CN101805133A - 一种提高锡基低辐射镀膜玻璃生产效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高锡基低辐射镀膜玻璃生产效率的方法，在锡基低辐射镀膜玻璃生产时，在镀膜室分别充入氧气和氩气，使总气体流量为0.5-2升/分钟，其中氧气占总量的60％-95％，氩气占总量的5％-40％，锡靶送电，开始溅射，玻璃从锡靶下通过，氧化锡就沉积在玻璃表面，形成氧化锡膜层。沉积同样厚度的氧化锡膜层，在低辐射镀膜玻璃生产线硬件不变的条件下，溅射沉积其它膜层参数不变的前提下，采用本发明可以降低锡靶的溅射功率约1倍，节约电能；在溅射沉积所有膜层参数不变的前提下，采用本发明可以减少约一半的锡靶装置及配套的溅射电源，节约设备投资。
Description
技术领域
本发明属于低辐射镀膜玻璃生产技术领域，主要提出一种提高锡基低辐射镀膜玻璃生产效率的方法。
背景技术
锡基低辐射镀膜玻璃生产工艺要求在玻璃表面镀一层20-60nm的氧化锡膜层，可以提高膜层与玻璃表面的结合力，同时由于氧化锡结构致密，稳定性高，具有极强的耐化学腐蚀性，可以有效阻止玻璃中的钠离子迁移和腐蚀膜层中的银层；锡基低辐射镀膜玻璃生产工艺还要求锡基低辐射膜最外一层使用氧化锡膜层，厚度约20-60mm，因为氧化锡膜层致密、坚硬，可以阻止空气中的氧气、水汽、硫化氢对膜层中的银层腐蚀，并具有较强的耐划伤、摩擦能力。
镀膜溅射的工艺原理：在充入少量工艺气体的真空室内，当极间电压很小时，只有少量离子和电子存在，电流密度在10-15A/cm2数量极，当真空室内阴极(靶材)和阳极间电压增加时，带电粒子在电场的作用下加速运动，能量增加，与电极或中性气体原子相碰撞，产生更多的带电粒子，直至电流达到10-6A/cm2数量极，当电压再增加时，则会产生负阻效应，即“雪崩”现象。此时离子轰击阴极，击出阴极原子和二次电子，二次电子与中性原子碰撞，产生更多离子，此离子再轰击阴极，又产生二次电子，如此反复。当电流密度达到10-2A/cm2数量级时，电流将随电压的增加而增加，形成高密度等离子体的异常辉光放电，高能量的离子轰击阴极(靶材)产生溅射现象。溅射出来的高能量靶材粒子沉积到阳极(玻璃毛坯)上，从而达到镀膜的目的。
在锡基低辐射镀膜玻璃生产过程中，在溅射沉积氧化锡膜层时，在镀膜室充入0.5-2升/分钟流量的氧气，锡靶送电，开始溅射，玻璃从锡靶下以一定速度通过，氧化锡就沉积在玻璃表面，形成氧化锡膜层。
发明内容
本发明的目的即是提出一种提高锡基低辐射镀膜玻璃生产效率的方法，该方法在低辐射镀膜玻璃生产线硬件不变的条件下，溅射沉积其它膜层参数不变的前提下，可以降低锡靶的溅射功率50％左右，节约电能；在溅射沉积所有膜层参数不变的前提下，可以减少50％左右的锡靶装置及配套的溅射电源，节约设备投资。
本发明提出的一种提高锡基低辐射镀膜玻璃生产效率的方法为，在低辐射镀膜玻璃生产时，在镀膜室分别充入氧气和氩气，使总气体流量为0.5-2升/分钟，其中氧气占总量的60％-95％，氩气占总量的5％-40％，锡靶送电，开始溅射，玻璃从锡靶下通过，氧化锡就沉积在玻璃表面，形成氧化锡膜层。
所述镀膜室分别充入氧气和氩气，总气体流量为0.8-1.8升/分钟，其中氧气占总量的65％-90％，氩气占总量的10％-35％。
