低辐射玻璃的透过率光谱图。图中，SLE为单银低辐射镀膜玻璃；TLE为钛基单银低辐射镀膜玻璃；DLE为双银低辐射镀膜玻璃；GLAVERBEL-SUNERGY为在线低辐射镀膜玻璃；PLE为本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃。
从图2可以看出：本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃在可见光(380-780nm)范围内有很高的透光率，在短波长红外线(780-3000nm)范围内有很高的阻绝率，因此本发明的可钢化低辐射镀膜玻璃能使建筑物达到冬暖夏凉的效果，是一种高性能的隔热节能玻璃。
实施例2：
第一抗反射膜层采用Si3N4+TiO2；保护总体膜层采用SnO2+Si3N4；第一抗反射膜层1的膜厚为30nm，金属隔离膜层2的膜厚为1.5nm，金属隔离膜层5的膜厚为1.5nm，第二抗反射膜层3的膜厚为5nm，阻绝红外线膜层4的膜厚为8nm，保护总体膜层6的膜厚为35nm。
生产中，第二抗反射膜层3的靶材与阻绝红外线膜层4的靶材放在同一个气体隔离室，Ar和O2的重量百分比含量分别为：85％和15％。
下表是本实施例的性能数据表。
Figure C20061002207100071
实施例3：
第一抗反射膜层采用Si3N4；保护总体膜层采用TiO2+Si3N4；第一抗反射膜层1的膜厚为15nm，金属隔离膜层2的膜厚为5nm，金属隔离膜层5的膜厚为5nm，第二抗反射膜层3的膜厚为1Onm，阻绝红外线膜层4的膜厚为14nm，保护总体膜层6的膜厚为60nm。
生产中，第二抗反射膜层3的靶材与阻绝红外线膜层4的靶材放在同一个气体隔离室，Ar和O2的重量百分比含量分别为：90％和10％。
下表是本实施例的性能数据表。
Figure C20061002207100081

Claims (8)

1、可钢化低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基板，其特征在于：自玻璃基板向外依次包括第一抗反射膜层(1)、金属隔离膜层(2)、第二抗反射膜层(3)、阻绝红外线膜层(4)、金属隔离膜层(5)和保护总体膜层(6)，所述第一抗反射膜层(1)为Si3N4或Si3N4+TiO2；所述金属隔离膜层(2)为NiCr合金；所述第二抗反射膜层(3)为氧化锌铝陶磁靶；所述阻绝红外线膜层(4)为金属Ag；所述金属隔离膜层(5)为NiCr合金；所述保护总体膜层(6)为Si3N4、SnO2+Si3N4或TiO2+Si3N4。
2、根据权利要求1所述的可钢化低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述金属Ag是部分氧化的金属Ag。
3、根据权利要求1所述的可钢化低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述可钢化低辐射镀膜玻璃的可见光透射率为70～84％，辐射率ε为0.04～0.09。
4、权利要求1所述的可钢化低辐射镀膜玻璃的生产方法，其特征在于：采用真空磁控溅射方式镀膜，真空磁控溅射镀膜机至少有14个溅射靶位和6个气体隔离室。
5、根据权利要求4所述的可钢化低辐射镀膜玻璃的生产方法，其特征在于：第一抗反射膜层(1)和保护总体膜层(6)采用双阴极旋转靶溅射。
6、根据权利要求4所述的可钢化低辐射镀膜玻璃的生产方法，其特征在于：所述第二抗反射膜层(3)的靶材与金属隔离膜层(5)的靶材放在同一个气体隔离室。
7、根据权利要求4所述的可钢化低辐射镀膜玻璃的生产方法，其特征在于：所述第二抗反射膜层(3)的靶材与阻绝红外线膜层(4)的靶材放在同一个气体隔离室。
8、根据权利要求6或7所述的可钢化低辐射镀膜玻璃的生产方法，其特征在于：生产中Ar和O2的重量百分比含量分别为：85-95％和5-15％。
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