CN102173601B - 超硬可钢化低辐射玻璃及其制造工艺 - Google Patents

超硬可钢化低辐射玻璃及其制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种九层膜结构的可钢化低辐射镀膜玻璃，使其具有膜层可以经受钢化炉高温的考验，仍然保持低辐射性能不变的特性。本发明的目的可采用如下技术方案来实现：在玻璃基片上从底层向上依次镀有第一Si3N4膜层、第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜层、Ag膜层、第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜层、SnO2膜层、TiO2膜层、第二Si3N4膜层、ZnO2膜层、第三Si3N4膜层，从而构成九层膜结构的超硬可钢化低辐射镀膜玻璃。

Description

超硬可钢化低辐射玻璃及其制造工艺
技术领域
本发明涉及一种玻璃以及该玻璃的制造工艺，特别涉及一种超硬可钢化低辐射玻璃以及该玻璃的制造工艺。
现有技术
低辐射镀膜玻璃是指在玻璃表面沉积一层高红外线反射材料(Ag)，使玻璃吸收太阳光光谱中的红外线和其它物体发出的红外线非常少，称为低辐射镀膜玻璃。该玻璃用于门窗及幕墙上，可有效阻挡室内物体发出的红外线被玻璃吸收，散发到室外，提高室内温度，节约取暖费用。现在市场上已经有很多种低辐射镀膜玻璃产品，这些玻璃一般的结构是在玻璃基片表面上从底层向上依次镀有SnO2膜层、Ag膜层、NiCr膜层，在NiCr膜层表面镀有一层SnO2膜层，在SnO2膜层表面镀有一层Si3N4膜层，从而构成五层膜结构的低辐射镀膜玻璃。
但是这种玻璃具有以下这些缺陷：普通LOW-E玻璃具有以下缺点：1、不可以在任何种类的钢化炉中钢化；2、在大气条件下极易氧化，即使在经过包装的条件下，稍有不慎，如让空气进入包装里，就会导致玻璃膜面氧化。3、在工人作业时须佩戴手套、口罩等防护用品。稍有不慎，就会导致玻璃膜面氧化。4、在运输过程中，其必须密封包装，程序繁琐。5、不可与普通在线玻璃工艺一样进行生产，必须合成中空使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种九层膜结构的可钢化低辐射镀膜玻璃，使其具有膜层可以经受钢化炉高温的考验，仍然保持低辐射性能不变的特性。
本发明的目的可采用如下技术方案来实现：在玻璃基片上从底层向上依次镀有第一Si3N4膜层、第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜层、Ag膜层、第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜层、SnO2膜层、TiO2膜层、第二Si3N4膜层、ZnO2膜层、第三Si3N4膜层，从而构成九层膜结构的超硬可钢化低辐射镀膜玻璃。
在制造上述玻璃时，可以采取以下工艺。所述的低辐射镀膜玻璃是在镀膜室抽真空至1.1×10-4pa以下，充入工艺气体(O2或N2或Ar)，使镀膜室压力稳定在0.3pa左右，将溅射源送电，靶材开始溅射，送入玻璃将靶材原子或其化合物沉积到玻璃表面。
第一个镀膜室充入N2，靶材为Si靶，将Si3N4膜沉积到玻璃表面，形成第一Si3N4膜，厚度10至40纳米；
第二个镀膜室充入Ar，靶材为Co-Ni-Cr-Al-Y靶，在第一Si3N4膜上面沉积第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜，厚度5至10纳米；
第三个镀膜室充入Ar，靶材为Ag靶，在第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜上沉积Ag膜，厚度5至10纳米；
第四个镀膜室充入Ar，靶材为Co-Ni-Cr-Al-Y靶，在Ag膜上沉积第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜，厚度5至10纳米；
第五个镀膜室充入O2，靶材为Sn靶，将SnO2膜沉积到第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜上，厚度10至40纳米；
第六个镀膜室充入O2，靶材为Ti靶，在SnO2膜上沉积TiO2膜，厚度10至15纳米；
第七个镀膜室充入N2，靶材为Si靶，在TiO2膜上沉积形成第二Si3N4膜，厚度10至15纳米；
第八个镀膜室充入O2，靶材为Zn靶，在第二Si3N4膜上沉积ZnO2膜，厚度10至15纳米；
第九个镀膜室充入N2，靶材为Si靶，在ZnO2膜上沉积形成第三Si3N4膜，厚度15至50纳米。
上述膜层分别具有各自的作用，其中第一、七、九层膜采用Si3N4膜，可以提高膜层与玻璃的结合力，提高膜层的耐磨耐腐蚀性能；第二、四层膜采用Co-Ni-Cr-Al-Y膜，这是最为重要的膜层，它不但具有比NiCr更加优异的耐高温抗氧化性能，还具有结合强度大，耐腐蚀和气蚀，涂层致密，能耐1038摄氏度高温，抗氧化性能优良，可以保证Ag膜层在钢化炉内不被氧化或其他物质反应，避免在钢化过程中被高温烧坏膜层，丧失其特有的低辐射性能；此外第三层采用Ag膜层，可以使镀膜玻璃具有非常低的辐射率；
具有这种结构的超硬可钢化低辐射玻璃具有以下优点：1、该玻璃镀膜後可以在辐射钢化炉中直接进行钢化；2、该玻璃在大气条件下，最长可保持3个月内不发生任何氧化；如在外包装完好的前提下，最长抗氧化时间可达一年；3、该玻璃在钢化后，其反光及AB值几乎不会发生变化；4、该玻璃可和普通镀膜玻璃一样操作，且运输起来也更加方便，避免了传统操作程序中玻璃氧化所造成的浪费问题；5、该玻璃可与普通在线玻璃工艺一样进行生产。
附图说明
图1为本发明所述银蓝玻璃的结构示意图。其中：1、玻璃基片，2、第一Si3N4膜层，3、第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜层，4、Ag膜层，5、第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜层，6、SnO2膜层，7、TiO2膜层，8、第二Si3N4膜层，9、ZnO2膜层，10、第三Si3N4膜层。
具体实施方式
结合附图对本发明所述的银蓝玻璃进行进一步说明。本发明的目的可采用如下技术方案来实现：在玻璃基片1上从底层向上依次镀有第一Si3N4膜层2、第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜层3、Ag膜层4、第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜层5、SnO2膜层6、TiO2膜层7、第二Si3N4膜层8、ZnO2膜层9、第三Si3N4膜层10，从而构成九层膜结构的超硬可钢化低辐射镀膜玻璃。
在制造上述玻璃时，可以采取以下工艺。所述的低辐射镀膜玻璃是在镀膜室抽真空至1.1×10-4pa以下，充入工艺气体(O2或N2或Ar)，使镀膜室压力稳定在0.3pa左右，将溅射源送电，靶材开始溅射，送入玻璃将靶材原子或其化合物沉积到玻璃表面。
第一个镀膜室充入N2，靶材为Si靶，将Si3N4膜沉积到玻璃表面，形成第一Si3N4膜，厚度25纳米左右；第二个镀膜室充入Ar，靶材为Co-Ni-Cr-Al-Y靶，在Si3N4膜上面沉积第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜，厚度5纳米左右；第三个镀膜室充入Ar，靶材为Ag靶，在第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜上沉积Ag膜，厚度5纳米左右；第四个镀膜室充入Ar，靶材为Co-Ni-Cr-Al-Y靶，在Ag膜上沉积第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜，厚度5纳米左右；第五个镀膜室充入O2，靶材为Sn靶，将SnO2膜沉积到第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜上，厚度25纳米左右；第六个镀膜室充入O2，靶材为Ti靶，在SnO2膜上面沉积TiO2膜，厚度5纳米左右；第七个镀膜室充入N2，靶材为Si靶，在TiO2膜上沉积形成第二Si3N4膜，厚度5纳米左右；第八个镀膜室充入O2，靶材为Zn靶，在第二Si3N4膜上沉积ZnO2膜，厚度5纳米左右；第九个镀膜室充入N2，靶材为Si靶，在ZnO2膜上沉积形成第三Si3N4膜，厚度30纳米左右。

