CN104325734A - 一种蓝色三银low-e玻璃及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓝色三银LOW-E玻璃，包括有玻璃基片，在所述的玻璃基片的复合面上由内到外依次相邻地复合有十五个膜层，其特征在于：其中第一膜层即最内层为Si₃N₄层，第二膜层为TiO₂层，第三膜层为ZnO层，第四膜层为Ag层，第五膜层为NiCr层，第六层膜为ZnSnO₃层，第七膜层为ZnO层，第八膜层为Ag层，第九膜层为NiCr层，第十膜层为ZnSnO₃层，第十一膜层为Ag层，第十二膜层为NiCr层，第十三膜层为ZnSnO₃层，最外层第十四膜层为Si₃N₄层。

Description

一种蓝色三银LOW-E玻璃及制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种镀膜玻璃，更具体地说是一种蓝色三银LOW-E玻璃，本发明还涉及一种玻璃的制备方法。

【背景技术】

玻璃是在当代的生产和生活中扮演着重要角色，建筑物的门窗汽车车窗和挡风玻璃等等许多地方都用到玻璃，给生产和生活带来了很多的方便。蓝色玻璃需求量也很大，但现有的蓝色玻璃阳光透过率低，反射率高，遮阳系数高。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种透过率高，反射率低，遮阳系数小的蓝色三银LOW-E玻璃。本发明还提供一种蓝色三银LOW-E玻璃的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种蓝色三银LOW-E玻璃，包括有玻璃基片1，在所述的玻璃基片1的复合面上由内到外依次相邻地复合有十五个膜层，其特征在于：其中第一膜层即最内层为Si₃N₄层21，第二膜层为TiO₂层22，第三膜层为ZnO层23，第四膜层为Ag层24，第五膜层为NiCr层25，第六层膜为ZnSnO₃层26，第七膜层为ZnO层27，第八膜层为Ag层28，第九膜层为NiCr层29，第十膜层为ZnSnO₃层210，第十一膜层为Ag层211，第十二膜层为NiCr层212，第十三膜层为ZnSnO₃层213，最外层第十四膜层为Si₃N₄层214。

如上所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第一膜层的Si₃N₄层21的厚度为10～15nm，最外层第十四膜层Si₃N₄层214的厚度为15～20nm。

如上所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第二膜层的TiO₂层22的厚度为15～20nm。

如上所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第三膜层ZnO层23的厚度为10～15nm，第七膜层ZnO层27的厚度为5～10nm。

如上所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第四膜层Ag层24的厚度为4～8nm，第八膜层为Ag层28的厚度为4～10nm，第十一膜层为Ag层211的厚度为5～10nm。

如上所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第五膜层NiCr层25的厚度为0.5～2nm，第九膜层NiCr层29的厚度为0.5～1nm第十二膜层NiCr层212的厚度为0.5～2nm。

如上所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于第六层膜为ZnSnO₃层26的厚度为80～90nm，第十膜层为ZnSnO₃层210的厚度为80～90nm，第十三膜层为ZnSnO₃层213厚度为15～30nm。

一种制备上述的蓝色三银LOW-E玻璃的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)磁控溅射Si₃N₄层，用交流中频电源、氮气作反应气体溅射半导体材料SiAl重量比Si:Al＝90:10，密度96％；

(2)磁控溅射TiO₂层，用交流中频电源溅射陶瓷钛靶；

(3)磁控溅射ZnO层，用中频交流电源溅射陶瓷Zn靶，为Ag层作铺垫；

(4)磁控溅射Ag层，用交流电源溅射；

(5)磁控溅射NiCr层，用直流电源、氩气作主反应气体的金属溅射；

(6)磁控溅射ZnSnO₃层，用中频交流电流溅射ZnSn重量比Zn:Sn＝48～52:48～52；

(7)磁控溅射ZnO层，用中频交流电源溅射陶瓷Zn靶，为Ag层作铺垫；

(8)磁控溅射Ag层，用交流电源溅射；

(9)磁控溅射NiCr层，用直流电源、氩气作主反应气体的金属溅射；

(10)磁控溅射ZnSnO₃层，用中频交流电流溅射ZnSn重量比Zn:Sn＝48～52:48～52；

(11)磁控溅射Ag层，用交流电源溅射；

(12)磁控溅射NiCr层，用直流电源、氩气作主反应气体的金属溅射；

(13)磁控溅射ZnSnO₃层，用中频交流电流溅射ZnSn重量比Zn:Sn＝48～52:48～52；

(14)磁控溅射Si₃N₄层，用交流中频电源、氮气作反应气体溅射半导体材料SiAl重量比Si:Al＝90:10，密度96％。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

1、本玻璃利用Si₃N₄作基膜及顶膜，使膜层有较好的粘结性及较佳的机械强度，利用TiO₂提高玻璃的透光率，并用ZnO平整膜层，使TiO₂膜表面光滑，改善后期银膜的导电率。

2、本玻璃透光率T(透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率)≥70％；反射率≤10，遮阳系数SC≤0.45。本玻璃辐射率≤0.03，辐射率是某物体的单位面积辐射的热量同单位面积黑体在相同温度、相同条件下辐射热量之比。辐射率定义是某物体吸收或反射热量的能力。玻璃的辐射率越接近于零，其绝热性能就越好。

