CN108911528B - 一种双面镀膜隔热汽车玻璃及制备方法 - Google Patents

一种双面镀膜隔热汽车玻璃及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了具有防紫外线和红外线且可见光透过率高的隔热汽车玻璃，包括玻璃基片，上表面包括4层膜，从基片的上表面从内至外依次包括金属层，防紫外线层，红外线反射层，保护层，下表面包括3层膜，从基片的下表面开始从内向外依次金属层，防紫外线层，保护层；隔热汽车玻璃的可见光透过率超过80％，同时实现了既能防止紫外线伤害，也能有效隔热的技术效果，355nm以下的紫外线截止率达到92％，900‑3000nm的红外线反射率超过60％。

Description

一种双面镀膜隔热汽车玻璃及制备方法
技术领域
本发明涉及隔热玻璃，具体是能够防止紫外线和红外线，并且透过率高的双面镀膜隔热汽车玻璃。
背景技术
伴随着国民经济及科学技术的发展，人们对汽车玻璃的要求越来越高，对节能及舒适性也有更高需求，因此，在不断提高安全性的基础之上，不断追求多用途的新汽车玻璃品种已经成为其重点研究开发方向。给汽车玻璃赋予新的功能价值，也已经成为创新的热点。纵观国内外，汽车玻璃的发展主要朝着两个方向，其一是功能化的汽车玻璃，其二就是增强安全性能的汽车玻璃。汽车玻璃向更安全和更强功能化方向发展是汽车玻璃性能的发展方向。现有的隔热玻璃主要采用以下两种，使用可吸收大量红外线的PVB胶片，减少进入车内的热量；或者在夹胶玻璃中间，均匀的喷射金属粉末，使得太阳能量被金属颗粒吸收或反射，从而达到隔热，降温的作用。上述隔热玻璃产品虽然能够减少太阳能辐射，降低车内温度，降低空调油耗，但是夏季高温暴晒导致汽车风挡玻璃容易出现爆裂或是麻点，存在安全隐患；汽车用玻璃被紫外线烤晒会发生老化变形，导致汽车风挡玻璃寿命缩短。为了解决上述问题，开发出了能够同时防紫外线和红外线且透过率高的汽车隔热玻璃。
发明内容
为了克服现有隔热汽车玻璃存在的问题，采用对玻璃基片双面镀敷多层膜的方式获得能够同时防止紫外线和红外线且可见光透过率高的隔热玻璃。
为了实现上述目的，隔热汽车玻璃包括玻璃基片，上表面包括4层膜，从基片的上表面从内至外依次包括金属层，防紫外线层，红外线反射层，保护层，下表面包括3层膜，从基片的下表面开始从内向外依次金属层，防紫外线层，保护层。
隔热汽车玻璃采用化学钢化的高铝硅酸盐玻璃，组分含量以wt％计，包括SiO240％-48％，A12O328-32％，Na2O 2-4％，K2O 10-14％，Li2O 6-9％，MgO 1-4％，CaO 2-7％，B2O31-5％，ZrO22-4％，其中CaO/MgO的比值大于2.5，玻璃的表面压缩应力层深度为8-15μm。
作为优选方案，基片厚度为5-30mm，基片上表面或下表面的金属层，金属层是铜，锡，锌及其合金，金属层厚度为100-130nm，采用真空镀膜的方式镀覆，金属层能够让车内光线变得柔和，减轻驾驶人员因为强光照射产生的疲劳感，对红外线具有高的反射作用，增强可见光的透射率，具有良好的隔热性能。
作为优选方案，基片上表面或下表面的防紫外线层是纳米二氧化钛和二氧化铈混合层，采用磁控溅射方式涂覆，防紫外层厚度为150-200nm，纳米二氧化钛为锐钛矿和/或金红石结构，粒径为10-50nm，纳米二氧化铈粒径为80-100nm，防紫外线层在透光情况下能够吸收紫外线，避免紫外线漫反射到驾乘人员对皮肤，眼睛等造成的伤害，而且不影响汽车玻璃的透明度和清晰度。
作为优选方案，基片上表面的红外线反射层是氧化锡层，采用磁控溅射，气相沉积等方式涂覆，红外线反射层厚度为50-80nm，红外线反射层能够反射波长在760nm以上的红外线，反射效率达到70％以上，能够起到很好的隔热效果，而且不影响可见光的透过率。
作为优选方案，基片上表面或下表面的保护层采用硬度较高的氟掺杂的氧化锡膜层，采用磁控溅射，气相沉积等方式涂覆，保护层厚度为100-150nm。
具有防紫外和红外功能的隔热汽车玻璃制备方法如下：
