CN108609862A - 一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法 - Google Patents

一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法 Download PDF

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magnetron
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彭塞奥
杨扬
金克武
王天齐
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23—Oxides
    • C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase

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Abstract

本发明公开一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法，包括以下步骤：S1、清洗玻璃基底，去除玻璃基底表面污渍并吹干；S2、将清洗后的衬底置入磁控溅射镀膜设备，烘烤磁控溅射真空腔体，排出磁控溅射真空腔体内的杂质分子；S3、烘烤结束后，以锆为靶材，采用射频电源，氩气与氧气为溅射气体，通过磁控溅射在玻璃基底的一侧表面沉积氧化锆薄膜；S4、翻转玻璃基底，采用与步骤S3相同的工艺在玻璃基底的另一侧表面沉积氧化锆薄膜；双面镀膜保证镀膜玻璃的机械强度，在一面受到刚力冲击时另一面不会轻易破损；工艺过程可以精确控制，保证氧化锆薄膜的厚度可控，满足透过率要求。

Description

一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法
技术领域
本发明涉及超薄玻璃制造技术领域，具体是一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法。
背景技术
为了增加玻璃的硬度，提高其适用能力，现阶段一般采用钢化的方式对玻璃进行处理。钢化玻璃因其机械强度高，弹性好，热稳定性高，破碎后不易伤人而在当今市场大受欢迎。在建材、汽车行业中，物理钢化后的厚玻璃成为了炙手可热的香饽饽，而在电子产品中，化学钢化后的玻璃独占鳌头。两者通过不同的手段对玻璃进行了深加工。
但是目前市场上的两种钢化方法中，化学钢化玻璃的工艺相对复杂，成本较高，且无法对超薄玻璃进行钢化。而物理钢化手段很难对2mm及以下的玻璃进行钢化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法，该方法舍弃传统的钢化方式，提升超薄玻璃的机械强度，同时提高超薄玻璃的耐磨性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法，包括以下步骤：
S1、清洗玻璃基底，去除玻璃基底表面污渍并吹干；
S2、将清洗后的玻璃基底置入磁控溅射镀膜设备，烘烤磁控溅射真空腔体，排出磁控溅射真空腔体内的杂质分子；
S3、烘烤结束后，以锆为靶材，采用射频电源，氩气与氧气为溅射气体，通过磁控溅射在玻璃基底的一侧表面沉积氧化锆薄膜；
S4、翻转玻璃基底，采用与步骤S3相同的工艺在玻璃基底的另一侧表面沉积氧化锆薄膜。
进一步的，所述步骤S3磁控溅射之前还包括预溅射步骤，预溅射使靶材起辉，去除靶材表面杂质。
进一步的，所述步骤S3磁控溅射的射频电源功率50w，氩气15sccm，氧气4sccm。
进一步的，所述预溅射时射频电源功率100W，先以200sccm氩气使靶材起辉，然后以30 sccm氩气预溅射1h。
进一步的，所述步骤S2烘烤时磁控溅射真空腔体的真空度为2.5*10-3Pa，烘烤温度60～65℃，烘烤时间20～30min。
本发明的有益效果是：
一、在磁控溅射前对真空腔体进行烘烤，排出真空腔体内的杂质分子，降低分子自由程，使溅射得到的薄膜更致密。
二、在过氧的情况下，采用低功率射频溅射，保护靶材不会因能量过大而温度升高晶粒尺寸变大导致靶材受损；低功率低氩、氧分压可有效降低分子自由程保证在基板附着时拥有足够的能量使薄膜更致密。
三、双面镀膜保证镀膜玻璃的机械强度，对于厚度1.1mm及1.1mm以下的玻璃，在一面受到刚力冲击时另一面不会轻易破损。
四、采用射频溅射，保证锆靶不会氧中毒，且致密性和硬度相比直流好很多。
五、工艺过程可以精确控制，保证氧化锆薄膜的厚度可控，满足透过率要求。
具体实施方式
本发明提供一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法，包括以下步骤：
S1、取厚度1.1mm及1.1mm以下的玻璃基底，清洗玻璃基底，去除玻璃基底表面污渍并吹干；
S2、将清洗后的玻璃基底置入磁控溅射镀膜设备，当磁控溅射真空腔体的真空度为2.5*10-3Pa时，烘烤磁控溅射真空腔体，烘烤温度60～65℃，烘烤时间20～30min，排出磁控溅射真空腔体内的杂质分子；
S3、烘烤结束后，以锆为靶材，采用射频电源，首先进行预溅射步骤，预溅射的目的是使靶材起辉，去除靶材表面杂质，预溅射时射频电源功率100W，先以200sccm氩气使靶材起辉，然后以30 sccm氩气预溅射1h；
预溅射结束后，以氩气与氧气为溅射气体，通过磁控溅射在玻璃基底的一侧表面沉积氧化锆薄膜；磁控溅射的射频电源功率50w，氩气15sccm，氧气4sccm；
S4、翻转玻璃基底，采用与步骤S3磁控溅射相同的工艺参数在玻璃基底的另一侧表面沉积氧化锆薄膜。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、清洗玻璃基底，去除玻璃基底表面污渍并吹干；
S2、将清洗后的玻璃基底置入磁控溅射镀膜设备，烘烤磁控溅射真空腔体，排出磁控溅射真空腔体内的杂质分子；
S3、烘烤结束后，以锆为靶材，采用射频电源，氩气与氧气为溅射气体，通过磁控溅射在玻璃基底的一侧表面沉积氧化锆薄膜；
S4、翻转玻璃基底，采用与步骤S3相同的工艺在玻璃基底的另一侧表面沉积氧化锆薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法，其特征在于，所述步骤S3磁控溅射之前还包括预溅射步骤，预溅射使靶材起辉，去除靶材表面杂质。
3.根据权利要求1或2所述的一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法，其特征在于，所述步骤S3磁控溅射的射频电源功率50w，氩气15sccm，氧气4sccm。
4.根据权利要求2所述的一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法，其特征在于，所述预溅射时射频电源功率100W，先以200sccm氩气使靶材起辉，然后以30 sccm氩气预溅射1h。
5.根据权利要求1所述的一种增加超薄玻璃硬度与耐磨性的方法，其特征在于，所述步骤S2烘烤时磁控溅射真空腔体的真空度为2.5*10-3Pa，烘烤温度60～65℃，烘烤时间20～30min。
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