所述镀膜室分别充入氧气和氩气，总气体流量为1.0-1.6升/分钟，其中氧气占总量的70％-85％，氩气占总量的15％-30％。
本发明提出在生产锡基低辐射镀膜玻璃时，在溅射沉积氧化锡膜层时，在镀膜室充入一定比例的氧气和氩气，提高氧化锡溅射效率，从而提高镀膜玻璃生产效率的方法。锡靶在充入氧气的镀膜室溅射时，镀膜室中的电子在电场的作用下，高速运动，撞击氧气，将其电离成带正电荷的氧离子和电子，带正电荷的氧粒子在电场的作用下，撞击作为负电极的锡靶，将锡原子溅射出来，形成氧化锡，并沉积在靶材下面的玻璃上，形成氧化锡膜层。在镀膜室中充入一定比例的氧气和氩气，可以有效提高氧化锡的溅射效率。氧原子质量为16，氩原子质量为40，氩原子质量是氧原子质量的2.5倍，因此氩离子在撞击锡靶时，比氧离子具有更高的能量，能够溅射出更多的锡原子，氩气为惰性气体，不与锡原子结合，锡原子只与氧原子结合，形成氧化锡，沉积在玻璃表面，形成氧化锡膜层。本发明使用的氩气纯度高于99.99％，氩气的流量控制在氧气和氩气总流量的5％-40％，如果氩气比例低，则氧化锡溅射效率提高得不多，随着氩气比例的提高，氧化锡溅射效率也会提高。但如果氩气比例太高，则氧气将会较少，造成氧化反应溅射转变成纯金属溅射，形成纯金属锡膜沉积到玻璃表面，产生次品。
采用本发明所述的方法，可使氧化锡的溅射效率由镀膜室充入纯氧气时的85nm*mm*mm/s.w左右，提升到加入氩气时的170nm*mm*mm/s*w左右，溅射效率增加了1倍左右。沉积同样厚度的氧化锡膜层，在低辐射镀膜玻璃生产线硬件不变的条件下，溅射沉积其它膜层参数不变的前提下，采用本发明可以降低锡靶的溅射功率50％左右，节约电能；在溅射沉积所有膜层参数不变的前提下，采用本发明可以减少一半的锡靶装置及配套的溅射电源，节约设备投资。
具体实施方式
实施例1：
在生产型号为JEC9240锡基低辐射镀膜玻璃时，在玻璃上沉积了五层膜，第一层和最后一层为氧化锡膜层，第一层氧化锡膜层厚度为34nm，最后一层氧化锡膜层厚度为45nm，玻璃在镀膜室的传输速度为300厘米/分钟，放置锡靶的四个镀膜室充入的氧气流量均为1.1升/分钟，沉积第一层膜的两个锡靶电源溅射功率均为62KW，沉积最后一层膜的三个锡靶电源溅射功率均为55KW。若在放置锡靶的镀膜室充入流量为0.77升/分钟的氧气和0.33升/分钟的氩气，则玻璃在镀膜室的传输速度为600厘米/分钟，沉积在玻璃表面第一层和最后一层的氧化锡膜层厚度仍为34nm和45nm，溅射沉积其它3层膜时，溅射功率也提高1倍，这样就提高了生产效率1倍。当然也可以将沉积其它3层膜的条件不变，将前两个锡靶溅射功率均降为31kw，将后三个锡靶溅射功率均降为27.5kw，节约电能消耗50％。还可以前面用一个锡靶62kw溅射，后面用两个锡靶41kw溅射，减少一个锡靶装置及配套的溅射电源，节约设备投资。
实施例2：
在生产型号为JEC8860锡基低辐射镀膜玻璃时，在玻璃上沉积了六层膜，第一层和最后一层为氧化锡膜层，厚度均为42nm，玻璃在镀膜室的传输速度为300厘米/分钟，放置锡靶的四个镀膜室充入的氧气流量均为1.2升/分钟，沉积第一层膜的两个锡靶和沉积最后一层膜的三个锡靶，电源溅射功率均为51KW。若在放置锡靶的镀膜室充入流量为0.84升/分钟的氧气和0.36升/分钟的氩气，则玻璃在镀膜室的传输速度为600厘米/分钟，沉积在玻璃表面第一层和最后一层的氧化锡膜层厚度仍为42nm，溅射沉积其它四层膜时，溅射功率提高1倍，这样就提高了生产效率1倍。当然也可以将沉积其它四层膜的条件不变，将六个锡靶溅射功率均降为24kw，节约电能消耗53％。还可以前后各用两个锡靶36kw溅射，前后各减少两个锡靶装置及配套的溅射电源，节约设备投资。
