CN111196683B - 一种三银可钢化三性灰Low-E玻璃 - Google Patents

一种三银可钢化三性灰Low-E玻璃 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种三银可钢化三性灰Low‑E玻璃，通过在玻璃基片上由内到外依次相邻地复合第一膜层ZrO2层，第二膜层Nb2O5层，第三膜层AZO层，第四膜层Ag层，第五膜层NiCr层，第六膜层AZO层，第七膜层Ag层，第八膜层NiCr层，第九膜层AZO层，第十膜层Ag层，第十一膜层NiCr层，第十二膜层AZO层，第十三膜层Si3N4层,第十四膜层ZrO2，并且将第四、第五、第七、第八、第十、十一膜层的厚度分别设置成9～12nm、1～3nm、15～17nm、2.5～3.5nm、3.5～5.5nm、2～4nm，通过合理的设计第四、第五、第七、第八、第十、十一膜层的厚度，使得本发明的Low‑E玻璃产品外观整体呈现三性灰，增加了Low‑E玻璃的艺术效果，提高了产品在市场上的竞争力，并且保证了Low‑E玻璃的无色差，提高了用户的使用体验。

Description

一种三银可钢化三性灰Low-E玻璃
技术领域
本发明属于玻璃制造技术领域，尤其涉及一种三银可钢化三性灰Low-E玻璃。
背景技术
玻璃是一种重要的建材，现代高层建筑大多采用玻璃幕墙，随着玻璃深加工的不断发展，建筑玻璃已经慢慢由原先的单片玻璃被节能环保的低辐射Low-E玻璃所替代，但是目前的三银Low-E玻璃无法达到三性灰色，并且Low-E玻璃的正面和侧面存在较大色差，导致颜色不一致，影响玻璃的外观，用户使用体验差。
发明内容
(一)发明目的
为了克服以上不足，本发明的目的在于提供一种三银可钢化三性灰Low-E玻璃，以解决现有的Low-E玻璃无法达到三性灰色以及正面和侧面存在较大色差，影响玻璃的外观的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：
一种三银可钢化三性灰Low-E玻璃，包括：玻璃基片，玻璃基片上由内到外依次相邻地复合有十四个膜层，其中第一膜层即最内膜层为ZrO2层，第二膜层为Nb2O5层，第三膜层为AZO层，第四膜层为Ag层，第五膜层为NiCr层，第六膜层为AZO层，第七膜层为Ag层，第八膜层为NiCr层，第九膜层为AZO层，第十膜层为Ag层，第十一膜层为NiCr层，第十二膜层为AZO层，第十三膜层为Si3N4层,第十四膜层ZrO2，第四膜层Ag层的厚度为9～12nm，第五膜层NiCr层的厚度为1～3nm，第七膜层为Ag层的厚度为15～17nm，第八膜层NiCr层的厚度为2.5～3.5nm，第十膜层Ag层的厚度为3.5～5.5nm，第十一膜层NiCr层的厚度2～4为nm。
进一步地，第一膜层即最内膜层ZrO2层的厚度为35～50nm，第十四膜层ZrO2层的厚度为45～35nm。
进一步地，第二膜层Nb2O5层的厚度为11～13nm。
进一步地，第三膜层AZO层的厚度为5～7nm。
进一步地，第六膜层AZO层的厚度为110～115nm。
进一步地，第九膜层AZO层的厚度为40～43nm。
进一步地，第十二膜层AZO层的厚度为68～73nm。
进一步地，第十三膜层Si3N4层的厚度为75～80nm。
进一步地，第十四膜层Si3N4层的厚度为35～40nm。
借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：三银可钢化三性灰Low-E玻璃通过在玻璃基片上由内到外依次相邻地复合第一膜层ZrO2层，第二膜层为Nb2O5层，第三膜层为AZO层，第四膜层为Ag层，第五膜层为NiCr层，第六膜层为AZO层，第七膜层为Ag层，第八膜层为NiCr层，第九膜层为AZO层，第十膜层为Ag层，第十一膜层为NiCr层，第十二膜层为AZO层，第十三膜层为Si3N4层,第十四膜层ZrO2，并且将第四膜层Ag层的厚度为9～12nm，将第五膜层NiCr层的厚度为1～3nm，将第七膜层为Ag层的厚度设置为15～17nm，将第八膜层NiCr层的厚度设置为2.5～3.5nm，将第十膜层的厚度设置为3.5～5.5nm，将第十一膜层的厚度设置为2～4nm，通过合理的设计第四膜层、第五膜层、第七膜层、第八膜层、第十膜层和第十一膜层的厚度，使得本发明的Low-E玻璃产品外观整体呈现三性灰，并且通过设置第二膜层Nb2O5层，Nb2O5具有高抗变色能力、高折射率和高稳定性的特点，保证了Low-E玻璃的无色差，无论从玻璃正面还是侧面对玻璃进行观看颜色都是一致的，增加了Low-E玻璃的艺术效果，符合高档建筑的审美要求，提高了用户的使用体验，提高了产品在市场上的竞争力，本申请通过设置的Ag层和AZO层可大量屏蔽太阳辐射出来的红外线，使得本申请的Low-E玻璃隔绝了太阳能，通过设置TiO2层、ZrO2层、Si3N4层和NiCr层，可形成高硬度的保护层，使Low-E玻璃硬度高且抗耐腐蚀性能强，使玻璃机械性能更好，Low-E玻璃不易被划伤或磨损。
