CN110510872A - 一种福特蓝节能着色镀膜玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种福特蓝节能着色镀膜玻璃及其制备方法，包括以下重量百分含量的组分：SiO2 71.0％‑72.5％、Al2O3 0.8％‑1.2％、CaO 8.5‑10.0％、MgO 4.0％‑4.5％；Na2O 13.5％‑14.0％；K2O 0％‑0.3％；Fe2O3 0.35％‑0.5％和Co3O4 60ppm‑100ppm，镀膜为采用包括硅烷和乙烯的混合气体，通过化学气相淀积法在玻璃基体表面形成的厚度为50nm‑80nm的膜层。本发明的福特蓝玻璃具有遮阳效果好的特点，在保证室内采光的要求时能够反射近红外线、抗紫外线，从而控制透过玻璃进入室内的总能量，进而控制室内温度，达到节能效果。

Description

一种福特蓝节能着色镀膜玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃制造领域，尤其涉及一种福特蓝节能着色镀膜玻璃及其制备方法。
背景技术
随着现代建筑设计理念的变化，人们注重采用装饰美观、大面积窗户作为办公楼宇的外墙面应用推广，问题是如果采用普通玻璃作为幕墙玻璃，其能量消耗非常惊人。因此，采用具有可见光透过、隔热性能和节能效果的镀膜玻璃，是最佳选用。
在大型浮法生产线上进行颜色玻璃的镀膜工业化操作，存在生产工艺复杂、技术难度大，质量稳定性难以控制等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种遮阳效果好、节能的福特蓝着色镀膜玻璃及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种福特蓝节能着色镀膜玻璃，包括玻璃基体及玻璃基体表面的镀膜，所述玻璃基体包括基础玻璃组分与着色剂，所述基础玻璃组分包括以下重量百分含量的组分：SiO271.0％-72.5％、Al2O3 0.8％-1.2％、CaO 8.5-10.0％、MgO 4.0％-4.5％和Na2O 13.5％-14.0％；K2O 0％-0.3％；所述着色剂由下述重量含量的组分组成：Fe2O3 0.35％-0.5％和Co3O4 60ppm-100ppm，Fe2O3和Co3O4的含量以所述基础玻璃组分为基础计量；所述镀膜为采用包括硅烷和乙烯的混合气体，通过化学气相淀积法在玻璃基体表面形成的厚度为50nm-80nm的膜层。
进一步的，所述Co3O4含量为80ppm-100ppm。
进一步的，所述镀膜厚度为60nm-70nm。
进一步的，所述玻璃基体的厚度为4mm-6mm。
本发明提供的一种福特蓝节能着色镀膜玻璃的制备方法，按所述组分含量将所述基础玻璃组分与所述着色剂送入熔窑中熔化、澄清与冷却，然后将冷却后得到的玻璃液送入锡槽，通入硅烷、乙烯与氮气，采用化学气相沉积法在玻璃基体表面沉积膜层，经退火切裁后得到福特蓝节能着色镀膜玻璃。
进一步的，所述硅烷与乙烯的流量比为3-5：1。
进一步的，所述熔化温度为1560-1600℃，澄清温度为1450-1470℃，冷却温度为1160-1170℃。
进一步的，所述锡槽的温度为620-650℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的镀膜玻璃是由福特蓝玻璃基片在浮法生产线上采用CVD化学沉积镀膜技术而制成。经大量的实验研究发现，采用高含量的Co3O4(60ppm-100ppm)与Fe2O3复合进行着色的福特蓝玻璃具有特定的颜色，同时采用硅烷和乙烯的混合气体在玻璃基片上镀一层50-80nm厚的CVD膜，通过这两方面使其具有突出的光学性能。
本发明的福特蓝玻璃具有遮阳效果好的特点，在保证室内采光的要求时能够反射近红外线、抗紫外线，从而控制透过玻璃进入室内的总能量，进而控制室内温度，达到节能效果。此外，本发明的福特蓝玻璃颜色绚丽、装饰美观。
本发明的镀膜工艺，工艺过程简单，成本低，质量稳定性易于控制。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明一个具体实施方式的福特蓝本体着色玻璃，其质量百分比组成为：SiO2：71.0％-72.5％；Al2O3：0.8％-1.2％；CaO：8.5-10.0％；MgO：4.0％-4.5％；Na2O：13.5％-14.0％。K2O 0％-0.3％着色剂成分：Fe2O3：0.35％-0.5％；Co3O4：60ppm-100ppm。
