CN104860548B - 一种红外反射透光镀膜玻璃的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种红外反射透光镀膜玻璃的制备方法；本发明将玻璃基片依次经过预处理‑装夹‑镀膜‑降温降压的制备方法制得所述红外反射透光镀膜玻璃；本发明主要采取逐级升温增大真空度，和镀膜完毕后逐级降温减小真空度的处理方法，该方法不仅工艺简单、操作易控，而且制得的镀膜玻璃可见光透光率＞90％、红外光反射率＞80％。

Description

一种红外反射透光镀膜玻璃的制备方法
技术领域
本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种红外反射透光镀膜玻璃的制备方法。
背景技术
红外反射透光镀膜玻璃是热反射玻璃中的一种，是用物理或者化学的方法在玻璃表面镀一层金属或者金属氧化物薄膜，对太阳光有较高的反射能力，但仍有良好的透光性。由于其一方面具有良好透光性，另一方面具有较强烈热反射性能，可有效地反射太阳光线，其反射率可达30％～40％，甚至可高达50％～60％。包括大量红外线，这种玻璃具有良好的节能和装饰效果。尤其是在一些特殊的使用场合，比如烤箱的视窗玻璃，一般需要经受300℃～500℃，普通的浮法玻璃或普通的浮法钢化玻璃不能长期经受该温度范围的热冲击。低膨胀的高硼硅玻璃尽管能经受该温度冲击，但是他不能有效阻止热量传递，造成能量损失。为了克服玻璃传递热量造成能量损失，玻璃膨胀造成玻璃爆裂、以及温升造成玻璃软化失去强度的缺点，就需要一种反射红外线、低膨胀、玻璃软化温度高的玻璃。目前采用热解法、真空蒸镀法、阴极溅射法等，在玻璃表面涂以金、银、铜、铝、铬、镍和铁等金属或金属氧化物薄膜，或采用电浮法等离子交换方法，以金属离子置换玻璃表层原有离子而形成热反射膜。
但是，现有技术中制得的红外反射透光镀膜玻璃，透光率和红外反射率不是太理想，制备工艺复杂，成本较高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种透光率和红外反射率高，制备简单的红外反射透光镀膜玻璃的制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，包括如下工序步骤：
S1、预处理：将玻璃基板进行清洗烘干，玻璃基板优选3～5mm厚，烘干采用风刀吹燥。
S2、装夹：将清洗烘干后的玻璃基板，装到载玻架上；最好是所述载玻架上至少载有两块平行的玻璃基板。载玻架为U型，底部设有可以沿整个生产线连续轨道滑动的滑动件，两侧设有能固定玻璃基板的固定件。
S3、真空镀膜：载有玻璃基板的载玻架依次连续传动，经过多个真空室，最终得到红外反射透光镀膜玻璃；具体如下：
S31、平衡大气压，将载有玻璃基板的载玻架传送到真空度为10-1Pa第一真空室；
S32、第一次加热，将由S31传过来的玻璃基板在第二真空室内进行加热到100℃，所述第二真空室内的真空度为10-2～10-3Pa；
S33、第二次加热，将由S32传过来的玻璃基板于在第三真空室内进一步加热到200℃～250℃，所述第三真空室内的真空度为10-2～10-3Pa；
S34、镀膜，将由S33传过来的玻璃基板于在第四真空室内进行镀膜，所述第四真空室内充满氩气和氧气，室内温度为200℃～250℃，所述靶材为ITO膜，其中氩气与氧气的比例优选10:1。
S35、降温降压，将由S34传过来的玻璃基板于在后续真空室内，进行降温降压，出真空室得到所述红外反射透光镀膜玻璃。
较佳地，镀膜到玻璃极片上所述ITO层的厚度为100～500nm。在氧化物导电膜中，以掺Sn的In2O3(ITO)膜的透过率最高和导电性能最好,其中可见光透光率达90％以上，ITO中其透光率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例来控制，优选Sn2O3:In2O3＝1:9。
较佳地，所述第二、第三、第四真空室内加热为双面加热，正面热源设置在真空室内与玻璃基板相对的侧壁；被面热源为线状，一端设置的真空室顶，另一端自然下垂；玻璃基板由正面热源与背面热源之间穿过。
较佳地，所述S34步骤中的镀膜，为真空室内有六对ITO靶材，分别均匀的设置在面向玻璃基板的真空室侧壁，玻璃基板的背面设有线状热源，所述线状热源的一端设置的真空室顶，另一端自然下垂。这样方式能均匀加热，使得镀膜均一。
较佳地，所述S35步骤中降温降压工序，包含了五个真空室，第五、第六、第七、第八和第九真空室，所述玻璃基板经过五个真空室逐级进行降温降压。
较佳地，所述第五和第六真空室的室内温度为200℃～250℃，真空度为10-2Pa。
较佳地，所述第七真空室的室内温度为150℃，真空度为10-1Pa。
较佳地，所述第八真空室的室内温度为100℃，真空度为10-1Pa。
较佳地，所述第九真空室的室内温度为50℃，真空度为10-1Pa。
较佳地，所述载玻架上至少载有两块平行的玻璃基板，两块平行的玻璃基板的一面同时镀膜。
溅镀时，不同的靶材与玻璃间在不同的温度和运动方式下，所得到的ITO层会有不同的特性。本发明的制备方法主要采取逐级升温增大真空度，和镀膜完毕后逐级降温减小真空度。这样能给玻璃基板一个适应过程，使得镀膜的各方面物化性能都有所提高。在一定的电场作用下，ITO膜靶材发射出来的离子会扩散到玻璃表面。其中氩气与氧气在真空室内，不仅起到保护反应的作用，其中，氧气还作为反应物参与化学反应。制得的镀膜玻璃可见光透光率＞90％、红外光反射率＞80％，同时其各方面物化性能都有所提高。
附图说明
图1为本发明中真空室内加热玻璃基板的示意图，
图2为本发明中真空室内玻璃基板镀膜的示意图。
具体的实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。
一种红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，包括如下工序步骤：
S1、预处理：将玻璃基板清水进行清洗几遍后用去离子水进行清洗，接着采用常温风刀吹干，玻璃基板优选3～5mm厚。
S2、装夹：将清洗烘干后的玻璃基板，装到载玻架上；一个玻璃架载有两块平行的玻璃基板。载玻架为U型，底部设有可以沿整个生产线连续轨道滑动的滑动件，两侧设有能固定玻璃基板的固定件。
S3、真空镀膜：载有玻璃基板的载玻架依次连续传动，经过多个真空室，最终得到红外反射透光镀膜玻璃；具体如下：
S31、平衡大气压，将载有玻璃基板的载玻架传送到真空度为10-1Pa第一真空室；
S32、第一次加热，将由S31传过来的玻璃基板在第二真空室内进行加热到100℃，第二真空室内的真空度为10-2～10-3Pa；
S33、第二次加热，将由S32传过来的玻璃基板于在第三真空室内进一步加热到200℃～250℃，第三真空室内的真空度为10-2～10-3Pa；
见图1，加热为双面加热，正面热源41设置在真空室内与玻璃基板相对的侧壁；被面热源42为线状，一端设置的真空室1顶，另一端自然下垂；置于载玻架2玻璃基板3由正面热源与背面热源之间穿过。
S34、镀膜，将由S33传过来的玻璃基板于在第四真空室内进行镀膜，所述第四真空室内充满氩气和氧气，室内温度为200℃～250℃，所述靶材为ITO膜，其中氩气与氧气的比例优选10:1；ITO层的厚度为100～500nm。该真空室1内有六对ITO靶材5，分别均匀的设置在面向玻璃基板3的真空室侧壁，玻璃基板的背面设有线状热源4，所述线状热源的一端设置的真空室顶，另一端自然下垂。这样方式能均匀加热，使得镀膜均一。
S35、保温，将由S34传过来的玻璃基板于移入第五真空室和第六真空室进行保温过度，第五真空室和第六真空室的室内温度为200℃～250℃，真空度为10-2Pa。
S36、保温，将由S35传过来的玻璃基板于移入第七真空室进行降温降压，第七真空室的室内温度为150℃，真空度为10-1Pa。
S37、保温，将由S36传过来的玻璃基板于移入第八真空室进行降温降压，第八真空室的室内温度为100℃，真空度为10-1Pa。
S38、保温，将由S37传过来的玻璃基板于移入第九真空室进行降温降压，第九真空室的室内温度为50℃，真空度为10-1Pa。
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 (10)

