CN105366959A

CN105366959A - 低辐射镀膜玻璃

Info

Publication number: CN105366959A
Application number: CN201510865857.4A
Authority: CN
Inventors: 申忠东; 李金光; 赖博渊; 刘东阳; 刘勇
Original assignee: AVIC SANXIN CO LTD
Current assignee: AVIC SANXIN CO LTD
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-03-02

Abstract

本发明涉及镀膜玻璃的技术领域，公开了低辐射镀膜玻璃，包括基片、至少一层远红外辐射反射膜层以及外覆盖膜层，基片上镀设有第一电介质层，远红外辐射反射膜层镀设在第一电解质层上；远红外辐射反射膜层包括远红外辐射反射层以及两层阻挡层；外覆盖层包括两层ZrO_x层以及至少一层第二电介质层；外覆盖膜层镀设在远红外辐射反射膜层上，且两者之间设有第三电介质层。外覆盖膜层通过第三电介质层与远红外辐射发射膜层隔开，ZrO_x层不会直接与金属层或远红外辐射发射层直接接触；外覆盖膜层改善杜绝了对远红外辐射反射层损伤，保证低辐射镀膜玻璃的光学性能，改善膜层的耐用性，保证低辐射镀膜玻璃的稳定性。

Description

低辐射镀膜玻璃

技术领域

本发明涉及镀膜玻璃的技术领域，尤其涉及低辐射镀膜玻璃。

背景技术

20世纪70年代以来，世界能源危机日渐显露，人类愈加意识到节约能源的重要性，节能作为国家战略问题己引起各国高度重视。

现代建筑采用大面积采光已成为趋势，但在整个建筑围护结构中透过玻璃传递的热能远高于其他围护体。因此大面积采光带来的直接后果是，整个建筑物的耗能明显增大。低辐射镀膜玻璃具有极好的光学和热反射性能，被广泛应用到玻璃幕墙当中。

低辐射镀膜玻璃包括基片以及镀在基片上的膜层，低辐射镀膜玻璃的膜层中含有至少一层远红外辐射反射层，通常为Ag层等，远红外辐射反射层上下一般分别设有阻挡层，阻挡层通常由ZnO、NiCr、NiCrOx等材料组成，阻挡层的主要作用是保护远红外辐射反射层免于氧化，增加远红外辐射反射层和介质层之间的结合力。然而为了使低辐射镀膜玻璃具有良好的可见光透过性能，阻挡层厚度通常需要非常薄。

现有技术中，市场上常见的低辐射镀膜玻璃，已具备良好的光学性能和隔热性能，但是在其它性能方面，比如，抗氧化性、耐用性、及抗机械刮擦性能等等，则存在较多的欠缺，也导致膜层稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供低辐射镀膜玻璃，旨在解决现有技术中的低辐射镀膜玻璃存在机械刮擦性能差以及膜层稳定性差的问题。

本发明是这样实现的，低辐射镀膜玻璃，包括基片、至少一层远红外辐射反射膜层以及外覆盖膜层，基片上镀设有第一电介质层，远红外辐射反射膜层镀设在第一电解质层上；远红外辐射反射膜层包括远红外辐射反射层以及两层阻挡层，两层阻挡层分别对应镀设在远红外辐射反射层的上表面及下表面；外覆盖层包括两层ZrO_x层，两层ZrO_x层之间镀设有至少一层第二电介质层；外覆盖膜层镀设在远红外辐射反射膜层上，且两者之间设有第三电介质层。

与现有技术相比，本发明提供的低辐射镀膜玻璃中，外覆盖膜层通过第三电介质层与远红外辐射发射膜层隔开，从而，ZrO_x层不会直接与金属层或远红外辐射发射层直接接触；两层ZrOx层之间设置有第二电介质层；外覆盖膜层改善了整个低辐射镀膜玻璃膜层的耐用性，杜绝了对远红外辐射反射层的划痕、划痕腐蚀、指纹腐蚀、湿热环境破坏以及机械损伤等，同时，不会明显地降低低辐射镀膜玻璃的光学特性，在保证低辐射镀膜玻璃的光学性能的同时，改善膜层的耐用性，保证低辐射镀膜玻璃的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的具有单层远红外辐射发射膜层的低辐射镀膜玻璃的简易结构示意图；

图2是本发明实施例提供的具有三层远红外辐射发射膜层的低辐射镀膜玻璃的简易结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

如图1～2所示，为本发明提供的较佳实施例。

本实施例提供的低辐射镀膜玻璃可用于汽车、住宅、建筑的窗户、层叠窗口、天窗、透明的冰箱门等运用中。

参照图1及图2所示，本实施例提供的低辐射镀膜玻璃包括基片、至少一个远红外辐射反射膜层以及外覆盖膜层，其中，基片上镀设有第一电介质层，远红外辐射反射膜层包括远红外辐射反射层以及两个阻挡层，两个阻挡层分别镀设在远红外辐射反射层的上表面及下表面；外覆盖膜层包括两层ZrO_x层，两层ZrO_x层之间设置有至少一层第二电介质层；外覆盖膜层设置在远红外辐射反射膜层上，且两者之间设有第三电介质层。

