CN109823001A

CN109823001A - 一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃及其制备方法

Info

Publication number: CN109823001A
Application number: CN201910236648.1A
Authority: CN
Inventors: 林嘉宏
Original assignee: TG ANHUI GLASS Co Ltd
Current assignee: TG ANHUI GLASS Co Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2019-05-31

Abstract

本发明公开了一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃及其制备方法，包括两层玻璃基板、凝胶层和过渡层；制备方法包括以下几个步骤，(1)对玻璃基板清洗；(2)过渡层的制备；(3)SiO₂气凝胶材料的制备；(4)SiO₂气凝胶层的旋涂镀膜。和一般的低辐射镀膜玻璃相比，本发明的双层节能高透光低辐射浮法玻璃，在具有优异性能的防辐射性能之外，还具有一般玻璃所没有的光透过性，采用了双层玻璃基板结构，将SiO₂气凝胶层放在双层玻璃基板之间，很好的保护SiO₂气凝胶，不会受到风吹雨打、刮蹭或者风沙等的影响，大大提高了SiO₂气凝胶的使用寿命。

Description

一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃及其制备方法

技术领域

本发明涉及浮法玻璃的技术领域，尤其涉及一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃及其制备方法。

背景技术

低透射率镀膜玻璃是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物的膜系玻璃，使镀膜玻璃与普通玻璃相比表面辐射率更低且具有光谱选择性，低辐射层膜对波长2.5μm～40μm范围的远红外线有较高的反射能力，这种良好的阻隔热辐射透过特性，使其在冬季将室内的热辐射绝大部分反射回室内，保证室内热量不向外散失；在夏季可以阻止室外的热辐射进入室内，从而达到节能效果。这种玻璃同时具有所需求的可见光透过率，以保持必要的室内光线照度，同时兼顾且降低太阳光谱中的红外线辐射进入室内以降低室内的热负荷，并较好的防止过量紫外线辐射进入室内。

本发明主要解决低辐射玻璃的透光性不足和镀膜材料通常情况下使用寿命短的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃及其制备方法，主要解决低辐射玻璃的透光性不足和镀膜材料通常情况下使用寿命短的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃，

包括两层玻璃基板；

所述两层基板之间设置有凝胶层；

所述凝胶层与两侧的玻璃基板之间还设置有过渡层。

优选的，一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃，所述凝胶层为SiO₂气凝胶层，所述凝胶层的厚度为2～3μm。

优选的，一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃，所述过渡层为氧化铝膜层，所述过渡层的厚度为100～150nm。

一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃的制备方法，包括以下几个步骤，

(1)对玻璃基板清洗：将两块玻璃基板分别用洗涤剂清洗，然后用去离子水超声清洗40～50min，再用乙醇超声清洗20～30min，最后对基板的表面进行烘干，备用；

(2)过渡层的制备：将清洗后的两块玻璃基板分别置于磁控镀膜的镀膜室中，抽真空至0.5～0.8MPa，加热至180～220℃，然后向镀膜室中充入溅射气体氩气至玻璃基板表面压强0.3～0.6Pa，磁控溅射靶材为铝质层，磁控溅射的阴极为纯氧，分别对两块玻璃基板的单一侧进行磁控镀膜，得到的氧化铝膜层厚度为100～150nm；

(3)SiO₂气凝胶材料的制备：以重量份为单位将40～50份甲基三甲氧基硅烷溶解在150份甲醇中，加入0.001mol/L的草酸溶液80～120份，在高温下搅拌30min，将所得溶液置于室温条件下陈化24h；第二步，加入饱和氨水20～30份继续搅拌15min，得到的凝胶室温条件下凝胶陈化2d，然后将凝胶稀释在溶剂甲醇中，用均质搅拌器搅拌，得到均质后的溶胶溶液；

(4)SiO₂气凝胶层的旋涂镀膜：对步骤(2)得到的两块玻璃基板上的氧化铝膜层的表面进行SiO₂气凝胶层的旋涂镀膜，旋涂速度为2000～2200r/min，完成后将两块玻璃基板旋涂有SiO₂气凝胶层的一侧重合并相互挤压，先在室温下干燥24h，然后放入电炉中，600℃条件下热处理1.5～2.0h，得到双层节能高透光低辐射浮法玻璃。

优选的，一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃的制备方法，步骤(2)中，在反应溅射前对金属铝靶进行预轰击1.0～1.5h。

本发明的优点在于：和一般的低辐射镀膜玻璃相比，本发明的双层节能高透光低辐射浮法玻璃，在具有优异性能的防辐射性能之外，还具有一般玻璃所没有的光透过性，为了防止SiO₂气凝胶成为与外界接触的直接接触层，采用了双层玻璃基板结构，将SiO₂气凝胶层放在双层玻璃基板之间，很好的保护SiO₂气凝胶，不会受到风吹雨打、刮蹭或者风沙等的影响，大大提高了SiO₂气凝胶的使用寿命。

附图说明

图1：为本发明结构示意图。

图中，玻璃基板1、凝胶层2、过渡层3。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实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：

本发明的浮法玻璃的玻璃基板主要包括的成分：SiO₂(72～72.2％)、Na₂O(13.4～14.6％)、CaO(8.2～8.9％)、Al₂O₃(1.3～1.5％)、MgO(2.9～4.0％)。