1.一种红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下工序步骤：
S1、预处理：将玻璃基板进行清洗烘干；
S2、装夹：将清洗烘干后的玻璃基板，装到载玻架上；
S3、真空镀膜：载有玻璃基板的载玻架依次连续传动，经过多个真空室，最终得到红外反射透光镀膜玻璃；具体如下：
S31、平衡大气压，将载有玻璃基板的载玻架传送到真空度为10-1Pa第一真空室；
S32、第一次加热，将由S31传过来的玻璃基板在第二真空室内进行加热到100℃，所述第二真空室内的真空度为10-2～10-3Pa；
S33、第二次加热，将由S32传过来的玻璃基板在第三真空室内进一步加热到200℃～250℃，所述第三真空室内的真空度为10-2～10-3Pa；
S34、镀膜，将由S33传过来的玻璃基板在第四真空室内进行磁控溅射镀膜，所述第四真空室内充满氩气和氧气，室内温度为200℃～250℃，靶材为ITO；
S35、逐级降温降压，将由S34传过来的玻璃基板在后续真空室内，进行逐级降温降压，出真空室得到所述红外反射透光镀膜玻璃。
2.如权利要求1中所述红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：磁控溅射到玻璃基板上所述ITO层的厚度为100～500nm。
3.如权利要求1中所述红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：所述第二、第三、第四真空室内加热为双面加热，正面热源设置在真空室内与玻璃基板相对的侧壁；被面热源为线状，一端设置真空室顶，另一端自然下垂；玻璃基板由正面热源与背面热源之间穿过。
4.如权利要求1中所述红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：所述S34步骤中的镀膜，为真空室内有六对ITO靶材，分别均匀的设置在面向玻璃基板的真空室侧壁，玻璃基板的背面设有线状热源，所述线状热源的一端设置的真空室顶，另一端自然下垂。
5.如权利要求1中所述红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：所述S35步骤中逐级降温降压工序，包含了五个真空室，第五、第六、第七、第八和第九真空室，所述玻璃基板经过五个真空室逐级进行降温降压。
6.如权利要求5中所述红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：所述第五和第六真空室的室内温度为200℃～250℃，真空度为10-2Pa。
7.如权利要求5中所述红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：所述第七真空室的室内温度为150℃，真空度为10-1Pa。
8.如权利要求5中所述红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：所述第八真空室的室内温度为100℃，真空度为10-1Pa。
9.如权利要求5中所述红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：所述第九真空室的室内温度为50℃，真空度为10-1Pa。
10.如权利要求1中所述红外反射透光镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：所述载玻架上至少载有两块平行的玻璃基板，两块平行的玻璃基板的一面同时镀膜。
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