CN103434216B

CN103434216B - 一种双银低辐射镀膜玻璃及其制备方法

Info

Publication number: CN103434216B
Application number: CN201310359073.5A
Authority: CN
Inventors: 黄颖; 崔平生; 梁瑞记
Original assignee: DONGGUAN SG ENGINEERING GLASS CO LTD; CSG Holding Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN SG ENGINEERING GLASS CO LTD; CSG Holding Co Ltd
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2033-08-16
Also published as: CN103434216A

Abstract

本发明涉及镀膜玻璃技术领域，尤其涉及一种双银低辐射镀膜玻璃及其制备方法，所述双银低辐射镀膜玻璃采用磁控溅射镀膜，包括玻璃基片和镀在所述玻璃基片表面的膜层，所述膜层自所述玻璃基片的一侧向外依次包括第一介质层、第一银层、第一保护层、第二介质层、第二银层、第二保护层、第三介质层、第三保护层及第四介质层；本发明相比于现有技术，增加了第三保护层和第四介质层，解决了该镀膜玻璃侧面小角度观察时颜色有变化的问题，且该镀膜玻璃膜面颜色及透过色呈中性，整体颜色柔和、美观，给人以舒适的感觉。

Description

一种双银低辐射镀膜玻璃及其制备方法

技术领域

本发明涉及镀膜玻璃技术领域，尤其涉及一种双银低辐射镀膜玻璃及其制备方法。

背景技术

传统双银低辐射镀膜玻璃采用真空磁控溅射镀膜技术制作，其结构为：玻璃基片，由玻璃基片的一侧向外，依次设置有第一介质层、第一银层、第一保护层、第二介质层、第二银层、第二保护层及第三介质层，该结构的双银低辐射镀膜玻璃在颜色方面存在一个较大的缺点，该种玻璃在侧面小角度观察时相比于玻璃正面观察时有发红、发紫的现象，其影响玻璃组装后的玻璃幕墙的整体外观，且该种玻璃的膜面颜色发红，不够柔和，观察时有重影，且镀膜玻璃的透过色颜色发绿，不够中性，使玻璃幕墙不能达到颜色柔和、中性，给人以舒适感觉的外观效果。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供了一种膜面颜色均匀、柔和及中性的双银低辐射镀膜玻璃；

本发明的目的之二在于提供上述双银低辐射镀膜玻璃的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型双银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀在所述玻璃基片表面的膜层；所述膜层自所述玻璃基片的一侧向外依次包括第一介质层、第一银层、第一保护层、第二介质层、第二银层、第二保护层、第三介质层、第三保护层及第四介质层。

较佳地，所述第一介质层、所述第二介质层、所述第三介质层及所述第四介质层可设置为金属氧化层或硅的氮化层，还可设置为金属氧化层与硅的氮化层组合的两层或多层。所述第一介质层、所述第二介质层、所述第三介质层及所述第四介质层的每层厚度为10～80nm。

所述硅的氮化层优选Si₃N₄层，其结构致密、防水性好，在高温条件下底层的Si₃N₄层能够阻止玻璃的钠离子穿透，避免对银层造成影响；而最外层的Si₃N₄层具有高硬度，保证了膜层具有良好的耐磨耐刮伤特性；其中所述Si₃N₄层的单层厚度为10～80nm。

所述金属氧化层优选AZO层，所述AZO层是由ZnO_X、AlO_X烧制而成的具有陶瓷功能的氧化物膜层，其晶体结构致密，能提高膜层平整度，提高膜层的牢固程度，避免在钢化过程中对银层的氧化。此外，金属氧化层还可选ZnO_X层，所述ZnO_X层是金属锌的氧化物膜层，优选地，所述ZnO_X为氧化锌、过氧化锌中的一种或两种混合物，所述AlO_X为氧化铝、过氧化铝中的一种或两种混合物；其中所述AZO层的单层厚度为5～40nm。

