CN110746121A - 复合玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合玻璃及其制备方法和应用。该复合玻璃包括玻璃基底、多层第一折射层和多层第二折射层，第一折射层和第二折射层交替层叠设置在玻璃基底上，折射层的层数大于或者等于3，第一折射层的折射率为2.0～2.5，第一折射层的厚度为20nm～70nm，每层第一折射层的厚度均不同，第二折射层的折射率为1.47～1.53，第二折射层的厚度为20nm～120nm，每层第二折射层的厚度均不同。上述复合玻璃能够反射紫外线、对可见光的反射率较低且大致呈中性色。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种复合玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
在太阳的能量辐射中，大部分能量分布在可见光波段、紫外光波段和红外光波段，其中，紫外波段的波长最短，而其能量最高，辐射损伤力最强。紫外线照射会让皮肤产生大量自由基，导致细胞膜的过氧化反应，使黑色素细胞产生更多的黑色素。长期紫外线照射会造成晒红、微血管扩张、皮肤炎，甚至具有致癌性。因此，防紫外玻璃的开发具有非常重要的意义。然而，现有的防紫外玻璃虽然具有一定的屏蔽紫外光的性能，但是其对可见光也具有较高的反射作用，影响可见光的透过，且大多防紫外玻璃呈非中性色，不能满足对中性色玻璃的需求。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够反射紫外线、对可见光的反射率较低且大致呈中性色的复合玻璃及其制备方法和应用。
一种复合玻璃，包括：玻璃基底、多层第一折射层和多层第二折射层，所述第一折射层和所述第二折射层交替层叠设置在所述玻璃基底上，折射层的层数大于或者等于3，所述第一折射层的折射率为2.0～2.5，所述第一折射层的厚度为20nm～70nm，每层所述第一折射层的厚度均不同，各层所述第二折射层的折射率为1.47～1.53，所述第二折射层的厚度为20nm～120nm，每层所述第二折射层的厚度均不同。
上述复合玻璃中，通过在玻璃基底上交替设置折射率为2.0～2.5的第一折射层和折射率为1.47～1.53的第二折射层，并控制第一折射层和第二折射层的厚度，使得复合玻璃对紫外光具有较高的反射率，对可见光的反射率较低，且大致呈中性色。经试验验证，上述复合玻璃在300～380nm波长范围内反射率在65％以上，对可见光的反射率为8％±0.1％，与玻璃原片的反射率相当，且复合玻璃的LAB值中a值为-0.8～-0.1，在外观上呈现与浮法玻璃原片接近的自然中性色。
在其中一个实施例中，所述第一折射层的材料为Si3N4、Nb2O5或TiO2；
及/或，所述第二折射层的材料为SiO2。
在其中一个实施例中，所述第一折射层和所述第二折射层交替层叠形成层叠体，在所述层叠体的层叠方向上所述层叠体的两端分别为所述第一折射层和所述第二折射层。
在其中一个实施例中，位于所述层叠体一端的所述第一折射层直接设置在所述玻璃基底上。
在其中一个实施例中，最远离所述玻璃基底的第二折射层的厚度大于其余所述第二折射层的厚度。
在其中一个实施例中，最远离所述玻璃基底的第二折射层的厚度为90nm～120nm，其余所述第二折射层的厚度为20nm～70nm；
或者，最远离所述玻璃基底的第二折射层的厚度为70nm～110nm，其余所述第二折射层的厚度为20nm～60nm。
在其中一个实施例中，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，多层所述第一折射层的厚度逐渐增加。
在其中一个实施例中，所述第一折射层有2层～5层，所述第二折射层有2层～5层。
在其中一个实施例中，所述第一折射层有2层，所述第二折射层有2层，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，2层所述第一折射层的厚度分别为20nm～50nm及30nm～60nm，2层所述第二折射层的厚度分别为30nm～60nm及90nm～120nm，每个所述第一折射层的材料为Nb2O5，每个所述第二折射层的材料为SiO2。
在其中一个实施例中，所述第一折射层有3层，所述第二折射层有3层，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，3层所述第一折射层的厚度分别为20nm～50nm、30nm～60nm及20nm～60nm，3层所述第二折射层的厚度分别为40nm～70nm、20nm～50nm及90nm～120nm，每个所述第一折射层的材料为Si3N4，每个所述第二折射层的材料为SiO2。
