CN103963387A - 一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃及其制造方法，其包括：玻璃基片，氧化不锈钢膜层、金属不锈钢膜层、陶瓷氧化钛膜层。在玻璃基片的表面从底层向上依次镀制氧化不锈钢膜层、金属不锈钢膜层、陶瓷氧化钛膜层，从而构成三层膜结构。其通过磁控溅射镀膜设备在玻璃基片表面沉积一层金属氧化物形成氧化不锈钢膜层，再在该氧化不锈钢膜层的表面上沉积另一层纯金属的金属不锈钢膜层，作为吸收和干涉层，又在金属不锈钢膜层沉积一层陶瓷氧化钛膜层，本发明对太阳能有很高的吸收率，反射率低于6﹪，成本低，易于大规模生产,且能有效地将太阳能转换成热能。其主要应用于平板太阳能集热器，既可用于家庭供热水，也可用于太阳能电站供热水。

Description

一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃材料领域的镀膜玻璃，特别是涉及一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃及其制造方法,其是一种含有纳米级金属氧化物薄膜和纯金属薄膜组成的玻璃面反射颜色为深蓝色的高吸热、低反射镀膜玻璃，主要应用于平板太阳能集热器，既可用于家庭供热水，也可用于太阳能电站供热水。
背景技术
太阳能是人类取之不尽用之不竭的自然资源，太阳能集热器是用来吸收太阳辐射并使之转化为热能的装置。现在市场上已经有很多太阳能集热器，最常见的是全玻璃真空管太阳能热水器，它的缺点是无法承压、易爆炸、维修率高。不适应未来太阳能集热器的发展。
有鉴于上述现有的全玻璃真空管存在的缺陷，本发明人积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃及其制造方法，使其更具有实用性。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的全玻璃真空管存在的缺陷，而提供一种新型结构的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃及其制造方法，所要解决的技术问题是使其对太阳能吸热率高、反射率低、吸热面积大、生产成本低，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃，其主要由玻璃基片，氧化不锈钢膜层、金属不锈钢膜层、陶瓷氧化钛膜层组成。其中，在所述的玻璃基片的表面从底层向上依次镀制氧化不锈钢膜层、金属不锈钢膜层、陶瓷氧化钛膜层，从而构成三层膜结构。
前述的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃，其中所述的玻璃基片为浮法玻璃。
前述的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃，其中所述的氧化不锈钢膜层厚度为50纳米至60纳米，所述的金属不锈钢膜层厚度为20纳米至30纳米，所说的陶瓷氧化钛膜层厚度20纳米至30纳米。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种制造高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃的制造方法，其在工厂镀膜机上按如下具体步骤完成:首先将镀膜室抽真空至本底真空度5×10﹣4Pa以下，充入工艺气体即氩气、氮气、氧气，使镀膜室内工艺气体压力稳定在2.5×10﹣1Pa左右，接通溅射电源，通过磁控溅射镀膜设备使靶材开始溅射，玻璃基片经清洗机清洗合格后进入真空室，经过靶材时，靶材原子或其化合物就会沉积到玻璃基片的表面，第一个和第二个靶靶材为金属不锈钢，工艺气体为氩气和氧气，将氧化不锈钢薄膜沉积到玻璃基片表面，形成第一层膜即氧化不锈钢膜层；第二个靶靶材为金属不锈钢，工艺气体为氩气，将纯金属不锈钢薄膜沉积到氧化不锈钢膜层表面，形成第二层膜即金属不锈钢膜层；第三个靶靶材为陶瓷钛，工艺气体为氩气和氧气，将氧化钛薄膜沉积到金属不锈钢膜层的表面，形成第三层膜即陶瓷氧化钛膜层。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃及其制造方法，可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
1、本发明的金属不锈钢膜层主要起吸收太阳能的作用，使其对太阳能具有很高的吸收率。
2、本发明的氧化不锈钢膜层通过干涉作用增加对太阳能的吸收并降低反射率，反射率低于6﹪，同时可增加膜与玻璃的结合力，它可将太阳能有效地转换成热能。