附图说明
图1是本发明的三银可钢化三性灰Low-E玻璃的结构示意图。
附图标记：
1：玻璃基片；21：第一膜层；22：第二膜层；23：第三膜层；24：第四膜层；25：第五膜层；26：第六膜层；27：第七膜层；28：第八膜层；29：第九膜层；210：第十膜层；211：第十一膜层；212：第十二膜层；213：第十三膜层；214：第十四膜层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明提供的一种三银可钢化三性灰Low-E玻璃，包括：玻璃基片1，玻璃基片1上由内到外依次相邻地复合有十四个膜层，其中第一膜层21即最内膜层为ZrO2层，第二膜层22为Nb2O5层，第三膜层23为AZO层，第四膜层24为Ag层，第五膜层25为NiCr层，第六膜层26为AZO层，第七膜层27为Ag层，第八膜层28为NiCr层，第九膜层29为AZO层，第十膜层210为Ag层，第十一膜层211为NiCr层，第十二膜层212为AZO层，第十三膜层213为Si3N4层,第十四膜层214为ZrO2层，第四膜层24(Ag层)的厚度为9～12nm，第五膜层25(NiCr层)的厚度为1～3nm，第七膜层27(Ag层)的厚度为15～17nm，第八膜层28(NiCr层)的厚度为2.5～3.5nm，第十膜层210(Ag层)的厚度为3.5～5.5nm，第十一膜层211(NiCr层)的厚度2～4为nm。
本申请的三银可钢化三性灰Low-E玻璃在玻璃基片1上从内到外依次复合了ZrO2层、Nb2O5层、AZO层、Ag层、NiCr层、AZO层、Ag层、NiCr层、AZO层、Ag层、NiCr层、AZO层、Si3N4层以及ZrO2层，并且将第四膜层24(Ag层)的厚度为9～12nm，将第五膜层25(NiCr层)的厚度为1～3nm，将第七膜层27(Ag层)的厚度设置为15～17nm，将第八膜层28(NiCr层)的厚度设置为2.5～3.5nm，将第十膜层210(Ag层)的厚度设置为3.5～5.5nm，将第十一膜层211的厚度设置为2～4nm，通过合理设计第四膜层24、第五膜层25、第七膜层27、第八膜层28、第十膜层210(Ag层)和第十一膜层211(NiCr层)的厚度比例，使得本发明的Low-E玻璃产品外观整体呈现三性灰的颜色，增加了Low-E玻璃的艺术效果，符合高档建筑的审美要求，提高了用户的使用体验，提高了产品在市场上的竞争力，并且，通过设置第二膜层22(Nb2O5层)，Nb2O5具有高抗变色能力、高折射率和高稳定性的特点，保证了Low-E玻璃的无色差，无论从玻璃正面还是侧面对玻璃进行观看颜色都是一致的，并且，本申请的Ag和AZO可大量屏蔽太阳辐射出来的红外线，使得本申请的Low-E玻璃隔绝了太阳能，避免室内外环境透过玻璃进行的热量交换，起到良好的隔热效果，提高室内的舒适度，当空调进行制冷或制暖时，在室内温度达到了设定温度后，空调能够更长时间的处于待机状态，从而节省耗电量，并且，TiO2、ZrO2、Si3N4和NiCr都是一种高硬度的材料，可形成高硬度的保护层，使Low-E玻璃硬度高且抗耐腐蚀性能强，使玻璃机械性能更好，Low-E玻璃不易被划伤或磨损，进一步地，本申请的Low-E玻璃还可增加可见光的透过率，使得室内采光效果更好且可减少可见光的反射率，降低光污染。
本申请的三银可钢化Low-E玻璃各膜层具体作用以及各膜层的具体厚度设置如下：
第一膜层21(ZrO2层)，即二氧化锆层，作为第一介质层和第一保护层，ZrO2是一种高硬度高致密性的抗氧化性能的材料，可提高膜层的物理性能和抗氧化性能，可增强Low-E玻璃的强度，避免玻璃被磨损以及划伤，可防止氧气进入氧化Ag层，第一膜层21(ZrO2层)的厚度设置为35～50nm，优选38nm。
第二膜层22(Nb2O5层)，即五氧化二铌层，Nb2O5作为第二介质层和第一阻挡层，Nb2O5除了具有降低Low-E玻璃在不同的角度发生变色的现象，使三银Low-E玻璃颜色偏差小外，还可以阻挡玻璃基片1表面的Na+进入到第一功能层Ag层破坏银层，并且第二膜层22(Nb2O5层)还可降低可见光反射率，避免可见光大量反射造成光污染，第二膜层22(Nb2O5层)的厚度设置为11～13nm，优选12nm。