在其中一个实施例中，所述第一折射层有3层，所述第二折射层有3层，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，3层所述第一折射层的厚度分别为20nm～50nm、30nm～60nm及20nm～60nm，3层所述第二折射层的厚度分别为35nm～60nm、20nm～50nm及90nm～120nm，每个所述第一折射层的材料为Nb2O5，每个所述第二折射层的材料为SiO2。
在其中一个实施例中，所述第一折射层有4层，所述第二折射层有4层，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，4层所述第一折射层的厚度分别为20nm～60nm、30nm～60nm、20nm～60nm及40nm～80nm，4层所述第二折射层的厚度分别为30nm～60nm、20nm～60nm、20nm～50nm及70nm～110nm，每个所述第一折射层的材料为Si3N4或者Nb2O5，每个所述第二折射层的材料为SiO2。
在其中一个实施例中，所述第一折射层和所述第二折射层交替层叠形成层叠体，所述复合玻璃还包括保护层，所述保护层覆盖所述层叠体。
在其中一个实施例中，所述保护层的材料为ZrO2、Si3N4或者SiC；
及/或，所述保护层的厚度为5nm～10nm。
一种复合玻璃的制备方法，包括如下步骤：
在玻璃基底上形成交替层叠设置的第一折射层和第二折射层，折射层的层数大于或者等于3，所述第一折射层的折射率为2.0～2.5，所述第一折射层的厚度为20nm～80nm，每层所述第一折射层的厚度均不同，所述第二折射层的折射率为1.47～1.53，所述第二折射层的厚度为20nm～120nm，每层所述第二折射层的厚度均不同。
在其中一个实施例中，在所述玻璃基底上形成交替层叠设置的所述第一折射层和所述第二折射层的方式为磁控溅射。
在其中一个实施例中，所述第一折射层和所述第二折射层交替层叠形成的层叠体，所述在玻璃基底上形成交替层叠设置的第一折射层和第二折射层的步骤之后，还包括如下步骤：在所述层叠体的远离所述玻璃基底的一侧上形成保护层，所述保护层覆盖所述层叠体。
一种玻璃制品，包括上述复合玻璃。
附图说明
图1为一实施例的复合玻璃的截面示意图；
图2为另一实施例的复合玻璃的截面示意图；
图3为另一实施例的复合玻璃的截面示意图；
图4为另一实施例的复合玻璃的截面示意图；
图5为另一实施例的复合玻璃的截面示意图；
图6为另一实施例的复合玻璃的截面示意图；
图7为实施例1的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图；
图8为实施例2的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图；
图9为实施例3的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图；
图10为实施例4的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图；
图11为实施例5的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一实施方式的复合玻璃100能够反射紫外线、对可见光的反射率较低且大致呈中性色，能够应用于建筑幕墙玻璃、装饰玻璃、功能玻璃等需要反射紫外或截止紫外透过的玻璃制品中。进一步地，该复合玻璃100能够单片使用，也可以用于制作成中空或者夹层的玻璃制品。
该复合玻璃100包括玻璃基底110、多层第一折射层121和多层第二折射层123。第一折射层121和第二折射层123交替层叠设置在玻璃基底110上。折射层的层数大于或者等于3。第一折射层121的折射率为2.0～2.5。第一折射层121的厚度为20nm～80nm。每层第一折射层121的厚度均不同。第二折射层123的折射率为1.47～1.53。第二折射层123的厚度为20nm～120nm。每层第二折射层123的厚度均不同。
上述复合玻璃100中，通过在玻璃基底110上交替设置折射率为2.0～2.5的第一折射层121和折射率为1.47～1.53的第二折射层123，并控制第一折射层121和第二折射层123的厚度，使得复合玻璃100对紫外光具有较高的反射率，对可见光的反射率较低，且大致呈中性色。
玻璃基底110用于支撑第一折射层121和第二折射层123。
在其中一个实施例中，玻璃基底110的厚度为2mm～19mm。在其中一些实施例中，玻璃基底110的厚度为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm或19mm。需要说明的是，玻璃基底110的厚度不限于上述指出的范围，可以根据需要进行设置。