实施例3：
在生产型号为JEC2560锡基低辐射镀膜玻璃时，在玻璃上沉积了六层膜，第一层和最后一层为氧化锡膜层，厚度均为24nm，玻璃在镀膜室的传输速度为300厘米/分钟，放置锡靶的四个镀膜室充入的氧气流量均为1.4升/分钟，沉积第一层膜的两个锡靶和沉积最后一层膜的两个锡靶，电源溅射功率均为44KW。若在放置锡靶的镀膜室充入流量为10.5升/分钟的氧气和0.35升/分钟的氩气，则玻璃在镀膜室的传输速度为590厘米/分钟，沉积在玻璃表面第一层和最后一层的氧化锡膜层厚度仍为24nm，溅射沉积其它四层膜时，溅射功率也提高0.97倍，这样就提高了生产效率0.97倍。当然也可以将沉积其它四层膜的条件不变，将四个锡靶溅射功率均降为23kw，节约电能消耗49％。也可以用前后各用一个锡靶45kw溅射，减少两个锡靶装置及配套的溅射电源，节约设备投资。。
该方法中涉及到的氧气、氩气、包括氧气都是低辐射镀膜玻璃生产工艺所需要的，气体控制部件、输送管道也都是设备中配备的，用户可以根据不同产品工艺需要，在不同的镀膜室装不同的靶材，选用不同种类的工艺气体(氧气、氩气或氧气)，在玻璃表面按工艺要求沉积不同种类、不同顺序、不同厚度的膜层，生产出不同品种的产品。
Claims (3)
1.一种提高锡基低辐射镀膜玻璃生产效率的方法，其特征是：在锡基低辐射镀膜玻璃生产时，在镀膜室分别充入氧气和氩气，使总气体流量为0.5-2升/分钟，其中氧气占总量的60％-95％，氩气占总量的5％-40％，锡靶送电，开始溅射，玻璃从锡靶下通过，氧化锡就沉积在玻璃表面，形成氧化锡膜层。
2.根据权利要求1所述的一种提高锡基低辐射镀膜玻璃生产效率的方法，其特征是：所述镀膜室分别充入氧气和氩气，总气体流量为0.8-1.8升/分钟，其中氧气占总量的65％-90％，氩气占总量的10％-35％。
3.根据权利要求1所述的一种提高锡基低辐射镀膜玻璃生产效率的方法，其特征是：所述镀膜室分别充入氧气和氩气，总气体流量为1.0-1.6升/分钟，其中氧气占总量的70％-85％，氩气占总量的15％-30％。
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| CN1363530A (zh) * | 2001-01-09 | 2002-08-14 | 上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司 | 新型吸收式低辐射膜玻璃 |
| CN1569713A (zh) * | 2004-05-08 | 2005-01-26 | 上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司 | 基于复合电介层的双银低辐射镀膜玻璃 |
| CN101058486A (zh) * | 2007-04-26 | 2007-10-24 | 天津南玻工程玻璃有限公司 | 可热处理的磁控溅射方法制备的低辐射镀膜玻璃 |
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