这样，也就是说，沿基片自下而上的方向，依序布置第一电介质层、至少一层远红外辐射反射层、第二电介质层以及外覆盖膜层。

上述提供的低辐射镀膜玻璃中，外覆盖膜层通过第三电介质层与远红外辐射发射膜层隔开，从而，ZrO_x层不会直接与金属层或远红外辐射发射层直接接触；两层ZrOx层之间通过第二电介质层隔离开；外覆盖膜层改善了整个低辐射镀膜玻璃膜层的耐用性，杜绝了对远红外辐射反射层的划痕、划痕腐蚀、指纹腐蚀、湿热环境破坏以及机械损伤等，同时，不会明显地降低低辐射镀膜玻璃的光学特性，在保证低辐射镀膜玻璃的光学性能的同时，改善膜层的耐用性，保证低辐射镀膜玻璃的稳定性。

本实施例提供的低辐射镀膜玻璃的见光透过率大于等于30％，优选可见光透过率大于40％较为适宜，可见光透过范围在40～70％，优选范围在45～65％。钢前钢后面电阻小于50Ω/m²，优选面电阻小于30Ω/m²，最好小于20Ω/m²。

本实施例中，当远红外辐射反射膜层只有一层时，则为单远红外辐射反射膜层的低辐射镀膜玻璃；当然，远红外辐射反射膜层也可以是两个层或三层或三层以上，这样，远红外辐射反射膜层之间则设置有第四电介质层。

本实施例中，远红外辐射反射层为Ag材料制成，当然，也可以是Au或Cu等其它金属材料制成，远红外辐射反射层有助于镀膜玻璃可见光的透过和隔热性能等。

在远红外辐射反射层优选为Ag材料制成，因为Ag材料反射率相对低，且基本上在可见光范围内恒定色散，并且，Ag材料制成远红外辐射反射层通常是最敏感的层，它的热稳定性和化学稳定性都较差，由于氧化和腐蚀Ag材料的光学和电学性质很容易被劣化，并在远红外辐射反射层上形成可见的闪亮的白点。

阻挡层通常可以是由Ni或Cr或NiCr或NiCrO_x等材料制成，当然，阻挡层中也可以含有NiMO阻挡层的主要作用是保护Ag层免于氧化，增加Ag和介质层的结合力。然而为了使镀膜玻璃具有良好的可见光透过性能，阻挡层厚度通常非常薄。

或者，阻挡层中的也可以采用ZnO代替NiCr；或者，在NiCr材料形成的阻挡层中，Ni含量70％～81％，Cr含量15％～19％，Al含量3％～6％，也可含0％～4％的Fe。

具体地，基片可选用超白或白玻或灰玻或浅蓝等，基片的厚度范围可选用4mm-25mm，优选范围是4mm-12mm。

第一电介质层、第二电介质层、第三电介质层以及第四电介质层有SiO_x或SiN_x或SiNO_x等材料制成，其目的在于增加了低辐射镀膜玻璃的耐用性，第一电介质层、第二电介质层、第三电介质层以及第四电介质层分别对其下面的膜层起到保护作用以及对光线起到减反射作用。第三电介质层对远红外辐射发射膜层与外覆盖膜层之间起到粘合的作用。具体地，第一层电介质层中含有SiN_x。

具体地，第三电介质层比第二电介质层至少厚约20nm，以提供较低的得热因子(SHGC)，提高耐用性。或者，在其它实施例中第三电介质层的厚度约为5nm～200nm，更优选约40nm～160nm厚。第二电介质层的厚度范围约10nm～80nm，更优选约20nm～40nm。

另外，第二电介质层中含有的Si含量多于第三电介质层中含有的Si含量，一般情况下，第二电介质层中含有的Si含量是第三电介质层中含有的Si含量的两倍到三倍之间。在实际加工中，第二电介质层可由硅铝靶在一个气氛为氧气氮气比为5/5的腔室中进行溅射，第三电介质层可由硅铝靶在一个气氛为氧气氮气比为95/5的腔室中进行溅射(氩气也可供于其中)，配备这样的气氛比例的目的是实现层第三电介质层可以(约1.65～1.88的折射率)比第二电介质层(约1.86～2.00的折射率)更低的折射率。以致第三电介质层可以比第二电介质层更厚点。

ZrO_x层可以提高膜层耐机械摩擦性能和热稳定性能，两个ZrO_x层由至少一层第二电介质层分隔开，可使整个膜层更具耐久性和可热处理性而不出现斑点或其它损害，并且，ZrO_x层中参杂有Ai。