在其中一个实施例中，玻璃基底110的最大宽度为3300mm，玻璃基底110的最大长度为6000mm。此种设置使得复合玻璃100能够裁切成其他小尺寸，并且能够安全地用于后续切割、磨边、钢化等工序，以实现大批量生产。
在其中一个实施例中，第一折射层121的材料为Si3N4、Nb2O5或TiO2，第二折射层123的材料为SiO2。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率和可见光的透过率，并且使复合玻璃100大致呈中性色，使得复合玻璃100具有优良的耐候性，使得复合玻璃100能够应用于不同的环境中，并且，第一折射层121和第二折射层123的材料均为环保材料，有利于复合玻璃100的大规模制备。一些研究采用HfO2和MgF2制作复合玻璃100，但这些材料污染环境，不适合用于大面积镀膜，难以大规模生产。
请参阅图1，第一折射层121和第二折射层123交替层叠形成层叠体120。在层叠体120的层叠方向上层叠体120的两端分别为第一折射层121和第二折射层123。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率和可见光的透过率。
需要说明的是，在层叠体120的层叠方向上层叠体120的两端不限于为第一折射层121和第二折射层123，在层叠体120的层叠方向上层叠体120的两端也可以均为第一折射层121(如图2所示)，在层叠体120的层叠方向上层叠体120的两端也可以均为第二折射层123(如图3所示)。
请参阅图1～2，进一步地，位于层叠体120一端的第一折射层121直接设置在玻璃基底110上。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率和可见光的透过率。需要说明的是，位于所述层叠体120一端的所述第一折射层121不限于直接设置在玻璃基底110上，也可以为位于层叠体120一端的第二折射层123直接设置在玻璃基底110上(如图3所示)。
最远离玻璃基底110的第二折射层123的厚度大于其余第二折射层123的厚度。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率。
在其中一个实施例中，最远离玻璃基底110的第二折射层123的厚度为90nm～120nm，其余第二折射层123的厚度为20nm～70nm。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率和可见光的透过率。
在其中一个实施例中，最远离玻璃基底110的第二折射层123的厚度为70nm～110nm，其余第二折射层123的厚度为20nm～60nm。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率和可见光的透过率。
在层叠体120远离玻璃基底110的方向上，多层第一折射层121的厚度逐渐增加。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率和可见光的透过率。
在其中一个实施例中，第一折射层121有2层～5层，第二折射层123有2层～5层。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率。
请参阅图1，在其中一个实施例中，第一折射层121有2层，第二折射层123有2层，在层叠体120远离玻璃基底110的方向上，2层第一折射层121的厚度分别为20nm～50nm及30nm～60nm，2层所述第二折射层123的厚度分别为30nm～60nm及90nm～120nm，每个第一折射层121的材料为Nb2O5，每个所述第二折射层123的材料为SiO2。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率，并使得复合玻璃100大致呈中性色。
请参阅图4，在其中一个实施例中，第一折射层121有3层，第二折射层123有3层，在层叠体120远离玻璃基底110的方向上，3层第一折射层121的厚度分别为20nm～50nm、30nm～60nm及20nm～60nm，3层第二折射层123的厚度分别为40nm～70nm、20nm～50nm及90nm～120nm，每个第一折射层121的材料为Si3N4，每个第二折射层123的材料为SiO2。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率，并使得复合玻璃100大致呈中性色。
