CN101182129A - 一种氮化硅彩虹玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氮化硅彩虹玻璃及其制备方法。在普通平板玻璃基底一个表面或二个表面上镀有一层氮化硅薄膜，形成相间的彩虹条纹。其生产方法是采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)镀氮化硅膜，镀出的氮化硅膜在玻璃表面形成彩色相间的条纹，并可以随着PECVD工艺参数的变化，发生明暗以及颜色变化。该方法制备氮化硅彩虹玻璃，不需采用复杂的掩膜或光栅工艺，操作简单。同时氮化硅膜硬度高、化学稳定，增强玻璃表面的耐磨性能的同时提高了玻璃的抗腐蚀性。因此可广泛用于装修、广告等一系列装璜工艺。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃材料镀膜技术，具体涉及一种氮化硅彩虹玻璃及其制备方法。
背景技术
在生活水平日益提高，装修越来越高档的现代社会中，普通的单一彩色玻璃已不能满足装修市场的要求。而在以前的一些专利涉及(专利号200620086035.2和92108783.7等)的彩虹玻璃都采用光栅或类似光栅工艺，不适合大面积应用，更不适合大批量生产。且这种彩虹玻璃的耐磨性及抗腐蚀性都较差(因普通玻璃没有进行表面处理)，如另外再增加工艺，则会使制造成本增加。而对于一些室外装修中，这种性能是必须具备的，特别是在一些环境比较恶劣的场所。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种氮化硅彩虹玻璃及其制备方法。
本发明采用的技术方案是：
一、一种氮化硅彩虹玻璃：
在普通平板玻璃基底一个表面或二个表面上镀有一层氮化硅薄膜。
所述的镀氮化硅膜呈相间的彩虹条纹。
二、一种氮化硅彩虹玻璃的制备方法：
把普通平板玻璃放入到70℃铬酸钾、浓硫酸和水，质量比为6∶8∶27的混合溶液中，浸泡10～60min，再用去离子冲洗，然后用0.5％HF酸浸渍10s，最后再用去离子水冲洗干净，烘干；其中一片玻璃垂直放入PECVD工作室平台上，另外一片玻璃平放在旁边，在沉积过程中，PECVD的各种参数设置为：温度100～500℃，射频功率20～150W，SiH4/NH3流量比：1∶1～1∶30，沉积时间25～60min，沉积完毕后，垂直放置玻璃基底双面都形成了相间的彩虹条纹图案，水平放置的玻璃基底为单面的相间的彩虹条纹图案。
根据玻璃基片放置角度为0～90°，能沉积出不同宽度的彩色相间条纹，拓宽了氮化硅彩虹玻璃的应用范围。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：
该方法制备氮化硅彩虹玻璃，不需采用复杂的掩膜或光栅工艺，操作简单。同时氮化硅膜硬度高、化学稳定，增强玻璃表面的耐磨性能的同时提高了玻璃的抗腐蚀性，拓宽了其应用范围。因此可广泛用于装修、广告等一系列装璜工艺。
附图说明
图1是双层膜氮化硅彩虹玻璃结构示意图。
图2是单层膜氮化硅彩虹玻璃结构示意图。
图3是玻璃基片在PECVD工作室中的摆放示意图。
图中：1、玻璃基底，2、氮化硅薄膜，3、平台。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2所示，本发明是在普通平板玻璃基底1一个表面或二个表面上镀有一层氮化硅薄膜2。所述的镀氮化硅膜呈相间的彩虹条纹。
本发明的氮化硅彩虹玻璃的生产方法是采用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)沉积氮化硅膜。在普通平板玻璃上可以一次完成双面氮化硅镀膜及单面氮化硅镀膜。所镀氮化硅膜呈相间的彩虹条纹。
在本发明中，玻璃基片在PECVD真空室中的摆放是关键。其具体方法如下：取两片准备好的玻璃，其中一片玻璃垂直放入PECVD工作室平台3上，另外一片玻璃平放在旁边，如附图3所示。
在实际应用中，普通平板玻璃的清洗，由于玻璃的来源不同，可根据玻璃基片上污染物的种类、性质和污染程度采用不同的清洗方法，这样可以最小的成本达到最大的收益。
