CN108439823A - 一种可钢化低辐射镀膜玻璃及其制备方法 - Google Patents

一种可钢化低辐射镀膜玻璃及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可钢化低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀膜层，镀膜层设于玻璃基片上，镀膜层依次由第一氮化硅层、第一氧化锌铝层、第一金属镍铬层、金属银层、第二金属镍铬层、第二氧化锌铝层和第二氮化硅层组成，第一氮化硅层的厚度与第二氮化硅层的厚度相同，第一氧化锌铝层的厚度与第二氧化锌铝层的厚度相同，第一金属镍铬层的厚度与第二金属镍铬层的厚度相同。本发明镀膜层沉积性好，镀膜层致密、厚度适中，平整度和硬度高，机械强度和耐化学侵蚀能力较高，辐射率低，不易划伤、擦伤，膜层在钢化炉中进行高温热处理时而不受损坏，清洗后抗氧化性稳定，能够保持原有性能。

Description

一种可钢化低辐射镀膜玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃及其制备技术领域，尤其涉及一种可钢化低辐射镀膜玻璃及其制备方法。
背景技术
低辐射镀膜玻璃简称低辐射玻璃或LOW-E(Low Emissivity Glass)玻璃，是在玻璃表面镀制包括银层在内的多层金属或其他化合物组成的膜系产品，因其所镀的膜层具有极低的表面辐射率而得名。普通玻璃的表面辐射率在0.84左右，低辐射玻璃的表面辐射率在0.25以下；它对波长范围4.5-25μm的远红外线有较高的反射比，具有良好的阻隔热辐射透过的作用；在夏季可以阻隔物体受太阳照射后发出的二次辐射热，同样冬季可以减少室内的热量向外流失，从而达到隔热保温节能降耗的目的。
当前中国LOW-E玻璃使用率仅为8％，远远低于发达国家。现有技术中的低辐射镀膜玻璃，其金属保护层很薄，膜层的机械强度和耐化学侵蚀能力较差，易划伤和擦伤，清洗后抗氧化性不稳定；其次，金属银膜层沉积性较差，辐射率仅为达标水平。
因此，有必要设计一种镀膜层沉积性好，辐射率低，厚度适中，机械强度和耐化学侵蚀能力较高，不易划伤、擦伤，清洗后抗氧化性稳定的可钢化低辐射镀膜玻璃及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种金属保护层沉积性好，辐射率低，厚度适中，机械强度和耐化学侵蚀能力较高，不易划伤、擦伤，清洗后抗氧化性稳定的可钢化低辐射镀膜玻璃及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种可钢化低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀膜层，所述镀膜层设于玻璃基片上，所述镀膜层依次由第一氮化硅层、第一氧化锌铝层、第一金属镍铬层、金属银层、第二金属镍铬层、第二氧化锌铝层和第二氮化硅层组成，所述第一氮化硅层的厚度与第二氮化硅层的厚度相同，所述第一氧化锌铝层的厚度与第二氧化锌铝层的厚度相同，所述第一金属镍铬层的厚度与第二金属镍铬层的厚度相同。
进一步地，所述玻璃基片的厚度为5-10mm。
优选地，所述玻璃基片的厚度为8mm。
进一步地，所述第一氮化硅层的厚度为40-50nm，所述第一氧化锌铝层的厚度为15-22nm，所述第一金属镍铬层的厚度为0.5-2nm。
优选地，所述第一氮化硅层的厚度为45nm，所述第一氧化锌铝层的厚度为20nm，所述第一金属镍铬层的厚度为1nm。
进一步地，所述金属银层的厚度为10-20nm。
优选地，所述金属银层的厚度为14nm。
相应地，本发明还公开了一种可钢化低辐射镀膜玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、选择5-10mm厚度的玻璃基片，按预设尺寸切割成玻璃片，用清洗机对玻璃片进行清洗；
S2、将高真空磁控溅射镀膜设备的基础真空设置为10-3Pa，线速度设置为2-4m/min；
S3、将玻璃基片送入镀膜室进行镀膜，设置第一高真空磁控溅射镀膜设备的功率为100-120KW，在玻璃基片上溅射厚度为40-50nm的第一氮化硅层；
S4、设置第二高真空磁控溅射镀膜设备的功率为20-24KW，在玻璃基片上溅射厚度为15-22nm的第一氧化锌铝层；
S5、设置第三真空磁控溅射镀膜设备的功率为2-3KW，在玻璃基片上溅射厚度为0.5-2nm的第一金属镍铬层；
S6、设置第四真空磁控溅射镀膜设备的功率为4-4.5KW，在玻璃基片上溅射厚度为10-20nm的金属银层；