请参阅图4，在其中一个实施例中，第一折射层121有3层，第二折射层123有3层，在层叠体120远离玻璃基底110的方向上，3层第一折射层121的厚度分别为20nm～50nm、30nm～60nm及20nm～60nm，3层第二折射层123的厚度分别为35nm～60nm、20nm～50nm及90nm～120nm，每个第一折射层121的材料为Nb2O5，每个第二折射层123的材料为SiO2。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率，使得复合玻璃100大致呈中性色。
请参阅图5，在其中一个实施例中，第一折射层121有4层，第二折射层123有4层，在层叠体120远离玻璃基底110的方向上，4层第一折射层121的厚度分别为20nm～60nm、30nm～60nm、20nm～60nm及40nm～80nm，4层第二折射层123的厚度分别为30nm～60nm、20nm～60nm、20nm～50nm及70nm～110nm，每个第一折射层121的材料为Si3N4或者Nb2O5，每个第二折射层123的材料为SiO2。此种设置有利于提高复合玻璃100对紫外光的反射率，使得复合玻璃100大致呈中性色。
请参阅图6，复合玻璃100还包括保护层130。保护层130覆盖层叠体120。通过设置保护层130能够保护层130叠体120，能够防止层叠体120被划伤或者化学腐蚀，以保证符合玻璃在运输、安装及使用过程中的完整性，并且使复合玻璃100能够在户外环境使用。在图示实施例中，保护层130覆盖最远离玻璃基底110的第二折射层123。可以理解，保护层130可以省略。
在其中一个实施例中，保护层130的材料为ZrO2、Si3N4或者SiC。此种设置的保护层130具有耐划伤、耐研磨和耐腐蚀等性能，能够更好地保护层130叠体120。
在其中一个实施例中，保护层130的厚度为5nm～10nm。此种设置能够较好地保护层130叠体120，以保证复合玻璃100的完整性和使用寿命。
上述复合玻璃100中，通过在玻璃基底110上交替设置折射率为2.0～2.5的第一折射层121和折射率为1.47～1.53的第二折射层123，并控制第一折射层121和第二折射层123的厚度，使得复合玻璃100对紫外光具有较高的反射率，对可见光的反射率较低，且大致呈中性色。经试验验证，上述复合玻璃100在300～380nm波长范围内反射率在65％以上，对可见光的反射率为8％±0.1％，与玻璃原片的反射率相当，且复合玻璃100的LAB值中a值为-0.8～-0.1，在外观上呈现与浮法玻璃原片接近的自然中性色。
一些研究采用氧化钽作为高折射层，与低折射层配合制作复合玻璃100，然而此类复合玻璃100均为非中性色，无法实现在可见光范围具有近似浮法玻璃原片的光学效果，并且此类复合玻璃100需要10层～20层的氧化钽和10层～20层的低折射层才能满足对紫外光的反射，从生产工艺角度，膜层数量越大生产的工艺窗口越窄，大面积生产的难度越大。而本研究通过选择合适的材料及各膜层的厚度，使得复合玻璃100对紫外光具有较高的反射率，对可见光的反射率较低，且大致呈中性色，并且，本研究的复合玻璃100中第一折射层121有2层～5层，第二折射层123有2层～5层，有利于大面积、大批量生产复合玻璃100。
传统的复合玻璃100的膜层总厚度相对较厚，生产效率相对较低，膜层材料局限，难以生产大面积大尺寸的产品，后续加工过程中膜层容易被破坏，产品加工性不强，产品在可见光范围不具有玻璃原片本体的光学性能。而上述实施方式的复合玻璃100中，应用光学干涉的物理原理，使镀膜玻璃在300～380nm波长范围内的反射率在65％以上，并且在可见光波长范围内具有与浮法玻璃原片的反射率相当的8％±0.1％数值，同时在外观上呈现与浮法玻璃原片接近的自然中性色。上述实施方式的复合玻璃100的层叠体120的厚度为纳米级，层叠体120中不含有Ag、Au等贵金属，大大降低了生产成本。
上述实施方式的复合玻璃100的制备方法，包括如下步骤：在玻璃基底110上形成交替层叠设置的第一折射层121和第二折射层123，折射层的层数大于或者等于3。
其中，第一折射层121的折射率为2.0～2.5，第一折射层121的厚度为20nm～80nm，每层第一折射层121的厚度均不同，第二折射层123的折射率为1.47～1.53，第二折射层123的厚度为20nm～120nm，每层第二折射层123的厚度均不同。
复合玻璃100的结构请参见上文，此处不再赘述。
在其中一个实施例中，在玻璃基底110上形成交替层叠设置的第一折射层121和第二折射层123的方式为磁控溅射。进一步地，在玻璃基底110上形成交替层叠设置的第一折射层121和第二折射层123的方式为中频真空磁控溅射。更进一步地，本底真空度为10-6mbar～10-7mbar。溅射真空度为3×10-3mbar～8×10-3mbar。每层第一折射层121的沉积速率为2.8nm(m/min)/KW～4.5nm(m/min)/KW。每层第二折射层123的沉积速率为2.8nm(m/min)/KW～4.5nm(m/min)/KW。