3、本玻璃颜色显现蓝色，a*＝-2～-4，b*＝-16～-18。

【附图说明】

图1是本发明结构示意图。

【具体实施方式】

一种蓝色三银LOW-E玻璃，包括有玻璃基片1，在所述的玻璃基片1的复合面上由内到外依次相邻地复合有十五个膜层，其中第一膜层即最内层为Si₃N₄层21，第二膜层为TiO₂层22，第三膜层为ZnO层23，第四膜层为Ag层24，第五膜层为NiCr层25，第六层膜为ZnSnO₃层26，第七膜层为ZnO层27，第八膜层为Ag层28，第九膜层为NiCr层29，第十膜层为ZnSnO₃层210，第十一膜层为Ag层211，第十二膜层为NiCr层212，第十三膜层为ZnSnO₃层213，最外层第十四膜层为Si₃N₄层214。

所述最内层Si₃N₄层21，即氮化硅层；Si₃N₄是一种非常坚硬的材料，提高膜层硬度及避免不良原子深入破坏银层镀膜层，使整个膜层在高温下耐热性更好，机械性更好，它确保了整个镀层具有良好的机械耐久性。Si₃N₄层21的厚度为20～35nm，nm是纳米，1m＝10⁹nm。

所述的第二层TiO₂层22，即钛的氧化物——二氧化钛。采用高折射率n＝2.5的TiO₂是为了提高玻璃的透光率，降低银层的面电阻，减少银的消耗，又可以减少LOW-E热处理后产生光散射，而且玻璃呈中性颜色，TiO₂膜表面非常光滑，因而改善了银膜的导电率。TiO₂层的厚度是15～20nm。

所述第三层ZnO层23，即氧化锌层，是减反射的金属氧化物层，同时进一步提高银膜的导电率。氧化锌ZnO可用作助熔剂，降低玻璃的烧结温度，用作玻璃涂料，让可见光通过的同时反射红外线，以达到保温或隔热的效果。ZnO层厚度为10～15nm。

所述第四层Ag层24，即金属银层，金属银提供了较低的辐射率，起环保节能的作用；厚度为4～8nm。

所述第五膜层的NiCr层25，即镍铬金属层，作为Ag层的保护层及平整层，提高耐氧化性能防止Ag层的氧化。NiCr层的厚度为0.5～2nm。

所述第六层ZnSnO₃层26，即氧化锌锡层，增加玻璃的透过率，ZnSnO₃的厚度为80～90nm。

所述第七层ZnO层27，即氧化锌层，ZnO层厚度为5～10nm。

所述第八层Ag层28，即金属银层，厚度为4～10nm。

所述第九膜层的NiCr层29，即即镍铬金属层，厚度为0.5～1nm。

所述第十层ZnSnO₃层210，即氧化锌锡层，ZnSnO₃的厚度为80～90nm。

所述第十一层Ag层211，即金属银层，厚度为5～10nm。

所述第十二层NiCr层212，即镍铬金属层，作为Ag层的保护层及平整层，提高耐氧化性能防止Ag层的氧化。NiCr层的厚度为0.5～2nm。

所述第十三层ZnSnO₃层213，即氧化锌锡层，ZnSnO₃的厚度为15～30nm。

所述的最外层Si₃N₄层214，即氮化硅层；它确保了整个镀层具有良好的机械耐久性。Si₃N₄膜是非常坚硬，而且抗划伤，它的硬度是玻璃的三倍，是TiO₂的二倍；Si₃N₄的折射率为2.05，吸收率几乎为零，所以它作为Low-e镀层的顶层是非常适合的。Si₃N₄层的厚度为15～20nm。

一种制备上述的蓝色三银LOW-E玻璃的方法，包括如下步骤：

(1)磁控溅射Si₃N₄层，用交流中频电源、氮气作反应气体溅射半导体材料SiAl重量比Si:Al＝90:10，密度96％；

(2)磁控溅射TiO₂层，用交流中频电源溅射陶瓷钛靶；

(3)磁控溅射ZnO层，用中频交流电源溅射陶瓷Zn靶，为Ag层作铺垫；

(4)磁控溅射Ag层，用交流电源溅射；

(5)磁控溅射NiCr层，用直流电源、氩气作主反应气体的金属溅射；

(6)磁控溅射ZnSnO₃层，用中频交流电流溅射ZnSn重量比Zn:Sn＝48～52:48～52；

(7)磁控溅射ZnO层，用中频交流电源溅射陶瓷Zn靶，为Ag层作铺垫；

(8)磁控溅射Ag层，用交流电源溅射；

(9)磁控溅射NiCr层，用直流电源、氩气作主反应气体的金属溅射；

(10)磁控溅射ZnSnO₃层，用中频交流电流溅射ZnSn重量比Zn:Sn＝48～52:48～52；

(11)磁控溅射Ag层，用交流电源溅射；

(12)磁控溅射NiCr层，用直流电源、氩气作主反应气体的金属溅射；

(13)磁控溅射ZnSnO₃层，用中频交流电流溅射ZnSn重量比Zn:Sn＝48～52:48～52；

(14)磁控溅射Si₃N₄层，用交流中频电源、氮气作反应气体溅射半导体材料SiAl重量比Si:Al＝90:10，密度96％。

蓝色三银LOW-E玻璃在阳光性能上有很大提高，三层银膜可以使发射率降到很低值，即传热系数降到低值；而且它在降低太阳能的同时，仍然能保持很高的可见光透过率，所以三银LOW-E镀层在阳光性能方面具有良好的选择性。

