CN109485271A - 一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃及其制备方法，玻璃包括基板，基板的表面上设有复合膜层，复合膜层由内之外依序包括内层、中间层和外层，所述内层为SiO2层，中间层为SiO2+ZnO层，外层为ZnO层。本发明的玻璃具有良好的抗辐射、抗静电和隔热功能，同时膜层间的结合强度高。
Description
技术领域
本发明涉及镀膜玻璃领域，尤其涉及一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃及其制备方法。
背景技术
近年来，新型功能性隔热涂料由于其能够有效阻止热传导、降低表面涂层和内部环境的温度、改善工作环境以及降低能耗等优点而逐渐应用于建筑物外墙、汽车外壳、船舶甲板以及航天军事等领域。应用于建筑物及汽车玻璃表面的隔热涂料可通过有效的反射太阳光的能量、降低物体表面对太阳辐射能量的吸收，从而起到隔热保温的效果。透明隔热涂料是一种对可见光具有高透过性、对红外线或热辐射具有较好的反射性(或阻隔性)的涂料，该涂料主要由对太阳光具有光谱选择性的半导体金属氧化物微粒和透明树脂组成。研究的重点主要集中在无机功能材料的选择方面，如ITO(氧化铟锡)、ATO(锑氧化锡)及氧化锡等。制成稳定分散的水性或溶剂型浆料，然后再将其应用于涂料中，制得具有隔热、耐磨、紫外屏蔽和隔绝红外线等多功能性纳米涂料，并在多个领域得到广泛的应用。目前看来成膜物质的性能对透明隔热涂料的应用至关重要。成膜物质需要具备高透明性、高硬度、良好的附着力、耐冻融性、耐水性等，这样才能适应玻璃的长期使用环境要求。汽车已成为人们日常生活中不可缺少的交通工具。为了实现好的采光，汽车制备中使用了大量的玻璃，尤其是前风挡，更是全部由大面积玻璃制作而成，以便为驾驶员提供良好的视线，确保行车安全。在轿车、跑车、巴士、公共汽车等车辆中，玻璃车窗的面积更是占到了整辆车表面积的三分之一以上。玻璃车窗的大量应用给人们带来明亮的车内空间，但也使人们承受热辐射之苦，尤其在夏天。其不但造成车内温度升高，车用空调能耗增加，还造成车辆乘员皮肤灼伤，车内饰件损害。因此汽车玻璃的功能化已成为发展趋势之一，研究机构和生产厂家花费大量人力物力进行研究，开发具有一定功能的汽车玻璃。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膜层结合度高的抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃，包括基板，基板的表面上设有复合膜层，复合膜层由内之外依序包括内层、中间层和外层，所述内层为SiO2层，中间层为SiO2+ZnO层，外层为ZnO层。
所述SiO2层的厚度为100-150nm。
所述SiO2+ZnO层的厚度为20-50nm。
所述ZnO层的厚度为50-70nm。
所述基板的厚度为3-9mm。
本发明玻璃制备方法包括以下步骤：
1)选择3-9mm厚的基板，用清洗机对基板进行清洗；
2)内层：将基板送入镀膜室，磁控溅射SiO2层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Si靶，Si靶电流4-8A，Ar气体流量和O2气体流量400-800SCCM：200-400SCCM，在基板上溅射形成厚度为100-150nm的SiO2层；
3)中间层：继续磁控溅射SiO2+ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶及Si靶，Zn靶电流4-8A，Si靶电流4-8A，Ar气体流量和O2气体流量400-800SCCM：200-400SCCM，溅射形成厚度为20-50nm的SiO2+ZnO层；
4)外层：继续磁控溅射ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶，Zn靶电流4-8A，Ar气体流量和O2气体流量400-800SCCM：200-400SCCM，溅射形成厚度为50-70nm的ZnO层。
本发明采用以上技术方案，具有以下有益效果：
1、SiO2层具有折射率低，具有化学性质稳定，膜层附着力强，能与基板表面产生良好的结合，耐磨性好等特点，同时是理想的减反射材料；在红外光区有高的阻隔率，在可见光区有高的透过率，在紫外区有高的吸收率，具有理想的透明隔热特性。
2、ZnO层具有高透性，强抗辐射性能，稳定的化学性能，低电阻能有效抑制静电，以及良好的透明隔热性能。
3、相邻两个膜层间均有相同的成分进行过渡，这样可以有效提高相邻膜层间的结合强度。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃，包括玻璃基1，基板的表面上设有复合膜层，复合膜层由内之外依序包括内层2、中间层3和外层4，所述内，2为SiO2层，中间层3为SiO2+ZnO层，外层4为ZnO层。
其中，基板1的厚度为3-9mm，SiO2层的厚度为100-150nm，SiO2+ZnO层的厚度为20-50nm，ZnO层的厚度为50-70nm。
实施例1：本发明玻璃制备方法包括以下步骤：
1)选择3-9mm厚的基板，用清洗机对基板进行清洗；
2)内层：将基板送入镀膜室，磁控溅射SiO2层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Si靶，Si靶电流4A，Ar气体流量和O2气体流量400SCCM：200SCCM，在基板上溅射形成厚度为100-150nm的SiO2层；
3)中间层：继续磁控溅射SiO2+ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶及Si靶，Zn靶电流4A，Si靶电流4A，Ar气体流量和O2气体流量400SCCM：200SCCM，溅射形成厚度为20nm的SiO2+ZnO层；
4)外层：继续磁控溅射ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶，Zn靶电流4A，Ar气体流量和O2气体流量400SCCM：200SCCM，溅射形成厚度为50nm的ZnO层。