在一个具体示例中，在玻璃基底110上形成交替层叠设置的第一折射层121和第二折射层123的步骤包括：将玻璃基底110置于磁控溅射镀膜设置的磁控溅射镀膜区中，用中频交流电源加旋转阴极在玻璃基底110上镀制交替层叠设置的第一折射层121和第二折射层123。
在其中一个实施例中，第一折射层121和第二折射层123交替层叠形成的层叠体120，在玻璃基底110上形成交替层叠设置的第一折射层121和第二折射层123的步骤之后，还包括如下步骤：在层叠体120的远离玻璃基底110的一侧上形成保护层130，保护层130覆盖层叠体120。进一步地，形成保护层130的方式为磁控溅射。更进一步地，本底真空度为10- 6mbar～10-7mbar。溅射真空度为3×10-3mbar～8×10-3mbar。保护层130的沉积速率为2.8nm(m/min)/KW～4.5nm(m/min)/KW。
在其中一个实施例中，在玻璃基底110上形成交替层叠设置的一折射层121和第二折射层123的步骤之前，还包括如下步骤：清洗玻璃基底110。通过清洗以去除玻璃基底110表面的脏污，以有利于第一折射层121和第二折射层123的沉积。进一步地，在玻璃基底110上形成交替层叠设置的第一折射层121和第二折射层123的步骤之前，清洗玻璃基底110的步骤之后，还包括对清洗后的玻璃基底110进行抛光处理的步骤。
需要说明的是，若玻璃基底110能够满足实际需求，对玻璃基底110进行清洗和抛光的步骤可以省略。
在其中一个实施例中，采用自动化生产线生产复合玻璃100。具体地，采用自动化生产线生产复合玻璃100的工艺流程如下：自动装片台上装置玻璃基底110；自动清洗机对玻璃基底110进行清洗抛光；干燥玻璃基底110；采用磁控溅射镀膜设备在干燥后的玻璃基底110上镀制第一反射层、第二反射层和保护层130，得到复合玻璃100；自动卸片台卸片包装；进行其它各种尺寸的改切及后续加工(切磨、钢化等)。
上述复合玻璃100的制备方法中，制备具有特定结构的复合玻璃100，得到的复合玻璃100能够在300nm～380nm波长下的反射率在65％以上，在可见光波长范围内反射率为8％±0.1％，复合玻璃100的外观颜色呈现近似浮法玻璃原片的自然中性色。
上述复合玻璃100的制备方法得到的复合玻璃100具有优良的耐候性，并且能够选择不同的第一折射层121的材料，以得到能够长期稳定应用在不同环境中的复合玻璃100。上述复合玻璃100的制备方法，工艺简单，生产周期较短，降低成本的同时较大地提高了生产效率。
上述复合玻璃100的制备方法中，采用环保的固态纯无机材料，避免了有机化学生产原料对环境及人体的污染及损害，得到的复合玻璃100可单片使用，也可制作成中空或夹层的玻璃制品。
上述复合玻璃100的制备方法中，采用磁控溅射法离线镀膜的工艺方式能够制备制作最大宽度为3300mm、最大长度为6000mm的复合玻璃100，具有可大面积、大尺寸生产，生产效率高、成品率高的特点。
以下为具体实施例部分：
如未特别说明，以下实施例中，玻璃基底为白玻璃原片，宽度为3300mm，长度为6000mm，厚度为6mm。第二折射层的材料为SiO2。
实施例1
本实施例的复合玻璃的结构如下：玻璃基底(6mm)/第一折射层(31.8nm)/第二折射层(47.2nm)/第一折射层(46.7nm)/第二折射层(105nm)/保护层(5nm)(上述结构中“/”代表层叠)，第一折射层的材料均为Nb2O5，保护层的材料为ZrO2。
本实施例的复合玻璃的制备方法如下：
对玻璃基底进行清洗抛光处理，然后干燥，采用磁控溅射工艺在干燥后的玻璃基底上形成依次层叠设置的31.8nm的第一折射层、47.2nm的第二折射层、46.7nm的第一折射层、105nm的第二折射层和5nm的保护层，得到复合玻璃。其中，溅射真空度为3×10-3mbar～8×10-3mbar。各第一折射层、各第二折射层及保护层的沉积速率均为2.8nm(m/min)/KW～4.5nm(m/min)/KW。
测试：
采用PerkinElmer Lambda 950紫外可见分光光度计测定复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱，并采用Datacolor 650色彩色差仪测定复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数，测定结果详见表1和图7。表1表示的是实施例1的复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数及在300nm～380nm下的反射率。图7表示的是实施例1的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图，其中“R％”表示反射率，“Wavelength”表示波长。