(1)提供玻璃基片，基片厚度为5-30mm，玻璃采用化学强化的高铝硅酸盐玻璃，玻璃的表面压缩应力层深度为8-15μm；
(2)同时或分别在玻璃基片上表面和下表面上采用真空蒸镀的方式沉积金属层，金属层厚度为100-130nm；
(3)同时或分别在已经沉积金属层的玻璃基片上表面和下表面上采用磁控溅射的方式沉积防紫外线层，防紫外线层的厚度为150-200nm；
(4)在步骤(3)获得的玻璃基片的上表面上采用磁控溅射和/或气相沉积的方式沉积红外线反射层，红外线反射层厚度为50-80nm；
(5)同时或分别在步骤(4)获得的玻璃基片上表面和下表面采用磁控溅射和/或气相沉积的方式获得保护层，保护层厚度为100-150nm。
有益效果
本发明的具有防紫外线和红外线的隔热汽车玻璃，采用两面镀覆的方式，能够在保证镀膜玻璃透光率的情况下，可见光透过率超过80％，同时实现了既能防止紫外线伤害，也能有效隔热的技术效果，355nm以下的紫外线截止率达到92％，900-3000nm的红外线反射率超过60％，在汽车玻璃方面具有广泛的应用，前景广阔。
具体实施方式
实施例1
(1)提供玻璃基片，基片厚度为15mm，玻璃采用化学强化的高铝硅酸盐玻璃，包括SiO240％，A12O329％，Na2O 4％，K2O 14％，Li2O 6％，MgO 1％，CaO3％，B2O31％，ZrO22％，其中CaO/MgO的比值为3，玻璃的表面压缩应力层深度为10μm；
(2)同时玻璃基片上表面和下表面上采用真空蒸镀的方式沉积金属层，金属层厚度为120nm，金属层是锡层；
(3)同时在已经沉积金属层的玻璃基片上表面和下表面上采用磁控溅射的方式沉积防紫外线层，防紫外线层的厚度为160nm，纳米二氧化钛包括锐钛矿和金红石结构，粒径为25nm，纳米二氧化铈粒径为90nm；
(4)在步骤(3)获得的玻璃基片的上表面上采用磁控溅射方式沉积氧化锡红外线反射层，红外线反射层厚度为70nm；
(5)同时在步骤(4)获得的玻璃基片上表面和下表面采用磁控溅射的方式获得氟掺杂的氧化锡膜保护层，保护层厚度为150nm；
制备获得的隔热汽车玻璃性能如下：可见光透过率82％，355nm以下的紫外线截止率达到88％，900-3000nm的红外线反射率为60％。
实施例2
(1)提供玻璃基片，基片厚度为20mm，玻璃采用化学强化的高铝硅酸盐玻璃，包括SiO240％，A12O332％，Na2O 4％，K2O 11％，Li2O 6％，MgO 1％，CaO3％，B2O31％，ZrO22％，其中CaO/MgO的比值为3，玻璃的表面压缩应力层深度为15μm；
(2)同时玻璃基片上表面和下表面上采用真空蒸镀的方式沉积金属层，金属层厚度为100nm，金属层是铜层；
(3)同时在已经沉积金属层的玻璃基片上表面和下表面上采用磁控溅射的方式沉积防紫外线层，防紫外线层的厚度为180nm，纳米二氧化钛包括锐钛矿结构，粒径为40nm，纳米二氧化铈粒径为80nm；
(4)在步骤(3)获得的玻璃基片的上表面上采用磁控溅射方式沉积氧化锡红外线反射层，红外线反射层厚度为60nm；
(5)同时在步骤(4)获得的玻璃基片上表面和下表面采用磁控溅射的方式获得氟掺杂的氧化锡膜保护层，保护层厚度为110nm；
制备获得的隔热汽车玻璃性能如下：可见光透过率83％，355nm以下的紫外线截止率达到88.5％，900-3000nm的红外线反射率为63％。
实施例3
(1)提供玻璃基片，基片厚度为5mm，玻璃采用化学强化的高铝硅酸盐玻璃，包括SiO240％，A12O328％，Na2O 4％，K2O 10％，Li2O 6％，MgO 2％，CaO7％，B2O31％，ZrO22％，其中CaO/MgO的比值为3.5，玻璃的表面压缩应力层深度为12μm；
(2)同时玻璃基片上表面和下表面上采用真空蒸镀的方式沉积金属层，金属层厚度为100nm，金属层是锌层；
(3)同时在已经沉积金属层的玻璃基片上表面和下表面上采用磁控溅射的方式沉积防紫外线层，防紫外线层的厚度为200nm，纳米二氧化钛包括金红石结构，粒径为20nm，纳米二氧化铈粒径为90nm；