在本发明中，PECVD沉积参数设计时，随着沉积参数的不同(沉积温度：100-500℃，射频功率：20-150W，SiH4/NH3流量比：1∶1-1∶30)，沉积的氮化硅膜厚度也跟着变化，相应的条纹颜色也会发生变化；另外，根据玻璃基片放置角度的不同(0～90°)，可以沉积出不同宽度的彩色相间条纹；因此随着工艺参数的变化，可以调制出不同颜色组合的及不同宽度的条纹，大大丰富了彩虹玻璃的应用范围。
下面的实例中的氮化硅膜均采用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)得到。该设备型号为北京微电子研究所提供的HQ-2型PECVD。真空室最大工作尺寸4″，沉积时真空度为2.2×10-2Pa。
实施例1：
把普通平板玻璃放入到70℃铬酸钾、浓硫酸和水(质量比为6∶8∶27)混合溶液中，浸泡30min，再用去离子冲洗，然后用0.5％HF酸浸渍10s，最后再用去离子水冲洗干净，烘干。其中一片玻璃垂直放入PECVD工作室中，另外一片玻璃平放在旁边，如附图3所示。在沉积过程中，PECVD的各种参数设置为：温度300℃，射频功率75W，SiH4(10％N2稀释)流量100sccm，NH3流量30sccm，沉积时间45min。沉积完毕后，垂直放置的玻璃片双面都形成了黄、紫、绿、橙相间的彩虹条纹图案，水平放置的玻璃片为单面的黄、紫、绿、橙相间的彩虹条纹图案。
实施例2：
把普通平板玻璃放入到70℃铬酸钾、浓硫酸和水(质量比为6∶8∶27)混合溶液中，浸泡30min，再用去离子冲洗，然后用0.5％HF酸浸渍10s，最后再用去离子水冲洗干净，烘干。其中一片玻璃垂直放入PECVD工作室中，另外一片玻璃平放在旁边，如附图3所示。在沉积过程中，PECVD的各种参数设置为：温度500℃，射频功率40W，SiH4(10％N2稀释)流量100sccm，NH3流量300sccm，沉积时间25min。沉积完毕后，垂直放置的玻璃片双面都形成了黄、绿、紫、橙相间的彩虹条纹图案，水平放置的玻璃片为单面的黄、绿、紫、橙相间的彩虹条纹图案。
实施例3：
把普通平板玻璃放入到70℃铬酸钾、浓硫酸和水(质量比为6∶8∶27)混合溶液中，浸泡30min，再用去离子冲洗，然后用0.5％HF酸浸渍10s，最后再用去离子水冲洗干净，烘干。其中一片玻璃与工作平台成70°放置PECVD工作平台中，另外一片玻璃平放在旁边，如附图3所示。在沉积过程中，PECVD的各种参数设置为：温度100℃，射频功率150W，SiH4(10％N2稀释)流量100sccm，NH3流量10sccm，沉积时间60min。沉积完毕后，垂直放置的玻璃片双面都形成了黄、橙、紫、绿相间的彩虹条纹图案，水平放置的玻璃片为单面的黄、橙、紫、绿相间的彩虹条纹图案。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种氮化硅彩虹玻璃，其特征在于：在普通平板玻璃基底(1)一个表面或二个表面上镀有一层氮化硅薄膜(2)。
2.根据权利要求1所述的一种氮化硅彩虹玻璃，其特征在于：所述的镀氮化硅膜呈相间的彩虹条纹。
3.一种氮化硅彩虹玻璃的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下：
把普通平板玻璃放入到70℃铬酸钾、浓硫酸和水，质量比为6∶8∶27的混合溶液中，浸泡10～60min，再用去离子冲洗，然后用0.5％HF酸浸渍10s，最后再用去离子水冲洗干净，烘干；其中一片玻璃垂直放入PECVD工作室平台(3)上，另外一片玻璃平放在旁边，在沉积过程中，PECVD的各种参数设置为：温度100～500℃，射频功率20～150W，SiH4/NH3流量比：1∶1～1∶30，沉积时间25～60min，沉积完毕后，垂直放置玻璃基底双面都形成了相间的彩虹条纹图案，水平放置的玻璃基底为单面的相间的彩虹条纹图案。
4.根据权利要求3所述的一种氮化硅彩虹玻璃的镀膜方法，其特征在于：在沉积薄膜时，根据玻璃基片放置角度为0～90°，能沉积出不同宽度的彩色相间条纹，拓宽了氮化硅彩虹玻璃的应用范围。
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