CN110436794A - 一种节能型阳光控制膜玻璃及其制备方法 - Google Patents

一种节能型阳光控制膜玻璃及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能型阳光控制膜玻璃及其制备方法。该玻璃包括玻璃基板和功能膜层组成，玻璃基板为浮法玻璃基板，所述的功能膜层包括从玻璃基板的任意一面向外依次逐层沉积而成的ZnO层、Ag层、NiCrOx层、Si3N4层、TiO2层、Ag层、NiCrOx层以及Si3N4层。本发明公开的节能型阳光控制膜玻璃在可见光(400‑700nm)波段具有很高的透过率，在紫外(200‑400nm)以及近红外(700‑1800nm)波段具有很低的透过率。本发明公开的节能型阳光控制膜玻璃具有良好的隔热性能，能够在保证室内采光柔和的条件下，可有效地屏蔽进入室内的太阳辐射能，避免暖房效应，节约室内降温空调的能源消耗。

Description

一种节能型阳光控制膜玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃技术领域，具体涉及一种节能型阳光控制膜玻璃及其制备方法。
背景技术
根据国家标准GB/T 18915.1-2013定义，阳光控制镀膜玻璃是一种对波长范围350nm～1800nm的太阳光具有一定控制作用的镀膜玻璃。具体来说，这种玻璃具有良好的隔热性能，能够在保证室内采光柔和的条件下，可有效地屏蔽进入室内的太阳辐射能，避免暖房效应，节约室内降温空调的能源消耗。
现有的阳光控制镀膜玻璃存在可见光(400～700nm)波段的透过率较低，无法保证室内充足的照明，光线不足，人眼舒适度低；同时在紫外(200～400nm)以及近红外(700～1800nm)波段的透过率高，无法有效地屏蔽进入室内的太阳辐射能，节能效果不明显，无法满足市场要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中无法实现的可见光(400～700nm) 波段超高透过率，紫外以及近红外波段超低透过率，保证室内采光柔和的条件下，太阳辐射屏蔽明显问题。
为了实现上述目的，本发明所设计的一种节能型阳光控制膜玻璃，其特征是：
(1)所述的节能型阳光控制膜玻璃，包括玻璃基板和功能膜层，所述的玻璃基板为浮法玻璃基板，具有相对的两面，厚度2～20mm。
(2)所述的功能膜层包括从所述玻璃基板的任意一面向外依次逐层沉积而成的ZnO层、Ag层、NiCrOx层、Si3N4层、TiO2层、Ag层、 NiCrOx层以及Si3N4层。
(3)从所述玻璃基板向外依次逐层沉积而成的ZnO层、Ag层、NiCrOx层、Si3N4层、TiO2层、Ag层、NiCrOx层以及Si3N4层的厚度分别为：30nm、10nm、3nm、20nm、45nm、15nm、3nm、40nm。
为了实现上述所设计的一种节能型阳光控制膜玻璃，其制备步骤如下：
步骤S01：对玻璃基板进行表面处理；
步骤S02：在所述玻璃基板处理后的表面上依次沉积ZnO层、Ag 层、NiCrOx层、Si3N4层、TiO2层、Ag层、NiCrOx层以及Si3N4层。
从所述玻璃基板向外依次逐层沉积而成的ZnO层、Ag层、NiCrOx层、Si3N4层、TiO2层、Ag层、NiCrOx层以及Si3N4层的厚度分别为： 30nm、10nm、3nm、20nm、45nm、15nm、3nm、40nm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明的目的在于开发出一种节能型阳光控制膜玻璃及其制备方法，利用金属诱导滤光片设计的原理，在玻璃基板上由内向外依次逐层沉积而成的ZnO层、Ag层、NiCrOx层、Si3N4层、TiO2层、Ag层、 NiCrOx层以及Si3N4层。其中Ag层为诱导金属层，NiCrOx层为防Si3N4污染Ag层，Si3N4层为最外耐磨层，ZnO层与TiO2层为介质光学设计匹配层，从而解决现有技术中无法实现的可见光(400～700nm)波段超高透过率，紫外以及近红外波段超低透过率，保证室内采光柔和的条件下，太阳辐射屏蔽明显问题。本发明公开的节能型阳光控制膜玻璃在可见光(400～700nm)波段的平均透过率高达87.7％。在紫外(200～ 400nm)以及近红外(700～1800nm)波段的平均透过率低达37.2％和 11.2％。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中节能型阳光控制膜玻璃的结构示意图；
图2是本发明实施例的节能型阳光控制膜玻璃的透过率光谱曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本发明实例提供了一种节能型阳光控制膜玻璃，如图1所示，该节能型阳光控制膜玻璃包括玻璃基板1和功能膜层2组成。
其中，在任一实施例中，玻璃基板1由浮法玻璃构成，玻璃基板具有相对的两面，厚度5mm。
从所述玻璃基板的任意一面向外依次逐层沉积ZnO层21、Ag层 22、NiCrOx层23、Si3N4层24、TiO2层25、Ag层26、NiCrOx层27 以及Si3N4层28。
作为优选地，本实施例的上述各个功能膜层的厚度分别为ZnO层 30nm、Ag层10nm、NiCrOx层3nm、Si3N4层20nm、TiO2层45nm、 Ag层15nm、NiCrOx层3nm以及Si3N4层40nm。