SiO2是构成玻璃骨架的成分，若含量太低，玻璃粘度小，导致全息成像福特蓝玻璃基片产品析晶严重，成型难度大。但其含量太高，玻璃的粘度太大，不利于玻璃的熔解，现有的窑炉工艺难以满足。
Al2O3用以提高玻璃结构的强度，提高玻璃的抗划伤性、抗跌落性。但Al2O3含量过高，难以熔制。相反地，Al2O3含量过低，玻璃容易析晶，机械强度较低不利于成型。
CaO是降低高温粘性并显著提高熔融性而不使应变点降低的成分。而且，CaO具有抑制含Mg的失透结晶的析出的效果。若CaO的含量少，则难以有上述效果。另一方面，若CaO的含量多，则钙长石的失透结晶容易析出且密度容易上升。
MgO可以降低玻璃熔化温度，有利于玻璃的熔制，提高玻璃的稳定性，抑制玻璃析晶倾向，促进离子交换，提高玻璃强化后应力强度及深度，但是MgO超过一定量会使玻璃发生失透。
Na2O是化学强化处理过程中的发生离子交换的成分。其含量较高时，会增加玻璃的膨胀系数，降低玻璃的机械性能。
将原料按玻璃配方比例送入熔窑熔化反应后，经过成型工序后可得到一种具有福特蓝颜色的本体着色玻璃。在成型工段中，可采用在线CVD镀膜技术为该本体着色玻璃镀上一层膜层，进而得到本体着色福特蓝镀膜玻璃。
在一个具体实施方式中，将基础玻璃组分与着色剂组分送入熔窑中，在1560-1600℃下原料发生熔化反应，然后在1450-1470℃澄清，在冷却部冷却至1160-1170℃。冷却后的玻璃液进入锡槽后，采用化学气相沉积方法在福特蓝本体着色玻璃的表面上沉积50-80nm厚的膜层，锡槽的温度为620-650℃，拉引速度为200-550m/h。镀膜时通入硅烷和乙烯的混合气体。硅烷、乙烯及载气氮气根据所需产品种类，按一定比例进行混合配比，通入镀膜器内，在其内进行化学反应，沉积在移动的福特蓝玻璃基片上形成镀膜。经退火切裁后得到所需性能福特蓝镀膜玻璃。
下述实施例1-6各组分含量如表1所示。
表1
实施例1
按表1的组分含量将基础玻璃组分与着色剂组分送入熔窑中，在1580℃下原料发生熔化反应，然后在1460℃澄清，在冷却部冷却至1165℃。
在锡槽窄段选取合适温度场(630℃)位置安装镀膜器，将镀膜器横向穿入锡槽内部，拉引速度350m/h，玻璃基片厚度6mm，将混合气体硅烷、乙烯、氮气按5:1:8流量比通入反应器内部，经反应器以层流形式喷射至高温玻璃板上，经化学反应后沉积在福特蓝玻璃基片上(膜层厚度60nm)，经退火切裁后得到所需性能福特蓝镀膜玻璃，其性能指标如表2。
所述未添加Co的镀膜玻璃，除未添加Co3O4外，其组成和镀膜工艺与本实施例相同。
表2
实施例2
按表1的组分含量将基础玻璃组分与着色剂组分送入熔窑中，在1580℃下原料发生熔化反应，然后在1460℃澄清，在冷却部冷却至1165℃。
在锡槽窄段选取合适温度场(630℃)位置安装镀膜器，将镀膜器横向穿入锡槽内部，拉引速度450m/h，玻璃基片厚度5mm，将混合气体硅烷、乙烯、氮气按5:1:8流量比通入反应器内部，经反应器以层流形式喷射至高温玻璃板上，经化学反应后沉积在福特蓝玻璃基片上(膜层厚度70nm)，经退火切裁后得到所需性能福特蓝镀膜玻璃，其性能指标如表3。
表3
实施例3
按表1的组分含量将基础玻璃组分与着色剂组分送入熔窑中，在1580℃下原料发生熔化反应，然后在1460℃澄清，在冷却部冷却至1165℃。
在锡槽窄段选取合适温度场(630℃)位置安装镀膜器，将镀膜器横向穿入锡槽内部，拉引速度450m/h，玻璃基片厚度5mm，将混合气体硅烷、乙烯、氮气按5:1:8流量比通入反应器内部，经反应器以层流形式喷射至高温玻璃板上，经化学反应后沉积在福特蓝玻璃基片上(膜层厚度70nm)，经退火切裁后得到所需性能福特蓝镀膜玻璃，其性能指标如表4。
表4
实施例4
按表1的组分含量将基础玻璃组分与着色剂组分送入熔窑中，在1580℃下原料发生熔化反应，然后在1460℃澄清，在冷却部冷却至1165℃。
在锡槽窄段选取合适温度场(630℃)位置安装镀膜器，将镀膜器横向穿入锡槽内部，拉引速度450m/h，玻璃基片厚度5mm，将混合气体硅烷、乙烯、氮气按5:1:8流量比通入反应器内部，经反应器以层流形式喷射至高温玻璃板上，经化学反应后沉积在福特蓝玻璃基片上(膜层厚度70nm)，经退火切裁后得到所需性能福特蓝镀膜玻璃，其性能指标如表5。