表1
从表1和图7可以看出，实施例1的复合玻璃在300nm～380nm下的反射率为66.8％，对紫外光具有较高的反射率，对可见光的反射率为8.05％，对可见光的透过率为90.8％，并且在外观颜色上呈中性色。
实施例2
本实施例的复合玻璃的结构如下：玻璃基底(6mm)/第一折射层(34.8nm)/第二折射层(45.2nm)/第一折射层(38.1nm)/第二折射层(30.6nm)/第一折射层(42.6nm)/第二折射层(108.2nm)/保护层(5nm)(上述结构中“/”代表层叠)，第一折射层的材料均为Nb2O5，保护层的材料为ZrO2。
本实施例的复合玻璃的制备方法如下：
对玻璃基底进行清洗抛光处理，然后干燥，采用磁控溅射工艺在干燥后的玻璃基底上形成依次层叠设置的34.8nm的第一折射层、45.2nm的第二折射层、38.1nm的第一折射层、30.6nm的第二折射层、42.6nm的第一折射层、108.2nm的第二折射层和5nm的保护层，得到复合玻璃。其中，溅射真空度为3×10-3mbar～8×10-3mbar。各第一折射层、各第二折射层及保护层的沉积速率均为2.8nm(m/min)/KW～4.5nm(m/min)/KW。
测试：
采用PerkinElmer Lambda 950紫外可见分光光度计测定复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱，并采用Datacolor 650色彩色差仪测定复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数，测定结果详见表2和图8。表2表示的是实施例2的复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数及在300nm～380nm下的反射率。图8表示的是实施例2的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图，其中“R％”表示反射率，“Wavelength”表示波长。
表2
从表2和图8可以看出，实施例2的复合玻璃在300nm～380nm下的反射率为85.2％，对紫外光具有较高的反射率，对可见光的反射率为7.96％，对可见光的透过率为91.1％，并且在外观颜色上呈中性色。
实施例3
本实施例的复合玻璃的结构如下：玻璃基底(6mm)/第一折射层(36.2nm)/第二折射层(57nm)/第一折射层(40.4nm)/第二折射层(33.4nm)/第一折射层(50.3nm)/第二折射层(116.5nm)/保护层(5nm)(上述结构中“/”代表层叠)，第一折射层的材料均为Si3N4，保护层的材料为ZrO2。
本实施例的复合玻璃的制备方法如下：
对玻璃基底进行清洗抛光处理，然后干燥，采用磁控溅射工艺在干燥后的玻璃基底上形成依次层叠设置的36.2nm的第一折射层、57nm的第二折射层、40.4nm的第一折射层、33.4nm的第二折射层、50.3nm的第一折射层、116.5nm的第二折射层和5nm的保护层，得到复合玻璃。其中，溅射真空度为3×10-3mbar～8×10-3mbar。各第一折射层、各第二折射层及保护层的沉积速率均为2.8nm(m/min)/KW～4.5nm(m/min)/KW。
测试：
采用PerkinElmer Lambda 950紫外可见分光光度计测定复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱，并采用Datacolor 650色彩色差仪测定复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数，测定结果详见表3和图9。表3表示的是实施例3的复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数及在300nm～380nm下的反射率。图9表示的是实施例3的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图，其中“R％”表示反射率，“Wavelength”表示波长。
表3
从表3和图9可以看出，实施例3的复合玻璃在300nm～380nm下的反射率为71.8％，对紫外光具有较高的反射率，对可见光的反射率为7.96％，对可见光的透过率为89.9％，并且在外观颜色上呈中性色。
实施例4
本实施例的复合玻璃的结构如下：玻璃基底(6mm)/第一折射层(31.5nm)/第二折射层(42.2nm)/第一折射层(40.7nm)/第二折射层(48.2nm)/第一折射层(34.6nm)/第二折射层(30.5nm)/第一折射层(65.8nm)/第二折射层(80.8nm)/保护层(5nm)(上述结构中“/”代表层叠)，第一折射层的材料均为Nb2O5，保护层的材料为ZrO2。