(4)在步骤(3)获得的玻璃基片的上表面上采用磁控溅射方式沉积氧化锡红外线反射层，红外线反射层厚度为80nm；
(5)同时在步骤(4)获得的玻璃基片上表面和下表面采用磁控溅射的方式获得氟掺杂的氧化锡膜保护层，保护层厚度为140nm。
制备获得的隔热汽车玻璃性能如下：可见光透过率84％，355nm以下的紫外线截止率达到92％，900-3000nm的红外线反射率为61％。
实施例4：
(1)提供玻璃基片，基片厚度为10mm，玻璃采用化学强化的高铝硅酸盐玻璃，包括SiO242％，A12O328％，Na2O 2％，K2O 10％，Li2O 6％，MgO 2％，CaO7％，B2O31％，ZrO22％，其中CaO/MgO的比值为3.5，玻璃的表面压缩应力层深度为12μm；
(2)同时玻璃基片上表面和下表面上采用真空蒸镀的方式沉积金属层，金属层厚度为100nm，金属层是锌层；
(3)同时在已经沉积金属层的玻璃基片上表面和下表面上采用磁控溅射的方式沉积防紫外线层，防紫外线层的厚度为170nm，纳米二氧化钛包括锐钛矿结构，粒径为40nm，纳米二氧化铈粒径为85nm；
(4)在步骤(3)获得的玻璃基片的上表面上采用磁控溅射方式沉积氧化锡红外线反射层，红外线反射层厚度为50nm；
(5)同时在步骤(4)获得的玻璃基片上表面和下表面采用磁控溅射的方式获得氟掺杂的氧化锡膜保护层，保护层厚度为100nm；
制备获得的隔热汽车玻璃性能如下：可见光透过率84％，355nm以下的紫外线截止率达到90％，900-3000nm的红外线反射率为62％。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (3)

1.一种双面镀膜隔热汽车玻璃，其特征在于：玻璃基片，上表面包括4层膜，从基片的上表面从内至外依次包括金属层，防紫外线层，红外线反射层，保护层，下表面包括3层膜，从基片的下表面开始从内向外依次金属层，防紫外线层，保护层；玻璃基片厚度为5-30mm，金属层是铜，锡，锌及其合金，金属层厚度为100nm；防紫外线层是纳米二氧化钛和二氧化铈混合层，防紫外层厚度为200nm；红外线反射层是氧化锡层，红外线反射层厚度为80nm；纳米二氧化钛为锐钛矿和/或金红石结构，粒径为20nm，纳米二氧化铈粒径为90nm；保护层是氟掺杂的氧化锡膜层，保护层厚度为140nm；玻璃基片采用化学强化的高铝硅酸盐玻璃，组分含量以wt％计，包括SiO240％-48％，A12O328-32％，Na2O 2-4％，K2O 14％，Li2O 6-9％，MgO 1-4％，CaO 2-7％，B2O31-5％，ZrO22-4％，其中CaO/MgO的比值大于2.5，玻璃的表面压缩应力层深度为8-15μm；双面镀膜隔热汽车玻璃的可见光透过率超过80％，355nm以下的紫外线截止率达到92％，900-3000nm的红外线反射率超过60％。
2.如权利要求1所述的汽车玻璃，其特征在于，玻璃基片上表面和下表面的金属层、防紫外线层和保护层能够同时或分别沉积得到。
3.权利要求1-2任一项双面镀膜隔热汽车玻璃的制备方法，其特征在于：
(1)提供玻璃基片，玻璃采用化学强化的高铝硅酸盐玻璃，组分含量以wt％计，包括SiO240％-48％，A12O328-32％，Na2O 2-4％，K2O 14％，Li2O 6-9％，MgO 1-4％，CaO 2-7％，B2O31-5％，ZrO22-4％，其中CaO/MgO的比值大于2.5，玻璃的表面压缩应力层深度为8-15μm；
(2)在玻璃基片上表面和下表面上采用真空蒸镀的方式沉积金属层；
(3)在已经沉积金属层的玻璃基片上表面和下表面上采用磁控溅射的方式沉积防紫外线层；
(4)在步骤(3)获得的玻璃基片的上表面上采用磁控溅射和/或气相沉积的方式沉积红外线反射层；
(5)在步骤(4)获得的玻璃基片上表面和下表面采用磁控溅射和/或气相沉积的方式获得保护层。
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