较佳地，所述第一保护层、所述第二保护层及所述第三保护层为NiCr膜层，NiCr具有良好的抗酸碱耐腐蚀性能，能够保护银层不被氧化；优选地，所述第一保护层、所述第二保护层及所述第三保护层的每层厚度为0.5～10nm。

银层为功能层，其对于可见光按具有较高的透过率，能保证自然采光良好，但同时又能有效限制太阳热辐射的透过，尤其是近红外热辐射的透过，较佳地，所述第一银层及所述第二银层的每层厚度为1～30nm。

本发明采用真空磁控溅射镀膜技术制作，包括在所述玻璃基片表面镀膜，具体为，将所述玻璃基片放入真空磁控溅射镀膜设备的靶材室自玻璃基片一侧向外逐层镀膜，所述靶材室的溅射靶材包括AZO陶瓷靶、银靶、镍铬靶、锌铝靶、硅铝靶中的至少一个；

其中，所述AZO陶瓷靶纯度为99.50%～99.99%，所述银靶纯度为99.900%～99.999%，所述镍铬靶为铬镍重量比为20%～30%的镍铬合金靶，镍、铬纯度均为99.900%～99.999%，所述锌铝靶为锌铝重量比为5%～30%的锌铝靶，锌、铝的纯度均为99.900%-99.999%，所述硅铝靶为硅铝重量比为5%～30%的硅铝靶，硅、铝的纯度均为99.900%-99.999%。

所述靶材室的靶型包括旋转靶、平面靶。

本发明相比于现有技术，其在现有技术中的双银低辐射镀膜玻璃的镀膜层的最外层增加了一层保护层和一层介质层，然后通过调整各膜层厚度，即得本发明的镀膜玻璃，其在侧面小角度观察时其颜色与正面观察时的颜色相同（即颜色保持不变）；且透过该镀膜玻璃的玻璃观察其镀膜面，其颜色柔和，无重影；同时本发明的透过色为中性色，整体颜色柔和、美观，给人以舒适的感觉。

附图说明

图1、本发明实施例1的结构示意图；

图2、本发明实施例2的结构示意图；

图3、本发明实施例3的结构示意图；

图4、本发明实施例4的结构示意图；

图5、本发明实施例5的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例1

如图1，一种双银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片0和镀覆在所述玻璃基片表面的膜层；所述膜层自所述玻璃基片的一侧向外依次设置有厚度为47nm的第一介质层11、厚度为5nm的第一银层21、厚度为3nm的第一保护层31、厚度为67nm的第二介质层12、厚度为17nm的第二银层22、厚度为1nm的第二保护层32、厚度为31nm的第三介质层13、厚度为3nm的第三保护层33、厚底为24nm的第四介质层14，其中，第一介质层11、第二介质层12、第三介质层13及第四介质层14均为Si₃N₄层，第一保护层31、第二保护层32、第三保护层33均为NiCr层，第一银层21和第二银层22均为Ag层;该双银低辐射镀膜玻璃制品的结构为：

Glass/Si₃N₄/Ag/NiCr/Si₃N₄/Ag/NiCr/Si₃N₄/NiCr/Si₃N₄。

该种结构的双银低辐射镀膜玻璃的制备方法：包括在玻璃基片0表面镀膜，镀膜层采用磁控溅射方法镀覆而成，具体为将玻璃基片0放入真空磁控溅射镀膜设备的靶材室自玻璃基片0一侧向外逐层镀膜，其中靶材室的靶材包括AZO陶瓷靶、银靶、镍铬靶、锌铝靶、硅铝靶；且AZO陶瓷靶纯度为99.50%～99.99%，银靶纯度为99.900%～99.999%，所述镍铬靶为铬镍重量比为20%～30%的镍铬合金靶，镍、铬纯度均为99.900%～99.999%，锌铝靶为锌铝重量比为5%～30%的锌铝靶，锌、铝的纯度均为99.900%-99.999%，硅铝靶为硅铝重量比为5%～30%的硅铝靶，硅、铝的纯度均为99.900%-99.999%，靶材室的靶型可为旋转靶和/或平面靶。