本实施例的复合玻璃的制备方法如下：
对玻璃基底进行清洗抛光处理，然后干燥，采用磁控溅射工艺在干燥后的玻璃基底上形成依次层叠设置的31.5nm的第一折射层、42.2nm的第二折射层、40.7nm的第一折射层、48.2nm的第二折射层、34.6nm的第一折射层、30.5nm的第二折射层、65.8nm的第一折射层、80.8nm的第二折射层和5nm的保护层，得到复合玻璃。其中，溅射真空度为3×10-3mbar～8×10-3mbar。各第一折射层、各第二折射层及保护层的沉积速率均为2.8nm(m/min)/KW～4.5nm(m/min)/KW。
测试：
采用PerkinElmer Lambda 950紫外可见分光光度计测定复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱，并采用Datacolor 650色彩色差仪测定复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数，测定结果详见表4和图10。表4表示的是实施例4的复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数及在300nm～380nm下的反射率。图10表示的是实施例4的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图，其中“R％”表示反射率，“Wavelength”表示波长。
表4
从表4和图10可以看出，实施例4的复合玻璃在300nm～380nm下的反射率为92.3％，对紫外光具有较高的反射率，对可见光的反射率为8.01％，对可见光的透过率为91.3％，并且在外观颜色上呈中性色。
实施例5
本实施例的复合玻璃的结构如下：玻璃基底(6mm)/第一折射层(36.5nm)/第二折射层(34.7nm)/第一折射层(35.6nm)/第二折射层(109.5nm)(上述结构中“/”代表层叠)，第一折射层的材料均为TiO2。
本实施例的复合玻璃的制备方法如下：
对玻璃基底进行清洗处理，然后干燥，采用磁控溅射工艺在干燥后的玻璃基底上形成依次层叠设置的36.5nm的第一折射层、34.7nm的第二折射层、35.6nm的第一折射层、109.5nm的第二折射层，得到复合玻璃。其中，溅射真空度为3×10-3mbar～8×10-3mbar。各第一折射层、各第二折射层及保护层的沉积速率均为2.8nm(m/min)/KW～4.5nm(m/min)/KW。
测试：
采用PerkinElmer Lambda 950紫外可见分光光度计测定复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱，并采用Datacolor 650色彩色差仪测定复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数，测定结果详见表5和图11。表5表示的是实施例5的复合玻璃在可见光波长范围内的色度坐标参数及在300nm～380nm下的反射率。图11表示的是实施例5的复合玻璃在300nm～1200nm范围内的反射光谱图，其中“R％”表示反射率，“Wavelength”表示波长。
表5
从表5和图11可以看出，实施例5的复合玻璃在300nm～380nm下的反射率为67.4％，对紫外光具有较高的反射率，对可见光的反射率为8.03％，对可见光的透过率为91.3％，并且在外观颜色上呈中性色。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (18)
1.一种复合玻璃，其特征在于，包括：玻璃基底、多层第一折射层和多层第二折射层，所述第一折射层和所述第二折射层交替层叠设置在所述玻璃基底上，折射层的层数大于或者等于3，所述第一折射层的折射率为2.0～2.5，所述第一折射层的厚度为20nm～80nm，每层所述第一折射层的厚度均不同，所述第二折射层的折射率为1.47～1.53，所述第二折射层的厚度为20nm～120nm，每层所述第二折射层的厚度均不同。
2.根据权利要求1所述的复合玻璃，其特征在于，所述第一折射层的材料为Si3N4、Nb2O5或TiO2；
及/或，所述第二折射层的材料为SiO2。
3.根据权利要求1所述的复合玻璃，其特征在于，所述第一折射层和所述第二折射层交替层叠形成层叠体，在所述层叠体的层叠方向上所述层叠体的两端分别为所述第一折射层和所述第二折射层。
4.根据权利要求3所述的复合玻璃，其特征在于，位于所述层叠体一端的所述第一折射层直接设置在所述玻璃基底上。