S7、设置第五真空磁控溅射镀膜设备的功率为2-3KW，在玻璃基片上溅射厚度为0.5-2nm的第二金属镍铬层；
S8、设置第六高真空磁控溅射镀膜设备的功率为20-24KW，在玻璃基片上溅射厚度为15-22nm的第二氧化锌铝层；
S9、设置第七高真空磁控溅射镀膜设备的功率为100-120KW，在玻璃基片上溅射厚度为40-50nm的第二氮化硅层；即得可钢化低辐射镀膜玻璃。
优选地，所述S1中选取8mm厚度的玻璃基片。
优选地，所述S3中第一氮化硅层的厚度为45nm，所述S4中第一氧化锌铝层的厚度为20nm，所述S5中第一金属镍铬层的厚度为1nm。
本发明的有益效果是：镀膜层依次由相应厚度的第一氮化硅层、第一氧化锌铝层、第一金属镍铬层、金属银层、第二金属镍铬层、第二氧化锌铝层和第二氮化硅层，镀膜层沉积性好，镀膜层致密、厚度适中，平整度和硬度高，机械强度和耐化学侵蚀能力较高，辐射率低，不易划伤、擦伤，膜层在钢化炉中进行高温热处理时而不受损坏，清洗后抗氧化性稳定，能够保持原有性能。
具体实施方式
下面将对本发明施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种可钢化低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀膜层，所述镀膜层设于玻璃基片上，所述镀膜层依次由第一氮化硅层、第一氧化锌铝层、第一金属镍铬层、金属银层、第二金属镍铬层、第二氧化锌铝层和第二氮化硅层组成。
所述玻璃基片的厚度为8mm。所述第一氮化硅层的厚度为45nm，所述第一氧化锌铝层的厚度为20nm，所述第一金属镍铬层的厚度为1nm。所述金属银层的厚度为14nm。
所述第一氮化硅层的厚度与第二氮化硅层的厚度相同，所述第一氧化锌铝层的厚度与第二氧化锌铝层的厚度相同，所述第一金属镍铬层的厚度与第二金属镍铬层的厚度相同。
实施例二
本发明公开了实施例一中的一种可钢化低辐射镀膜玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、选择8mm厚度的玻璃基片，按预设尺寸切割成玻璃片，用清洗机对玻璃片进行清洗；
S2、将高真空磁控溅射镀膜设备的基础真空设置为10-3Pa，线速度设置为2-4m/min；
S3、将玻璃基片送入镀膜室进行镀膜，设置第一高真空磁控溅射镀膜设备的功率为100-120KW，在玻璃基片上溅射厚度为45nm的第一氮化硅层；
S4、设置第二高真空磁控溅射镀膜设备的功率为20-24KW，在玻璃基片上溅射厚度为20nm的第一氧化锌铝层；
S5、设置第三真空磁控溅射镀膜设备的功率为2-3KW，在玻璃基片上溅射厚度为1nm的第一金属镍铬层；
S6、设置第四真空磁控溅射镀膜设备的功率为4-4.5KW，在玻璃基片上溅射厚度为14nm的金属银层；
S7、设置第五真空磁控溅射镀膜设备的功率为2-3KW，在玻璃基片上溅射厚度为1nm的第二金属镍铬层；
S8、设置第六高真空磁控溅射镀膜设备的功率为20-24KW，在玻璃基片上溅射厚度为20nm的第二氧化锌铝层；
S9、设置第七高真空磁控溅射镀膜设备的功率为100-120KW，在玻璃基片上溅射厚度为45nm的第二氮化硅层；即得可钢化低辐射镀膜玻璃。
对实施例二中制得的玻璃进行测试，使用镀膜玻璃表面辐射率测定仪测定辐射率和反射值，使用面电阻测试仪测试钢化后的面电阻，使用透过率测试仪测试玻璃的透过率。测得钢化后面电阻R为9Ω.cm-2。溅射镀膜层后，测得玻璃色度为蓝灰色调；反射Rg为11％，a*为-1.3，b*为-5。单片玻璃透过率T为68.5％，使用制得的玻璃来制备两层中空玻璃，计算出中空玻璃的遮阳系数Sc≤0.55，传热系数U≤1.9。
对玻璃进行洗刷实验，洗刷次数≥900次，肉眼观察玻璃表面无刷伤，单片玻璃裸放至少120小时无氧化现象，对玻璃进行磨边、清洗，放置48小时观察无白点，无氧化。
实施例三
一种可钢化低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀膜层，所述镀膜层设于玻璃基片上，所述镀膜层依次由第一氮化硅层、第一氧化锌铝层、第一金属镍铬层、金属银层、第二金属镍铬层、第二氧化锌铝层和第二氮化硅层组成。
所述玻璃基片的厚度为6mm。
所述第一氮化硅层的厚度为46nm，所述第一氧化锌铝层的厚度为21nm，所述第一金属镍铬层的厚度为1.5nm。
所述金属银层的厚度为15nm。
所述第一氮化硅层的厚度与第二氮化硅层的厚度相同，所述第一氧化锌铝层的厚度与第二氧化锌铝层的厚度相同，所述第一金属镍铬层的厚度与第二金属镍铬层的厚度相同。