LOW-E玻璃也叫做低辐射镀膜玻璃。

本玻璃利用TiO₂可降低银层的面电阻，减少银的消耗，又可以减少LOW-E热处理后产生光散射，利用Si₃N₄作基膜及顶膜，使膜层有较好的粘结性及较佳的机械强度，利用TiO₂提高玻璃的透光率，并用ZnO平整膜层，使TiO₂膜表面光滑，改善后期银膜的导电率。

本玻璃透光率T(透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率)≥70％；反射率≤10，遮阳系数SC≤0.45。本玻璃辐射率≤0.03，辐射率是某物体的单位面积辐射的热量同单位面积黑体在相同温度、相同条件下辐射热量之比。辐射率定义是某物体吸收或反射热量的能力。玻璃的辐射率越接近于零，其绝热性能就越好。

本玻璃颜色显现蓝色，a*＝-2～-4，b*＝-16～-18。

Claims (8)

1.一种蓝色三银LOW-E玻璃，包括有玻璃基片(1)，在所述的玻璃基片(1)的复合面上由内到外依次相邻地复合有十五个膜层，其特征在于：其中第一膜层即最内层为Si₃N₄层(21)，第二膜层为TiO₂层(22)，第三膜层为ZnO层(23)，第四膜层为Ag层(24)，第五膜层为NiCr层(25)，第六层膜为ZnSnO₃层(26)，第七膜层为ZnO层(27)，第八膜层为Ag层(28)，第九膜层为NiCr层(29)，第十膜层为ZnSnO₃层(210)，第十一膜层为Ag层(211)，第十二膜层为NiCr层(212)，第十三膜层为ZnSnO₃层(213)，最外层第十四膜层为Si₃N₄层(214)。

2.根据权利要求1所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第一膜层的Si₃N₄层(21)的厚度为10～15nm，最外层第十四膜层Si₃N₄层(214)的厚度为15～20nm。

3.根据权利要求1所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第二膜层的TiO₂层(22)的厚度为15～20nm。

4.根据权利要求1所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第三膜层ZnO层(23)的厚度为10～15nm，第七膜层ZnO层(27)的厚度为5～10nm。

5.根据权利要求1所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第四膜层Ag层(24)的厚度为4～8nm，第八膜层为Ag层(28)的厚度为4～10nm，第十一膜层为Ag层(211)的厚度为5～10nm。

6.根据权利要求1所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于所述第五膜层NiCr层(25)的厚度为0.5～2nm，第九膜层NiCr层(29)的厚度为0.5～1nm第十二膜层NiCr层(212)的厚度为0.5～2nm。

7.根据权利要求1所述的蓝色三银LOW-E玻璃，其特征在于第六层膜为ZnSnO₃层(26)的厚度为80～90nm，第十膜层为ZnSnO₃层(210)的厚度为80～90nm，第十三膜层为ZnSnO₃层(213)厚度为15～30nm。

8.一种制备权利要求1-7任意一项所述的蓝色三银LOW-E玻璃的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)磁控溅射Si₃N₄层，用交流中频电源、氮气作反应气体溅射半导体材料SiAl重量比Si:Al＝90:10，密度96％；

(2)磁控溅射TiO₂层，用交流中频电源溅射陶瓷钛靶；

(3)磁控溅射ZnO层，用中频交流电源溅射陶瓷Zn靶，为Ag层作铺垫；

(4)磁控溅射Ag层，用交流电源溅射；

(5)磁控溅射NiCr层，用直流电源、氩气作主反应气体的金属溅射；

(6)磁控溅射ZnSnO₃层，用中频交流电流溅射ZnSn重量比Zn:Sn＝48～52:48～52；

(7)磁控溅射ZnO层，用中频交流电源溅射陶瓷Zn靶，为Ag层作铺垫；

(8)磁控溅射Ag层，用交流电源溅射；

(9)磁控溅射NiCr层，用直流电源、氩气作主反应气体的金属溅射；

(10)磁控溅射ZnSnO₃层，用中频交流电流溅射ZnSn重量比Zn:Sn＝48～52:48～52；

(11)磁控溅射Ag层，用交流电源溅射；

(12)磁控溅射NiCr层，用直流电源、氩气作主反应气体的金属溅射；

(13)磁控溅射ZnSnO₃层，用中频交流电流溅射ZnSn重量比Zn:Sn＝48～52:48～52；

(14)磁控溅射Si₃N₄层，用交流中频电源、氮气作反应气体溅射半导体材料SiAl重量比Si:Al＝90:10，密度96％。