主要的过程包括配合料的制备、高温熔化、澄清、均化、冷却、锡槽成型、退火、切割包装。

装料：将混合料装入投料机内；

熔炼：投料机将配合料送入投料机内进行熔化；

漂浮：玻璃熔窑熔化玻璃，玻璃在锡槽的锡面上漂浮抛光；

冷却：抛光后玻璃进入退火窑进行冷却退火；

切割：冷却玻璃进行切割。

一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃，

包括两层玻璃基1；

所述两层基板1之间设置有凝胶层2；

所述凝胶层2与两侧的玻璃基板1之间还设置有过渡层3。

优选的，一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃，所述凝胶层2为SiO₂气凝胶层，所述凝胶层2的厚度为2.5μm。

优选的，一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃，所述过渡层3为氧化铝膜层，所述过渡层3的厚度为100nm。

(1)对玻璃基板清洗：将两块玻璃基板分别用洗涤剂清洗，然后用去离子水超声清洗45min，再用乙醇超声清洗25min，最后对基板的表面进行烘干，备用。

实际生产过程中超硬防刮的玻璃由于需要保证表面覆盖膜层的牢固性，玻璃基片上在进入真空室前不能有灰尘、脏污附着在玻璃基片的表面，否则不仅牢固性差，还会产生黑点、针孔和异色等缺陷；普通的自来水中的颗粒和微生物等不溶解或固体化学物质质量分数很高，所以普通自来水纯度达不到镀膜基片的洁净要求。

(2)过渡层的制备：将清洗后的两块玻璃基板分别置于磁控镀膜的镀膜室中，抽真空至0.6MPa，加热至200℃，然后向镀膜室中充入溅射气体氩气至玻璃基板表面压强0.4Pa，磁控溅射靶材为铝质层，磁控溅射的阴极为纯氧，分别对两块玻璃基板的单一侧进行磁控镀膜，得到的氧化铝膜层厚度为100nm。

氧化铝材料与玻璃基板中Si键可以形成Si-O键组合，与玻璃具有很好的结合力，使用氧化铝作为玻璃基板的过渡层，可以增加膜层的附着力，氧化铝本身是硬性材料，作为基底还具有比玻璃表层硬的优点。

(3)SiO₂气凝胶材料的制备：以重量(Kg)为单位将45Kg甲基三甲氧基硅烷溶解在150Kg甲醇中，加入0.001mol/L的草酸溶液80Kg，在高温下搅拌30min，将所得溶液置于室温条件下陈化24h；第二步，加入饱和氨水25Kg继续搅拌15min，得到的凝胶室温条件下凝胶陈化2d，然后将凝胶稀释在溶剂甲醇中，用均质搅拌器搅拌，得到均质后的溶胶溶液；

(4)SiO₂气凝胶层的旋涂镀膜：对步骤(2)得到的两块玻璃基板上的氧化铝膜层的表面进行SiO₂气凝胶层的旋涂镀膜，旋涂速度为2000r/min，完成后将两块玻璃基板旋涂有SiO₂气凝胶层的一侧重合并相互挤压，先在室温下干燥24h，然后放入电炉中，600℃条件下热处理1.5h，得到双层节能高透光低辐射浮法玻璃。

优选的，一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃的制备方法，步骤(2)中，在反应溅射前对金属铝靶进行预轰击1.0h。

本发明中的预轰击作用是清除氧化铝表面的氧化层杂质，有利于成膜的致密性。

SiO₂气凝胶材料具有纳米骨架组成的三维空间纳米网格结构，其密度低，孔隙率高、导热率低、折射率低、透过率高；是作为建筑玻璃透明隔热膜的非常理想的选择，进一步提高玻璃的节能性。

和一般的低辐射镀膜玻璃相比，本发明的双层节能高透光低辐射浮法玻璃，在具有优异性能的防辐射性能之外，还具有一般玻璃所没有的光透过性，为了防止SiO₂气凝胶作为与外界接触的直接接触层，采用了双层结构，将SiO₂气凝胶层放在双层玻璃基板之间，很好的保护SiO₂气凝胶，不会受到风吹雨打、刮蹭或者风沙等的影响，大大提高了SiO₂气凝胶的使用寿命。

不仅如此，SiO₂气凝胶作为双层玻璃基板的中间层，具有将两层基板粘接的作用，首先氧化铝膜层材料与玻璃基板中Si键可以形成Si-O键组合键，同时SiO₂气凝胶中的Si与氧化铝的富余O可以组合Si-O键，最终使膜层结合力比较稳定，氧化铝中的富余O可以分别与玻璃基板中的Si和SiO₂气凝胶的Si组合O-Si-O键，使最终的双层玻璃基板之间结合性更好。

由于SiO₂气凝胶材料具有纳米骨架组成的三维空间纳米网格结构，其密度低，所以SiO₂气凝胶层作为中间层还具有良好的隔音效果。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃，其特征在于：

包括两层玻璃基板；

所述两层基板之间设置有凝胶层；

所述凝胶层与两侧的玻璃基板之间还设置有过渡层。

2.根据权利要求1所述一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃，其特征在于：所述凝胶层为SiO₂气凝胶层，所述凝胶层的厚度为2～3μm。

3.根据权利要求1所述一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃，其特征在于：所述过渡层为氧化铝膜层，所述过渡层的厚度为100～150nm。

4.一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下几个步骤，

5.根据权利要求4所述一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，在反应溅射前对金属铝靶进行预轰击1.0～1.5h。