实施例四
本发明公开了实施例三中的一种可钢化低辐射镀膜玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、选择6mm厚度的玻璃基片，按预设尺寸切割成玻璃片，用清洗机对玻璃片进行清洗；
S2、将高真空磁控溅射镀膜设备的基础真空设置为10-3Pa，线速度设置为3m/min；
S3、将玻璃基片送入镀膜室进行镀膜，设置第一高真空磁控溅射镀膜设备的功率为110KW，在玻璃基片上溅射厚度为46nm的第一氮化硅层；
S4、设置第二高真空磁控溅射镀膜设备的功率为20-24KW，在玻璃基片上溅射厚度为21nm的第一氧化锌铝层；
S5、设置第三真空磁控溅射镀膜设备的功率为3KW，在玻璃基片上溅射厚度为1.5nm的第一金属镍铬层；
S6、设置第四真空磁控溅射镀膜设备的功率为4KW，在玻璃基片上溅射厚度为15nm的金属银层；
S7、设置第五真空磁控溅射镀膜设备的功率为3KW，在玻璃基片上溅射厚度为1.5nm的第二金属镍铬层；
S8、设置第六高真空磁控溅射镀膜设备的功率为20-24KW，在玻璃基片上溅射厚度为21nm的第二氧化锌铝层；
S9、设置第七高真空磁控溅射镀膜设备的功率为110KW，在玻璃基片上溅射厚度为46nm的第二氮化硅层；即得可钢化低辐射镀膜玻璃。
对实施例四中制得的玻璃进行测试，使用镀膜玻璃表面辐射率测定仪测定辐射率和反射值，使用面电阻测试仪测试钢化后的面电阻，使用透过率测试仪测试玻璃的透过率。测得钢化后面电阻R为8Ω.cm-2。溅射镀膜层后，测得玻璃色度为蓝灰色调；反射Rg为11.5％，a*为-1.4，b*为-7。单片玻璃透过率T为69％，使用制得的玻璃来制备两层中空玻璃，计算出中空玻璃的遮阳系数Sc≤0.55，传热系数U≤1.9。
对玻璃进行洗刷实验，洗刷次数≥900次，肉眼观察玻璃表面无刷伤，单片玻璃裸放至少120小时无氧化现象，对玻璃进行磨边、清洗，放置48小时观察无白点，无氧化。
实施例五
一种可钢化低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片和镀膜层，所述镀膜层设于玻璃基片上，所述镀膜层依次由第一氮化硅层、第一氧化锌铝层、第一金属镍铬层、金属银层、第二金属镍铬层、第二氧化锌铝层和第二氮化硅层组成。
所述玻璃基片的厚度为7mm。
所述第一氮化硅层的厚度为47nm，所述第一氧化锌铝层的厚度为18nm，所述第一金属镍铬层的厚度为2nm。
所述金属银层的厚度为18nm。
所述第一氮化硅层的厚度与第二氮化硅层的厚度相同，所述第一氧化锌铝层的厚度与第二氧化锌铝层的厚度相同，所述第一金属镍铬层的厚度与第二金属镍铬层的厚度相同。
实施例六
本发明公开了实施例五中的一种可钢化低辐射镀膜玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、选择7mm厚度的玻璃基片，按预设尺寸切割成玻璃片，用清洗机对玻璃片进行清洗；
S2、将高真空磁控溅射镀膜设备的基础真空设置为10-3Pa，线速度设置为4m/min；
S3、将玻璃基片送入镀膜室进行镀膜，设置第一高真空磁控溅射镀膜设备的功率为120KW，在玻璃基片上溅射厚度为47nm的第一氮化硅层；
S4、设置第二高真空磁控溅射镀膜设备的功率为22KW，在玻璃基片上溅射厚度为18nm的第一氧化锌铝层；
S5、设置第三真空磁控溅射镀膜设备的功率为3KW，在玻璃基片上溅射厚度为2nm的第一金属镍铬层；
S6、设置第四真空磁控溅射镀膜设备的功率为4KW，在玻璃基片上溅射厚度为18nm的金属银层；
S7、设置第五真空磁控溅射镀膜设备的功率为3KW，在玻璃基片上溅射厚度为2nm的第二金属镍铬层；
S8、设置第六高真空磁控溅射镀膜设备的功率为22KW，在玻璃基片上溅射厚度为18nm的第二氧化锌铝层；
S9、设置第七高真空磁控溅射镀膜设备的功率为120KW，在玻璃基片上溅射厚度为47nm的第二氮化硅层；即得可钢化低辐射镀膜玻璃。
对实施例五中制得的玻璃进行测试，使用镀膜玻璃表面辐射率测定仪测定辐射率和反射值，使用面电阻测试仪测试钢化后的面电阻，使用透过率测试仪测试玻璃的透过率。测得钢化后面电阻R为8.5Ω.cm-2。溅射镀膜层后，测得玻璃色度为蓝灰色调；反射Rg为12％，a*为-1.6，b*为-6.5。单片玻璃透过率T为70％，使用制得的玻璃来制备两层中空玻璃，计算出中空玻璃的遮阳系数Sc≤0.55，传热系数U≤1.9。