经仪器检测，产品可见光的玻面颜色值、膜面颜色值和透过色的色坐标如下表1所述：

其中，产品可见光的透过率为40%，可见光的玻面反射率为20%，可见光的膜面反射率为15%，玻璃辐射率为0.03,制成结构为6mm双银低辐射镀膜玻璃+12mm中空层+6mm白玻片的中空玻璃窗，其传热系数U=1.68W/m²·K，遮阳系数Sc=0.29。经肉眼观察，玻璃面在侧面小角度观察时其颜色与正面观察时的颜色相同；玻璃面颜色柔和，无重影，透过色为中性色，整体颜色柔和、美观，给人以舒适的感觉。

实施例2

一种双银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片0和镀覆在所述玻璃基片表面的膜层；所述膜层自所述玻璃基片的一侧向外依次设置有厚度为53nm的第一介质层11、厚度为3nm的第一银层21、厚度为3nm的第一保护层31、厚度为73nm的第二介质层12、厚度为18nm的第二银层22、厚度为1nm的第二保护层32、厚度为23nm的第三介质层13、厚度为1nm的第三保护层33、厚底为25nm的第四介质层14，其中第一介质层11由所述玻璃基片0向外依次设置有厚度为50nm的Si₃N₄层和厚度为3nm的AZO层，第二介质层12由所述玻璃基片0向外依次设置有厚度为50nm的Si₃N₄层和厚度为23nmAZO层，第三介质层13由所述玻璃基片0向外依次设置有厚度为10nm的AZO层和厚度为13nmSi₃N₄层，第四介质层14为Si₃N₄层，AZO层为氧化锌和氧化铝烧制而成的具有陶瓷功能的氧化物膜层，第一保护层31、第二保护层32、第三保护层33均为NiCr层，第一银层21和第二银层22均为Ag层;其制备方法同实施例1；该双银低辐射镀膜玻璃制品的结构为：

Glass/Si₃N₄/AZO/Ag/NiCr/Si₃N₄/AZO/Ag/NiCr/AZO/Si₃N₄/NiCr/Si₃N₄。

经仪器检测，产品可见光的玻面颜色值、膜面颜色值和透过色的色坐标如下表2所述：

其中，可见光的玻面反射率为20%，可见光的膜面反射率为15%，产品可见光的透过率为30%，玻璃辐射率为0.03,制成结构为6mm双银低辐射镀膜玻璃+12mm中空层+6mm白玻片的中空玻璃窗，其传热系数U=1.70W/m²·K，遮阳系数Sc=0.27。经肉眼观察，玻璃面在侧面小角度观察时其颜色与正面观察时的颜色相同；玻璃面颜色柔和，无重影，透过色为中性色，整体颜色柔和、美观，给人以舒适的感觉。

实施例3

一种双银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片0和镀在所述玻璃基片表面的膜层；所述膜层自所述玻璃基片的一侧向外依次设置有厚度为53nm的第一介质层11、厚度为6nm的第一银层21、厚度为3nm的第一保护层31、厚度为60nm的第二介质层12、厚度为10nm的第二银层22、厚度为5nm的第二保护层32、厚度为37nm的第三介质层13、厚度为1nm的第三保护层33、厚底为30nm的第四介质层14，其中，第一介质层11为Si₃N₄层，第二介质层12由所述玻璃基片0向外依次设置有厚度为5nm的AZO层、厚度为45nm的Si₃N₄层和厚度为5nm的AZO层，第三介质层13由所述玻璃基片0向外依次设置有厚度为7nm的AZO层和厚度为30nm的Si₃N₄层，第四介质层14为Si₃N₄层，AZO层为氧化锌、过氧化锌和氧化铝烧制而成的具有陶瓷功能的氧化物膜层，第一保护层31、第二保护层32、第三保护层33均为NiCr层，第一银层21和第二银层22均为Ag层；其制备方法同实施例1；该双银低辐射镀膜玻璃制品的结构为：