实施例2：本发明玻璃制备方法包括以下步骤：
1)选择3mm厚的基板，用清洗机对基板进行清洗；
2)内层：将基板送入镀膜室，磁控溅射SiO2层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Si靶，Si靶电流6A，Ar气体流量和O2气体流量600SCCM：300SCCM，在基板上溅射形成厚度为130nm的SiO2层；
3)中间层：继续磁控溅射SiO2+ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶及Si靶，Zn靶电流6A，Si靶电流6A，Ar气体流量和O2气体流量600SCCM：300SCCM，溅射形成厚度为30nm的SiO2+ZnO层；
4)外层：继续磁控溅射ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶，Zn靶电流6A，Ar气体流量和O2气体流量600SCCM：300SCCM，溅射形成厚度为600nm的ZnO层。
实施例3：本发明玻璃制备方法包括以下步骤：
1)选择9mm厚的基板，用清洗机对基板进行清洗；
2)内层：将基板送入镀膜室，磁控溅射SiO2层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Si靶，Si靶电流8A，Ar气体流量和O2气体流量800SCCM：400SCCM，在基板上溅射形成厚度为150nm的SiO2层；
3)中间层：继续磁控溅射SiO2+ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶及Si靶，Zn靶电流8A，Si靶电流8A，Ar气体流量和O2气体流量800SCCM：400SCCM，溅射形成厚度为50nm的SiO2+ZnO层；
4)外层：继续磁控溅射ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶，Zn靶电流8A，Ar气体流量和O2气体流量800SCCM：400SCCM，溅射形成厚度为70nm的ZnO层。
实施例4：本发明玻璃制备方法包括以下步骤：
1)选择6mm厚的基板，用清洗机对基板进行清洗；
2)内层：将基板送入镀膜室，磁控溅射SiO2层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Si靶，Si靶电流6A，Ar气体流量和O2气体流量800SCCM：400SCCM，在基板上溅射形成厚度为120nm的SiO2层；
3)中间层：继续磁控溅射SiO2+ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶及Si靶，Zn靶电流8A，Si靶电流4A，Ar和O2气体流量800SCCM：400SCCM，溅射形成厚度为30nm的SiO2+ZnO层；
4)外层：继续磁控溅射ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶，Zn靶电流6A，Ar和O2气体流量800SCCM：400SCCM，溅射形成厚度为60nm的ZnO层。
为了验证本发明制备方法制得的一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃及其制备方法，对上述各实施例中镀膜玻璃膜层进行性能测试，可知，本发明ZnO膜层制备与现有传统单层ZnO薄膜为对比，进行工艺，紫外光透光率，红外反射率测量，微结构，隔热镀膜层检测，附着性测试及方块电阻结果如下表：
Claims (6)
1.一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃，包括基板，基板的表面上设有复合膜层，复合膜层由内之外依序包括内层、中间层和外层，其特征在于：所述内层为SiO2层，中间层为SiO2+ZnO层，外层为ZnO层。
2.根据权利要求1所述的一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃，其特征在于：所述SiO2层的厚度为100-150nm。
3.根据权利要求1所述的一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃，其特征在于：所述SiO2+ZnO层的厚度为20-50nm。
4.根据权利要求1所述的一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃，其特征在于：所述ZnO层的厚度为50-70nm。
5.根据权利要求1所述的一种抗辐射、抗静电、隔热镀膜玻璃，其特征在于：所述基板的厚度为3-9mm。
6.根据权利要求1所述的玻璃的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
1）选择3-9mm厚的基板，用清洗机对基板进行清洗；
2）内层：将基板送入镀膜室，磁控溅射SiO2层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Si靶，Si靶电流4-8A，Ar气体流量和O2气体流量400-800SCCM：200-400SCCM，在基板上溅射形成厚度为100-150nm的SiO2层；
3）中间层：继续磁控溅射SiO2+ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶及Si靶，Zn靶电流4-8A，Si靶电流4-8A，Ar气体流量和O2气体流量400-800SCCM：200-400SCCM，溅射形成厚度为20-50nm的SiO2+ZnO层；
4）外层：继续磁控溅射ZnO层，用直流电源，Ar气、O2作为保护气体，磁控溅射Zn靶，Zn靶电流4-8A，Ar气体流量和O2气体流量400-800SCCM：200-400SCCM，溅射形成厚度为50-70nm的ZnO层。
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