具体地，ZrO_x层的厚度范围控制在2nm-12nm之间，或者，也可以控制在3nm-8nm之间。

本实施例中，在远红外辐射反射膜层中，远红外辐射反射层与其下表面的阻挡层之间镀设有ZnO层。

以下提供基片上的膜层中的各个膜的厚度范围，如下：

表1膜层中各个膜的非限制性厚度

另外，本实施例还提供了具有三层远红外辐射反射膜层的低辐射镀膜玻璃，参照图2所示，具体如下：

1)、基片为6mm白玻基片，按照图2膜层中各个膜的顺序，依次镀在基片上；

2)、第一层膜采用交流旋转靶材硅靶，溅射功率88KW，工艺气体为99.999％N₂，层厚55nm；

3)、第二层膜采用NiCr直流电源平面靶，工艺气体采用99.999％Ar，溅射功率4.6KW，层厚4nm；

4)、第三膜层的Ag膜层采用直流平面银靶材，工艺气体采用99.999％Ar，溅射功率6.6KW，层厚6nm；

5)、第四层膜采用NiCr直流电源平面靶，工艺气体采用99.999％Ar，溅射功率4.2KW，层厚3nm；

6)、第五层膜采用交流旋转靶材硅靶，工艺气体为99.999％N2，层厚40nm；

7)、第六层膜采用NiCr直流电源平面靶，工艺气体采用99.999％Ar，溅射功率4.8KW，层厚4nm；

8)、第七层膜的Ag膜采用直流平面银靶材，工艺气体采用99.999％Ar，溅射功率6.5KW，层厚6nm；

9)、第八层膜采用NiCr直流电源平面靶，工艺气体采用99.999％Ar，溅射功率4.3KW，层厚4nm；

10)、第九层SiN_X膜采用交流旋转靶材硅靶，溅射功率88KW工艺气体为99.999％N₂，层厚48nm；

11)、第十层膜采用NiCr直流电源平面靶，工艺气体采用99.999％Ar，溅射功率4.6KW，层厚4nm；

12)、第十一层膜的Ag膜采用直流平面银靶材，工艺气体采用99.999％Ar，溅射功率6.0KW，层厚6nm；

13)、第十二层膜采用NiCr直流电源平面靶，工艺气体采用99.999％Ar，溅射功率4.2KW，层厚4nm；

14)、第十三层膜采用交流旋转靶材硅靶，溅射功率95KW工艺气体为99.999％N₂和99.999％O₂，N₂：O₂＝60：40，层厚98nm；

15)、第十四层膜采用交流旋转靶材ZrO2，溅射功率73KW，工艺气体为99.999％Ar，层厚7nm；

16)、第十五采用交流旋转靶材硅靶，溅射功率88KW工艺气体为99.999％N2和99.999％O2，N₂：O₂＝60：40，层厚98nm；

17)、第十六层膜采用交流旋转靶材ZrO2，溅射功率70KW工艺气体为99.999％Ar，层厚8nm。

上述提供的具有三层远红外辐射反射膜层的低辐射镀膜玻璃经过保温温度为640℃和保温时间5min热处理。具有三层远红外辐射反射膜层的低辐射镀膜玻璃钢化后颜色偏差较小L*＝74～78，a*＝-1～-2，b*＝+2～+2.5。

具体地，具有三层远红外辐射反射膜层的低辐射镀膜玻璃的可见光透过率在T＝46％，辐射率E＝0.028，遮阳系数在SC＝0.34，太阳能得热系数在SHGC＝0.30，面电阻为2.2Ω/m2。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.低辐射镀膜玻璃，其特征在于，包括基片、至少一层远红外辐射反射膜层以及外覆盖膜层，所述基片上镀设有第一电介质层，所述远红外辐射反射膜层镀设在所述第一电解质层上；所述远红外辐射反射膜层包括远红外辐射反射层以及两层阻挡层，两层所述阻挡层分别对应镀设在所述远红外辐射反射层的上表面及下表面；所述外覆盖层包括两层ZrO_x层，两层所述ZrO_x层之间镀设有至少一层第二电介质层；所述外覆盖膜层镀设在所述远红外辐射反射膜层上，且两者之间设有第三电介质层。

2.如权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述外覆盖膜层与所述第一电介质层之间设有多个依序镀设的远红外辐射反射膜层，且相邻的所述远红外辐射发射膜层之间镀设有第四电介质层。

3.如权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述ZrO_x层中含有Ai。

4.如权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述ZrO_x层的厚度范围为2nm-12nm。

5.如权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述ZrO_x层的厚度范围为3nm-8nm。

6.如权利要求1至5任一项所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述远红外辐射反射层与其下表面的阻挡层之间镀设有ZnO层。

7.如权利要求1至5任一项所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一电介质层中含有SiNx。

8.如权利要求1至5任一项所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述阻挡层中含有Ni或Cr或NiCr或NiCrO_x或NiMO或ZnO。

9.如权利要求1至5任一项所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第三电介质层的厚度比第二电介质层的厚度厚至少20nm。

10.如权利要求1至5任一项所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第二电介质层中含有的Si含量是第三电介质层中含有的Si含量的两倍到三倍之间。