Claims (3)

1.一种玻璃，其特征在于在玻璃基片上从底层向上依次镀有第一Si3N4膜层、第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜层、Ag膜层、第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜层、SnO2膜层、TiO2膜层、第二Si3N4膜层、ZnO2膜层、第三Si3N4膜层。
2.权利要求1中所述的玻璃，其中所述第一Si3N4膜层厚度为10至40纳米，所述第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜层厚度为5至10纳米，所述Ag膜层厚度为5至10纳米，所述第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜层厚度为5至10纳米，所述SnO2膜层厚度为10至40纳米，所述TiO2膜层厚度为10至15纳米，所述第二Si3N4膜层厚度为10至15纳米，所述ZnO2膜层厚度为10至15纳米，所述第三Si3N4膜层厚度为15至50纳米。
3.一种制造玻璃的方法，其特征在于：
将镀膜室抽真空至1.1×10-4pa以下，充入工艺气体，使镀膜室压力稳定在0.3pa，将溅射源送电，靶材开始溅射，送入玻璃基片，将靶材原子或其它化合物沉积到玻璃表面；
第一个镀膜室充入N2，靶材为Si靶，将Si3N4膜沉积到玻璃表面，形成第一Si3N4膜，厚度10至40纳米；
第二个镀膜室充入Ar，靶材为Co-Ni-Cr-Al-Y膜层靶，在第一Si3N4膜上面沉积第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜，厚度1至10纳米；
第三个镀膜室充入Ar，靶材为Ag靶，在第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜上沉积Ag膜，厚度1至10纳米；
第四个镀膜室充入Ar，靶材为Co-Ni-Cr-Al-Y膜层，在Ag膜上沉积第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜，厚度1至10纳米；
第五个镀膜室充入O2，靶材为Sn靶，将SnO2膜沉积到第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜上，厚度10至40纳米；
第六个镀膜室充入O2，靶材为Ti靶，在SnO2膜上面沉积TiO2膜，厚度1至10纳米；
第七个镀膜室充入N2，靶材为Si靶，在TiO2膜上沉积第二Si3N4膜，厚度1至10纳米；
第八个镀膜室充入O2，靶材为Zn靶，在第二Si3N4膜上沉积ZnO2膜，厚度1至10纳米；
第九个镀膜室充入N2，靶材为Si靶，在ZnO2膜上沉积第三Si3N4膜，厚度15至50纳米。
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