表5
实施例5
按表1的组分含量将基础玻璃组分与着色剂组分送入熔窑中，在1580℃下原料发生熔化反应，然后在1460℃澄清，在冷却部冷却至1165℃。
在锡槽窄段选取合适温度场(630℃)位置安装镀膜器，将镀膜器横向穿入锡槽内部，拉引速度450m/h，玻璃基片厚度5mm，将混合气体硅烷、乙烯、氮气按5:18流量比通入反应器内部，经反应器以层流形式喷射至高温玻璃板上，经化学反应后沉积在福特蓝玻璃基片上(膜层厚度70nm)，经退火切裁后得到所需性能福特蓝镀膜玻璃，其性能指标如表6。
表6
实施例6
按表1的组分含量将基础玻璃组分与着色剂组分送入熔窑中，在1580℃下原料发生熔化反应，然后在1460℃澄清，在冷却部冷却至1165℃。
在锡槽窄段选取合适温度场(630℃)位置安装镀膜器，将镀膜器横向穿入锡槽内部，拉引速度450m/h，玻璃基片厚度5mm，将混合气体硅烷、乙烯、氮气按4:1:9流量比通入反应器内部，经反应器以层流形式喷射至高温玻璃板上，经化学反应后沉积在福特蓝玻璃基片上(膜层厚度70nm)，经退火切裁后得到所需性能福特蓝镀膜玻璃，其性能指标如表7。
表7
根据以上实施例可看出，本发明的福特蓝镀膜玻璃的颜色均匀，紫外线透过率低，本发明的福特蓝镀膜玻璃的可见光透射比接近20％，遮阳系数Sc接近或者等于0.55，有较强的阳光控制及节能性质；颜色均匀性为△E*ab≤3％，颜色均匀美观；耐磨性最小为1.10％，膜层均匀无脱膜；耐酸性最小为0.25％，膜层无明显变化；耐碱性最小为0.1％，膜层无明显变化，具有很强的抗酸碱性能。
上述耐磨性、耐酸性、耐碱性均通过测定实验前后透过率变化得出数据。上述测定方法中，可见光透射比、紫外线透过率、可见光反射比依据GB/T 2680测定，耐磨性依据GB/T18915.1测定，耐酸耐碱性依据GB/T 18915.2测定，遮阳系数依据GB/T 2680计算。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种福特蓝节能着色镀膜玻璃，包括玻璃基体及玻璃基体表面的镀膜，所述玻璃基体包括基础玻璃组分与着色剂，其特征在于，所述基础玻璃组分包括以下重量百分含量的组分：SiO2 71.0％-72.5％、Al2O3 0.8％-1.2％、CaO 8.5-10.0％、MgO 4.0％-4.5％和Na2O13.5％-14.0％；K2O 0％-0.3％；所述着色剂由下述重量含量的组分组成：Fe2O3 0.35％-0.5％和Co3O460ppm-100ppm，Fe2O3和Co3O4的含量以所述基础玻璃组分为基础计量；所述镀膜为采用包括硅烷和乙烯的混合气体，通过化学气相淀积法在玻璃基体表面形成的厚度为50nm-80nm的膜层。
2.根据权利要求1所述的福特蓝节能着色镀膜玻璃，其特征在于，所述Co3O4含量为80ppm-100ppm。
3.根据权利要求1或2所述的福特蓝节能着色镀膜玻璃，其特征在于，所述镀膜厚度为60nm-70nm。
4.根据权利要求1或2所述的福特蓝节能着色镀膜玻璃，其特征在于，所述玻璃基体的厚度为4mm-6mm。
5.一种福特蓝节能着色镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，按权利要求1～4任一项所述组分含量将所述基础玻璃组分与所述着色剂送入熔窑中熔化、澄清与冷却，然后将冷却后得到的玻璃液送入锡槽，通入硅烷、乙烯与氮气，采用化学气相沉积法在玻璃基体表面沉积膜层，经退火切裁后得到福特蓝节能着色镀膜玻璃。
6.根据权利要求5所述的福特蓝节能着色镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述硅烷与乙烯的流量比为3-5：1。
7.根据权利要求5或6所述的福特蓝节能着色镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述熔化温度为1560-1600℃，澄清温度为1450-1470℃，冷却温度为1160-1170℃。
8.根据权利要求5或6所述的福特蓝节能着色镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述锡槽的温度为620-650℃。
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