对玻璃进行洗刷实验，洗刷次数≥900次，肉眼观察玻璃表面无刷伤，单片玻璃裸放至少120小时无氧化现象，对玻璃进行磨边、清洗，放置48小时观察无白点，无氧化。
本发明的有益效果是：镀膜层依次由相应厚度的第一氮化硅层、第一氧化锌铝层、第一金属镍铬层、金属银层、第二金属镍铬层、第二氧化锌铝层和第二氮化硅层，镀膜层沉积性好，镀膜层致密、厚度适中，平整度和硬度高，机械强度和耐化学侵蚀能力较高，辐射率低，不易划伤、擦伤，膜层在钢化炉中进行高温热处理时而不受损坏，清洗后抗氧化性稳定，能够保持原有性能。
应该指出，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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可钢化低辐射镀膜玻璃，其特征在于，包括玻璃基片和镀膜层，所述镀膜层设于玻璃基片上，所述镀膜层依次由第一氮化硅层、第一氧化锌铝层、第一金属镍铬层、金属银层、第二金属镍铬层、第二氧化锌铝层和第二氮化硅层组成，所述第一氮化硅层的厚度与第二氮化硅层的厚度相同，所述第一氧化锌铝层的厚度与第二氧化锌铝层的厚度相同，所述第一金属镍铬层的厚度与第二金属镍铬层的厚度相同。
2.根据权利要求1所述的可钢化低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述玻璃基片的厚度为5-10mm。
3.根据权利要求2所述的可钢化低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述玻璃基片的厚度为8mm。
4.根据权利要求1所述的可钢化低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一氮化硅层的厚度为40-50nm，所述第一氧化锌铝层的厚度为15-22nm，所述第一金属镍铬层的厚度为0.5-2nm。
5.根据权利要求4所述的可钢化低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一氮化硅层的厚度为45nm，所述第一氧化锌铝层的厚度为20nm，所述第一金属镍铬层的厚度为1nm。
6.根据权利要求1所述的可钢化低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述金属银层的厚度为10-20nm。
7.根据权利要求6所述的可钢化低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述金属银层的厚度为14nm。
8.一种可钢化低辐射镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、选择5-10mm厚度的玻璃基片，按预设尺寸切割成玻璃片，用清洗机对玻璃片进行清洗；
S2、将高真空磁控溅射镀膜设备的基础真空设置为10-3Pa，线速度设置为2-4m/min；
S3、将玻璃基片送入镀膜室进行镀膜，设置第一高真空磁控溅射镀膜设备的功率为100-120KW，在玻璃基片上溅射厚度为40-50nm的第一氮化硅层；
S4、设置第二高真空磁控溅射镀膜设备的功率为20-24KW，在玻璃基片上溅射厚度为15-22nm的第一氧化锌铝层；
S5、设置第三真空磁控溅射镀膜设备的功率为2-3KW，在玻璃基片上溅射厚度为0.5-2nm的第一金属镍铬层；
S6、设置第四真空磁控溅射镀膜设备的功率为4-4.5KW，在玻璃基片上溅射厚度为10-20nm的金属银层；
S7、设置第五真空磁控溅射镀膜设备的功率为2-3KW，在玻璃基片上溅射厚度为0.5-2nm的第二金属镍铬层；
S8、设置第六高真空磁控溅射镀膜设备的功率为20-24KW，在玻璃基片上溅射厚度为15-22nm的第二氧化锌铝层；
S9、设置第七高真空磁控溅射镀膜设备的功率为100-120KW，在玻璃基片上溅射厚度为40-50nm的第二氮化硅层；即得可钢化低辐射镀膜玻璃。
9.根据权利要求8所述的可钢化低辐射镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述S1中选取8mm厚度的玻璃基片。
10.根据权利要求8所述的可钢化低辐射镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述S3中第一氮化硅层的厚度为45nm，所述S4中第一氧化锌铝层的厚度为20nm，所述S5中第一金属镍铬层的厚度为1nm。
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