Glass/Si₃N₄/Ag/NiCr/AZO/Si₃N₄/AZO/Ag/NiCr/AZO/Si₃N₄/NiCr/Si₃N₄。

经仪器检测，产品可见光的玻面颜色值、膜面颜色值和透过色的色坐标如下表3所述：

其中，可见光的玻面反射率为20%，可见光的膜面反射率为15%，产品可见光的透过率为40%，玻璃辐射率为0.03,制成结构为6mm双银低辐射镀膜玻璃+12mm中空层+6mm白玻片的中空玻璃窗，其传热系数U=1.69W/m²·K，遮阳系数Sc=0.30。经肉眼观察，玻璃面在侧面小角度观察时其颜色与正面观察时的颜色相同；玻璃面颜色柔和，无重影，透过色为中性色，整体颜色柔和、美观，给人以舒适的感觉。

实施例4

一种双银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片0和镀在所述玻璃基片表面的膜层；所述膜层自所述玻璃基片的一侧向外依次设置有厚度为43nm的第一介质层11、厚度为6nm的第一银层21、厚度为3nm的第一保护层31、厚度为65nm的第二介质层12、厚度为10nm的第二银层22、厚度为7nm的第二保护层32、厚度为30nm的第三介质层13、厚度为1nm的第三保护层33、厚底为30nm的第四介质层14，其中第一介质层11由所述玻璃基片0向外依次设置有厚度为20nm的Si₃N₄和厚度为23nm的AZO层，第二介质层12由所述玻璃基片0向外依次设置有厚度为5nm的AZO层、厚度为50nm的Si₃N₄层和厚度为10nm的AZO层，第三介质层13包括厚度为7nm的AZO层和厚度为30nm的Si₃N₄层，第四介质层14为Si₃N₄层，AZO层为氧化锌、氧化铝和过氧化铝烧制而成的具有陶瓷功能的氧化物膜层，第一保护层31、第二保护层32、第三保护层33均为NiCr层，第一银层21和第二银层22均为Ag层；其制备方法同实施例1；该双银低辐射镀膜玻璃制品的结构为：

Glass/Si₃N₄/AZO/Ag/NiCr/AZO/Si₃N₄/AZO/Ag/NiCr/AZO/Si₃N₄/NiCr/Si₃N₄。

经仪器检测，产品可见光的玻面颜色值、膜面颜色值和透过色的色坐标如下表4所述：

其中，可见光的玻面反射率为20%，可见光的膜面反射率为15%，产品可见光的透过率为40%，玻璃辐射率为0.03,制成结构为6mm双银低辐射镀膜玻璃+12mm中空层+6mm白玻片的中空玻璃窗，其传热系数U=1.68W/m²·K，遮阳系数Sc=0.31。经肉眼观察，玻璃面在侧面小角度观察时其颜色与正面观察时的颜色相同；玻璃面颜色柔和，无重影，透过色为中性色，整体颜色柔和、美观，给人以舒适的感觉。

实施例5

一种双银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片0和镀覆在所述玻璃基片表面的膜层；所述膜层自所述玻璃基片的一侧向外依次设置有厚度为50nm的第一介质层11、厚度为4nm的第一银层21、厚度为3nm的第一保护层31、厚度为80nm的第二介质层12、厚度为15nm的第二银层22、厚度为1nm的第二保护层32、厚度为23nm的第三介质层13、厚度为1nm的第三保护层33、厚底为25nm的第四介质层14，其中第一介质层11由所述玻璃基片0向外依次设置有厚度为40nm的Si₃N₄层和厚度为10nm的ZnO_X层，第二介质层12由所述玻璃基片0向外依次设置有厚度为10nm的ZnO_X层、厚度为60nm的Si₃N₄层和厚度为10nmZnO_X层，第三介质层13和第四介质层14均为Si₃N₄层，其中，ZnO_X层为金属锌的氧化物膜层，可选为氧化锌和/或过氧化锌；第一保护层31、第二保护层32、第三保护层33均为NiCr层，第一银层21和第二银层22均为Ag层;其制备方法同实施例1；该双银低辐射镀膜玻璃制品的结构为：

