CN104098276B - 一种高平整度的低辐射镀膜玻璃制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高平整度的低辐射镀膜玻璃制品，包括玻璃基板，其主表面上支承有多层溅射层，所述溅射层自玻璃基板向外依次包括第一电介质层、第一保护层、低辐射层、第二保护层、第二电介质层；其中，第一、第二电介质层为TiAlxMgyOz，x=0.01~0.1，y=0~0.05，2.015≤z≤2.2；第一、第二保护层为Ni层或NiCr合金层；低辐射层为Ag层或Au层。电介质层由于掺有Al2O3或Al2O3和MgO，从而提高了电介质层对可见光的透过性，提高了低辐射镀膜玻璃的透明性。本发明还公开其制备方法，该制备方法选用TiAl或TiAlMg合金为靶材溅射电介质层，靶材中所含的Al、或Al和Mg可以提高Ti靶的磁导率，从而提高电介质层溅射的均匀性，提高膜层的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及膜层平整度高、透光性好的低辐射镀膜玻璃制品及其制备方法。
背景技术
玻璃在当代的生产和生活中扮演着重要角色，建筑门窗、汽车车窗等各方面都用到玻璃。玻璃家族中一个节能环保的新宠是低辐射镀膜玻璃，俗称为低辐射玻璃或Low-E玻璃；其在玻璃表面溅射可以透过可见光、反射中、远红外线的膜层，从而减低玻璃表面的辐射率，减少玻璃因热辐射而造成的传热损耗，提高玻璃的保温隔热能力。
现有的低辐射镀膜玻璃的采用二氧化钛作为电介质层；其缺点是膜层均匀性差，透光性不够高，平整度不好，因此需要在二氧化钛表面增设一层能起到增透膜效果的氧化锌层，从而增加了溅射的工序和成本。
发明内容
本发明的第一目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种膜层平整度高、透光性好的低辐射镀膜玻璃制品。
本发明的另一目的在于提供一种上述低辐射镀膜玻璃制品的制备方法。
为此，本发明提出的一种高平整度的低辐射镀膜玻璃制品，包括玻璃基板，其主表面上支承有多层溅射层，所述溅射层自玻璃基板向外依次包括第一电介质层、第一保护层、低辐射层、第二保护层、第二电介质层；其中，第一、第二电介质层为TiAlxMgyOz，x=0.01~0.1，y=0~0.05，2.015≤z≤2.2；第一、第二保护层为Ni层或NiCr合金层；低辐射层为Ag层或Au层。
与现有技术相比，上述低辐射镀膜玻璃制品选用了特殊的电介质层，通过在电介质层中掺入Al2O3，或Al2O3和MgO，掺入的Al2O3或Al2O3和MgO提高了TiO2中氧原子的空间，增加了电介质层中氧的含量，提高了电介质层对可见光的透过性。与此同时，选用该电介质材料，可以从靶材上提高Ti靶的磁导率，从而提高电介质层溅射的均匀性，进而提高膜层的均匀性。
进一步优选地，上述电介质层中，x=0.01~0.05，y=0.01~0.05，2.025≤z≤2.125。
上述高平整度的低辐射镀膜玻璃制品的制备方法，采用磁控溅射法制备，包括以下步骤：
S1、清洗：对待镀膜的玻璃基板进行清洗干燥；
S2、预真空过渡；
S3、镀制各膜层，其中第一、第二电介质层采用Ti-Al或Ti-Al-Mg合金为靶材，在氧气或氧氩混合气氛或氧氮氩混合气氛中溅射，溅射气压为0.1~2.0Pa；第一、第二保护层以Ni或NiCr合金为靶材，在氩气氛围中进行溅射，溅射气压为0.03~2 Pa; 低辐射层以Ag或Au为靶材，在氩气氛围中进行溅射，溅射气压范围为0.03~2 Pa。
上述制备方法选用Ti-Al或Ti-Al-Mg合金为靶材，从靶材上提高Ti靶的磁导率，从而提高电介质层溅射的均匀性，进而提高膜层的均匀性。与此同时，电介质中掺入Al2O3或Al2O3和MgO可提高TiO2中氧原子的空间，增加电介质层中氧的含量，提高电介质层对可见光的透过性。
第一、第二电介质层在氧氩混合气氛中溅射时，优选地，所述氧氩混合气氛的混合比为1.5~5：1。
第一、第二电介质层在氧氮氩混合气氛中溅射时，优选地，所述氧氮氩混合气氛的混合比为1.5~5：0.1~0.5：1。
优选地，所述TiAl合金靶材中，Ti与Al重量比为1：0.01~0.1。
优选地，所述TiAlMg合金靶材中，Ti、Al与Mg重量比为1：0.01~0.05：0.01~0.05。
与现有技术相比，本发明的低辐射镀膜玻璃制品及其制备方法的优点和有益效果在于：本发明制备方法选用TiAl或TiAlMg合金为靶材溅射电介质层，靶材中所含的Al、或Al和Mg可以提高Ti靶的磁导率，从而提高电介质层溅射的均匀性，提高膜层的均匀性。本发明低辐射镀膜玻璃制品中，电介质层由于掺有Al2O3或Al2O3和MgO，从而提高了电介质层对可见光的透过性，提高了低辐射镀膜玻璃的透明性。