5.根据权利要求3所述的复合玻璃，其特征在于，最远离所述玻璃基底的第二折射层的厚度大于其余所述第二折射层的厚度。
6.根据权利要求5所述的复合玻璃，其特征在于，最远离所述玻璃基底的第二折射层的厚度为90nm～120nm，其余所述第二折射层的厚度为20nm～70nm；
或者，最远离所述玻璃基底的第二折射层的厚度为70nm～110nm，其余所述第二折射层的厚度为20nm～60nm。
7.根据权利要求3所述的复合玻璃，其特征在于，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，多层所述第一折射层的厚度逐渐增加。
8.根据权利要求3～7任一项所述的复合玻璃，其特征在于，所述第一折射层有2层～5层，所述第二折射层有2层～5层。
9.根据权利要求3～7任一项所述的复合玻璃，其特征在于，所述第一折射层有2层，所述第二折射层有2层，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，2层所述第一折射层的厚度分别为20nm～50nm及30nm～60nm，2层所述第二折射层的厚度分别为30nm～60nm及90nm～120nm，每个所述第一折射层的材料为Nb2O5，每个所述第二折射层的材料为SiO2。
10.根据权利要求3～7任一项所述的复合玻璃，其特征在于，所述第一折射层有3层，所述第二折射层有3层，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，3层所述第一折射层的厚度分别为20nm～50nm、30nm～60nm及20nm～60nm，3层所述第二折射层的厚度分别为40nm～70nm、20nm～50nm及90nm～120nm，每个所述第一折射层的材料为Si3N4，每个所述第二折射层的材料为SiO2。
11.根据权利要求3～7任一项所述的复合玻璃，其特征在于，所述第一折射层有3层，所述第二折射层有3层，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，3层所述第一折射层的厚度分别为20nm～50nm、30nm～60nm及20nm～60nm，3层所述第二折射层的厚度分别为35nm～60nm、20nm～50nm及90nm～120nm，每个所述第一折射层的材料为Nb2O5，每个所述第二折射层的材料为SiO2。
12.根据权利要求3～7任一项所述的复合玻璃，其特征在于，所述第一折射层有4层，所述第二折射层有4层，在所述层叠体远离所述玻璃基底的方向上，4层所述第一折射层的厚度分别为20nm～60nm、30nm～60nm、20nm～60nm及40nm～80nm，4层所述第二折射层的厚度分别为30nm～60nm、20nm～60nm、20nm～50nm及70nm～110nm，每个所述第一折射层的材料为Si3N4或者Nb2O5，每个所述第二折射层的材料为SiO2。
13.根据权利要求1所述的复合玻璃，其特征在于，所述第一折射层和所述第二折射层交替层叠形成层叠体，所述复合玻璃还包括保护层，所述保护层覆盖所述层叠体。
14.根据权利要求13所述的复合玻璃，其特征在于，所述保护层的材料为ZrO2、Si3N4或者SiC；
及/或，所述保护层的厚度为5nm～10nm。
15.一种复合玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在玻璃基底上形成交替层叠设置的第一折射层和第二折射层，折射层的层数大于或者等于3，所述第一折射层的折射率为2.0～2.5，所述第一折射层的厚度为20nm～80nm，每层所述第一折射层的厚度均不同，所述第二折射层的折射率为1.47～1.53，所述第二折射层的厚度为20nm～120nm，每层所述第二折射层的厚度均不同。
16.根据权利要求15所述的复合玻璃的制备方法，其特征在于，在所述玻璃基底上形成交替层叠设置的所述第一折射层和所述第二折射层的方式为磁控溅射。
17.根据权利要求15所述的复合玻璃的制备方法，其特征在于，所述第一折射层和所述第二折射层交替层叠形成的层叠体，所述在玻璃基底上形成交替层叠设置的第一折射层和第二折射层的步骤之后，还包括如下步骤：在所述层叠体的远离所述玻璃基底的一侧上形成保护层，所述保护层覆盖所述层叠体。
18.一种玻璃制品，其特征在于，包括权利要求1～14任一项所述的复合玻璃。
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Citations (5)
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2019
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