3、本发明的陶瓷氧化钛膜层采用纳米陶瓷材料，主要起后续加工过程中保护膜层的作用。
4、本发明能将太阳能有效地转换成热能。主要应用于平板太阳能集热器，既可用于家庭供热水，也可用于太阳能电站供热水。
5、本发明的生产方法不复杂，生产成本低，易于大规模生产。
6、本发明对现在兴起的平板型太阳能集热器有与建筑结合容易，易操作、免维护、安全可靠、舒适性高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1：为本发明的具体结构示意图。
其中，
1：玻璃基片 2：氧化不锈钢膜层
3：金属不锈钢膜层 4：陶瓷氧化钛膜层
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃及其制造方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，本发明较佳实施例的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃，其主要包括：玻璃基片1，氧化不锈钢膜层2、金属不锈钢膜层3、陶瓷氧化钛膜层4。其中：在所述的玻璃基片1的表面从底层向上依次镀制氧化不锈钢膜层2、金属不锈钢膜层3、陶瓷氧化钛膜层4，从而构成三层膜结构。其中所述的玻璃基片1为浮法玻璃。
本发明是在高真空环境下，用磁控溅射镀膜机在浮法玻璃表面上镀制三层纳米材料膜的方法，通过精确控制每层膜的厚度和化合物比例来得到设计的折射率和消光系数，实现对太阳光谱的吸收和减反射，生产一种具有太阳能高吸收率、低反射率的蓝膜镀膜玻璃。
本发明的高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃的制造方法是在工厂镀膜机上按如下方法完成：首先镀膜室抽真空至本底真空度5×10﹣4Pa以下，充入工艺气体即氩气、氮气、氧气，使镀膜室内工艺气体压力稳定在2.5×10﹣1Pa左右，接通溅射电源，通过磁控溅射镀膜设备使靶材开始溅射，玻璃基片1经清洗机清洗合格后进入真空室，经过靶材时，靶材原子或其化合物就会沉积到玻璃表面。第一个和第二个靶靶材为金属不锈钢，工艺气体为氩气和氧气，将氧化不锈钢薄膜沉积到玻璃基片1的表面，形成第一层膜即氧化不锈钢膜层2，厚度50纳米至60纳米；第二个靶靶材为金属不锈钢，工艺气体为氩气，将纯金属不锈钢薄膜沉积到该氧化不锈钢膜层2的表面，形成为第二层膜即金属不锈钢膜层3，厚度20纳米至30纳米；第三个靶靶材为陶瓷钛，工艺气体为氩气和氧气，将氧化钛薄膜沉积到金属不锈钢膜层3的表面，形成第三层即膜陶瓷氧化钛膜层4，厚度20纳米至30纳米。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃，其特征在于：主要由玻璃基片（1），氧化不锈钢膜层（2）、金属不锈钢膜层（3）、陶瓷氧化钛膜层（4）组成，其中，在所述的玻璃基片（1）的表面从底层向上依次镀制氧化不锈钢膜层（2）、金属不锈钢膜层（3）、陶瓷氧化钛膜层(4)，从而构成三层膜结构。
2.根据权利要求1所述的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃，其特征在于其中所述的玻璃基片(1)为浮法玻璃。
3.根据权利要求根据权利要求1所述的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃，其特征在于其中所述的氧化不锈钢膜层(2)厚度为50纳米至60纳米，所述的金属不锈钢膜层(3)厚度为20纳米至30纳米，所说的陶瓷氧化钛膜层(4)厚度20纳米至30纳米。
4.一种制造权利要求1所述的一种高吸热低反射蓝膜镀膜玻璃的制造方法，其特征在于其在工厂镀膜机上按如下具体步骤完成:：首先将镀膜室抽真空至本底真空度5×10﹣4Pa以下，充入工艺气体即氩气、氮气、氧气，使镀膜室内工艺气体压力稳定在2.5×10﹣1Pa左右，接通溅射电源，通过磁控溅射镀膜设备使靶材开始溅射，玻璃基片(1)经清洗机清洗合格后进入真空室，经过靶材时，靶材原子或其化合物就会沉积到玻璃基片(1)的表面。第一个和第二个靶靶材为金属不锈钢，工艺气体为氩气和氧气，将氧化不锈钢薄膜沉积到玻璃基片(1)表面，形成第一层膜即氧化不锈钢膜层(2)；第二个靶靶材为金属不锈钢，工艺气体为氩气，将纯金属不锈钢薄膜沉积到氧化不锈钢膜层(2)表面，形成第二层膜即金属不锈钢膜层(3)；第三个靶靶材为陶瓷钛，工艺气体为氩气和氧气，将氧化钛薄膜沉积到金属不锈钢膜层(3)的表面，形成第三层膜即陶瓷氧化钛膜层(4)。
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