Glass/Si₃N₄/ZnO_X/Ag/NiCr/ZnO_X/Si₃N₄/ZnO_X/Ag/NiCr/Si₃N₄/NiCr/Si₃N₄。

经仪器检测，产品可见光的玻面颜色值、膜面颜色值和透过色的色坐标如下表5所述：

其中，可见光的玻面反射率为20%，可见光的膜面反射率为15%，产品可见光的透过率为45%，玻璃辐射率为0.03,制成结构为6mm双银低辐射镀膜玻璃+12mm中空层+6mm白玻片的中空玻璃窗，其传热系数U=1.68W/m²·K，遮阳系数Sc=0.29。经肉眼观察，玻璃面在侧面小角度观察时其颜色与正面观察时的颜色相同；玻璃面颜色柔和，无重影，透过色为中性色，整体颜色柔和、美观，给人以舒适的感觉。

对实施例中的产品进行相关的性能检测：

1.耐氧化实验：将产品暴露在空气中，产品耐氧化时间可达50～120h，制作成中空玻璃后，保持中空玻璃的密封性，可保持永久不变色。

2.耐磨性实验：以镀膜面为磨耗面，将产品试样安装在磨耗试验机的水平回转台上旋转试样；试样旋转200次，试验前后可见光透射比平均值的差值的绝对小于值4%，符合GB/T18915.1～18915.2-2002镀膜玻璃国家标准。

3.耐酸性实验：选取25mm*50mm的产品为试样，将试样浸没在（23±2）℃、1mol/L浓度盐酸中，浸渍时间24h，试验前后可见光透射比平均值的差值的绝对值小于4%，符合GB/T18915.1～18915.2-2002镀膜玻璃国家标准。

4.耐碱性实验：选取25mm*50mm的产品为试样，将试样浸没在（23±2）℃、1mol/L浓度氢氧化钠溶液中，浸渍时间24h，试验前后可见光透射比平均值的差值的绝对值小于4%，符合GB/T18915.1～18915.2-2002镀膜玻璃国家标准。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims

1.一种双银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀在所述玻璃基片表面的膜层；其特征在于：所述膜层自所述玻璃基片的一侧向外依次包括第一介质层、第一银层、第一保护层、第二介质层、第二银层、第二保护层、第三介质层、第三保护层及第四介质层。

2.根据权利要求1所述的双银低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述第一介质层、所述第二介质层、所述第三介质层及所述第四介质层为金属氧化层或硅的氮化层。

3.根据权利要求1所述的双银低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述第一介质层、所述第二介质层、所述第三介质层及所述第四介质层可设置为金属氧化层或硅的氮化层组合的两层或多层。

4.根据权利要求2或3所述的双银低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述金属氧化层为ZnO_X层。

5.根据权利要求2或3所述的双银低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述金属氧化层为AZO层，所述AZO层是由ZnO_X、AlO_X烧制而成的具有陶瓷功能的氧化物膜层。

6.根据权利要求1所述的双银低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述第一保护层、所述第二保护层及所述第三保护层均为NiCr层。

7.根据权利要求1所述的双银低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述第一介质层、所述第二介质层、所述第三介质层及所述第四介质层的每层厚度为10～80nm。

8.根据权利要求1所述的双银低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述第一保护层、所述第二保护层及所述第三保护层的每层厚度为0.5～10nm。

9.根据权利要求1所述的双银低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述第一银层及所述第二银层的每层厚度为1～30nm。

10.如权利要求1-9任一项所述的双银低辐射镀膜玻璃的制备方法，包括在所述玻璃基片表面镀膜，其特征在于：所述镀膜层采用磁控溅射方法镀覆而成，将所述玻璃基片放入真空磁控溅射镀膜设备的靶材室自玻璃基片一侧向外逐层镀膜，所述靶材室的靶材包括AZO陶瓷靶、银靶、镍铬靶、锌铝靶、硅铝靶中的至少一个。