相应地，在上文所述的节能型阳光控制膜玻璃的基础上，本发明实施例还提供了本发明实施例节能型阳光控制膜玻璃的一种制备方法。作为本发明优选实施例，该节能型阳光控制膜玻璃的制备方法包括如下步骤：
步骤S01：前处理，清洗浮法玻璃，将清洗好的浮法玻璃作为玻璃基板；
步骤S02：膜层沉积处理，控制溅射真空度为2×10-3mbar～5× 10-3mbar，在所述浮法玻璃基板上依次沉积如下厚度的膜层：30nm的 ZnO层、10nm的Ag层、3nm的NiCrOx层、20nm的Si3N4层、45nm 的TiO2层、15nm的Ag层、3nm的NiCrOx层以及40nm的Si3N4层。具体如下：
采用氩气和氧气为工作气体，交流电源溅射锌靶，在处理后的浮法玻璃表面上磁控溅射氧化锌膜层，溅射厚度为30nm，氩气与氧气的流量比为3:4。
采用氩气为工作气体，直流电源溅射银靶，在氧化锌膜层上磁控溅射银膜层，厚度为10nm。
采用氩气为工作气体，直流电源溅射平面镍铬合金靶，在银膜层上磁控溅射镍铬合金膜层，厚度为3nm，镍铬合金靶的质量比Ni:Cr＝8:2。
采用氩气和氮气为工作气体，交流电源溅射硅铝靶，在镍铬合金膜层上磁控溅射氮化硅膜层，厚度为20nm，氩气与氮气的流量比为1:1。
采用氩气和氧气为工作气体，交流电源溅射钛靶，在氮化硅膜层上磁控溅射二氧化钛膜层，溅射厚度为45nm，氩气与氧气的流量比为1:2。
采用氩气为工作气体，直流电源溅射银靶，在二氧化钛膜层上磁控溅射银膜层，厚度为15nm。
采用氩气为工作气体，直流电源溅射平面镍铬合金靶，在银膜层上磁控溅射镍铬合金膜层，厚度为3nm，镍铬合金靶的质量比Ni:Cr＝8:2。
采用氩气和氮气为工作气体，交流电源溅射硅铝靶，在镍铬合金膜层上磁控溅射氮化硅膜层，厚度为40nm，氩气与氮气的流量比为1:1。
上述步骤结束后，采用在线检测光度计测量光谱曲线，得到的光谱曲线如附图2所示。
本发明公开的节能型阳光控制膜玻璃在可见光(400～700nm) 波段的平均透过率高达87.7％。在紫外(200～400nm)以及近红外 (700～1800nm)波段的平均透过率低达37.2％和11.2％。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种节能型阳光控制膜玻璃，其特征在于：所述节能型阳光控制膜玻璃包括玻璃基板和功能膜层，所述的玻璃基板为浮法玻璃基板，所述的功能膜层包括从所述玻璃基板任意一面向外依次逐层沉积而成的ZnO层、Ag层、NiCrOx层、Si3N4层、TiO2层、Ag层、NiCrOx层以及Si3N4层。
2.如权利要求1所述的一种节能型阳光控制膜玻璃，其特征在于：所述的玻璃基板的厚度为2～20mm。
3.如权利要求1所述的一种节能型阳光控制膜玻璃，其特征在于：从所述玻璃基板任意一面向外依次逐层沉积而成的ZnO层、Ag层、NiCrOx层、Si3N4层、TiO2层、Ag层、NiCrOx层以及Si3N4层的厚度分别为：30nm、10nm、3nm、20nm、45nm、15nm、3nm、40nm。
4.如权利要求1所述的一种节能型阳光控制膜玻璃，其特征在于：所述的节能型阳光控制膜玻璃在可见光400～700nm波段的平均透过率高达87.7％；在紫外200～400nm波段以及近红外700～1800nm波段的平均透过率低达37.2％和11.2％。
5.如权利要求1所述的一种节能型阳光控制膜玻璃的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤S01：对玻璃基板进行表面处理；
步骤S02：在所述玻璃基板处理后的表面上依次沉积ZnO层、Ag层、NiCrOx层、Si3N4层、TiO2层、Ag层、NiCrOx层以及Si3N4层。
6.如权利要求5所述的一种节能型阳光控制膜玻璃的制备方法，其特征在于：所述沉积为磁控溅射沉积；溅射真空度为2×10-3mbar～5×10-3mbar。
7.如权利要求5所述的一种节能型阳光控制膜玻璃的制备方法，其特征在于：
采用氩气和氧气为工作气体，交流电源溅射锌靶，在处理后的浮法玻璃表面上磁控溅射氧化锌膜层，溅射厚度为30nm，氩气与氧气的流量比为3:4；
采用氩气为工作气体，直流电源溅射银靶，在氧化锌膜层上磁控溅射银膜层，厚度为10nm；
采用氩气为工作气体，直流电源溅射平面镍铬合金靶，在银膜层上磁控溅射镍铬合金膜层，厚度为3nm，镍铬合金靶的质量比Ni:Cr＝8:2；
采用氩气和氮气为工作气体，交流电源溅射硅铝靶，在镍铬合金膜层上磁控溅射氮化硅膜层，厚度为20nm，氩气与氮气的流量比为1:1；
采用氩气和氧气为工作气体，交流电源溅射钛靶，在氮化硅膜层上磁控溅射二氧化钛膜层，溅射厚度为45nm，氩气与氧气的流量比为1:2；
采用氩气为工作气体，直流电源溅射银靶，在二氧化钛膜层上磁控溅射银膜层，厚度为15nm；
采用氩气为工作气体，直流电源溅射平面镍铬合金靶，在银膜层上磁控溅射镍铬合金膜层，厚度为3nm，镍铬合金靶的质量比Ni:Cr＝8:2；
采用氩气和氮气为工作气体，交流电源溅射硅铝靶，在镍铬合金膜层上磁控溅射氮化硅膜层，厚度为40nm，氩气与氮气的流量比为1:1。
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