附图说明
图1是实施例1中本发明的低辐射镀膜玻璃的截面结构示意图。
图中：11及12、TiAlxMgyOz膜层；21及22、NiCr膜层；31、Ag层；4、玻璃基板。
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描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的一种高平整度的低辐射镀膜玻璃制品，包括玻璃基板，其主表面上支承有多层溅射层，所述溅射层自玻璃基板向外依次包括第一电介质层、第一保护层、低辐射层、第二保护层、第二电介质层；其中，第一、第二电介质层为TiAlxMgyOz，x=0.01~0.1，y=0~0.05，2.015≤z≤2.2；第一、第二保护层为Ni层或NiCr合金层；低辐射层为Ag层或Au层。
制备低辐射镀膜玻璃制品时，采用磁控溅射法制备，具体包括以下步骤：
S1、清洗：对待镀膜的玻璃基板进行清洗干燥；
S2、预真空过渡；
S3、依次溅射镀制第一电介质层、第一保护层、低辐射层、第二保护层、第二电介质层，其中第一、第二电介质层采用TiAl或TiAlMg合金为靶材，在氧气或氧氩混合气氛或氧氮氩混合气氛中溅射，溅射气压为0.1~2.0Pa；第一、第二保护层以Ni或NiCr合金为靶材，在氩气氛围中进行溅射，溅射气压为0.03~2 Pa；低辐射层以Ag或Au为靶材，在氩气氛围中进行溅射，溅射气压范围为0.03~2 Pa。
选用Ti-Al合金为电介质层溅射的靶材时，优选Ti与Al重量比为1：0.01~0.1。得到的第一、第二电介质层TiAlxMgyOz中，x=0.01~0.1，y=0，2.015≤z≤2.15。
选用Ti-Al-Mg合金为电介质层溅射的靶材，Ti、Al与Mg重量比为1：0.01~0.1：0.01~0.05，得到的第一、第二电介质层TiAlxMgyOz中，x=0.01~0.1，y=0.01~0.05，2.025≤z≤2.2。优选Ti、Al与Mg重量比为1：0.01~0.05：0.01~0.05，得到的第一、第二电介质层TiAlxMgyOz中，x=0.01~0.05，y=0.01~0.05，2.025≤z≤2.125。
第一、第二电介质层在氧氩混合气氛中溅射时，优选氧氩混合气氛的混合比为1.5~5：1；在氧氮氩混合气氛中溅射时，优选氧氮氩混合气氛的混合比为1.5~5：0.1~0.5：1。
图1表示了低辐射镀膜玻璃制品的截面结构示意图。其中，玻璃基板4为溅射的基板，TiAlxMgyOz膜层11、12分别组成第一、第二电介质层；NiCr膜层21、22分别组成第一、第二保护层；Ag层31为低辐射层。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种高平整度的低辐射镀膜玻璃制品，其特征在于，包括玻璃基板，其主表面上支承有多层溅射层，所述溅射层自玻璃基板向外依次包括第一电介质层、第一保护层、低辐射层、第二保护层、第二电介质层；其中，第一、第二电介质层为TiAlxMgyOz，x=0.01~0.05，y=0.01~0.05，2.025≤z≤2.125；第一、第二保护层为Ni层或NiCr合金层；低辐射层为Ag层或Au层。
2.权利要求1所述的高平整度的低辐射镀膜玻璃制品的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射法制备，包括以下步骤：
S1、清洗：对待镀膜的玻璃基板进行清洗干燥；
S2、预真空过渡；
S3、镀制各膜层，其中第一、第二电介质层采用TiAlMg合金为靶材，在氧气或氧氩混合气氛或氧氮氩混合气氛中溅射，溅射气压为0.1~2.0Pa；第一、第二保护层以Ni或NiCr合金为靶材，在氩气氛围中进行溅射，溅射气压为0.03~2 Pa；低辐射层以Ag或Au为靶材，在氩气氛围中进行溅射，溅射气压范围为0.03~2 Pa；所述TiAlMg合金靶材中，Ti、Al与Mg重量比为1：0.01~0.05：0.01~0.05。
3.如权利要求2所述的高平整度的低辐射镀膜玻璃制品的制备方法，其特征在于，所述氧氩混合气氛的混合比为1.5~5：1。
4.如权利要求2所述的高平整度的低辐射镀膜玻璃制品的制备方法，其特征在于，所述氧氮氩混合气氛的混合比为1.5~5：0.1~0.5：1。
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