第三膜层23(AZO层)，即铝掺杂的氧化锌层，作为第三介质层和第二阻挡层，AZO是一种热稳定性高的材料并且对红外线的辐射率低，可阻止室外高温通过辐射传递到室内，起到较好的隔热效果，第三膜层23(AZO层)还可防止高温对第四膜层24(Ag层)的破坏，第三膜层23(AZO层)的厚度为5～7nm，优选6nm。
第四膜层24(Ag层)，即金属银层，作为第一功能层，利用银作为镀膜层，可提高膜层的红外反射率，而且金属银对红外线的辐射率低，具有良好的隔热效果，起环保节能的作用，第四膜层24(Ag层)的优选厚度为10nm。
第五膜层25(NiCr层)，作为Ag层的保护层及平整层，NiCr是一种高强度和耐腐蚀的合金材料，具有良好的化学稳定性和热学性能，可保护Ag层不被破坏且防止Ag层被氧化，可提高本申请的Low-E玻璃的机械强度和耐腐蚀性，第五膜层25(NiCr层)的优选厚度为2nm。
第六膜层26(AZO层)，即铝掺杂的氧化锌层，作为第四介质层和第三阻挡层，对红外线的辐射率低，具有良好的隔热效果，第六膜层26(AZO层)与第三膜层23(AZO层)相辅相成，可从两侧对第四膜层24(Ag层)进行隔热保护，避免高温对第四膜层24(Ag层)的损害，第六膜层26(AZO层)的厚度为110～115nm，优选113nm。
第七膜层27(Ag层)，即金属银层，作为第二功能层，利用银作为镀膜层，可提高膜层的红外反射率，金属银的辐射率较低，具有良好的隔热效果，第七膜层27(Ag层)与第四膜层24(Ag层)相互作用，进一步降低Low-E玻璃的辐射率，起环保节能的作用，第七膜层27(Ag层)的优选厚度为16nm。
第八膜层28(NiCr层)，即镍合金层，作为第四阻挡层，NiCr是一种高强度和耐腐蚀的合金材料，具有良好的化学稳定性和热学性能，可保护Ag层不被破坏且防止Ag层被氧化，可提高本申请的Low-E玻璃的强度和耐腐蚀性，第八膜层28(NiCr层)与第五膜层25(NiCr层)相互作用，从两个方向对第七膜层27(Ag层)进行耐腐蚀保护，第八膜层28(NiCr层)的厚度优选1.55nm。第八膜层28(NiCr层)可提高Low-E玻璃的隔热性能。
第九膜层29(AZO层)，即铝掺杂的氧化锌层，作为第五介质层和第五阻挡层，对红外线的辐射率低，具有良好的隔热效果，第九膜层29(AZO层)与第六膜层26(AZO层)相辅相成，从两侧对第七膜层27(Ag层)进行隔热保护，第九膜层29(AZO层)的厚度为40～43nm。
第十膜层210(Ag层)，即金属银层，利用银作为镀膜层，提高膜层的红外反射率，而且第十膜层210(Ag层)与第七膜层27(Ag层)以及第四膜层24(Ag层)多重作用，大量降低Low-E玻璃的辐射率，起环保节能的作用，第十膜层210(Ag层)的优选厚度为5.5nm。
第十一膜层211(NiCr层)，即镍合金层，作为第六阻挡层，NiCr是一种高强度和耐腐蚀的合金材料，具有良好的稳定性和热学性能，可提高Low-E玻璃的强度和耐腐蚀性，提高Low-E玻璃的隔热效果，第十一膜层211(NiCr层)与第八膜层28(NiCr层)相互作用，从两侧对第十膜层210(Ag层)进行隔热和耐腐蚀保护，第十一膜层211(NiCr层)的优选厚度为3nm。
第十二膜层212(AZO层)，即铝掺杂的氧化锌层，作为第六介质层和第七阻挡层，对红外线的辐射率低，具有良好的隔热效果，与第九膜层29(AZO层)相辅相成，从两侧对第十膜层210(Ag层)进行隔热保护，第十二膜层212(AZO层)的厚度为68～73nm，优选70nm。
第十三膜层213(Si3N4层)，即氮化硅层，作为第二保护层，Si3N4是一种高硬度和具有良好的抗氧化性能的材料，提高膜层的物理性能和抗氧化性能，来增强Low-E玻璃的强度，使Low-E玻璃不易被磨损、划伤。Si3N4层29设置在最外层作为保护整个膜层的壁垒，第十三膜层213(Si3N4层)的厚度为75～80nm，优选厚度78nm。
第十四膜层214(ZrO2层)，即二氧化锆层，作为七介质层，ZrO2是一种高硬度高致密性的抗氧化性能的材料，可提高膜层的物理性能和抗氧化性能，从而增强Low-E玻璃的强度，使得玻璃不易被磨损以及划伤，第十四膜层214(ZrO2层)与第十三膜层213(Si3N4层)起到重叠保护的效果，第十四膜层214(ZrO2层)的厚度为35～40nm，优选38nm。
对本申请的三银可钢化三性灰Low-E玻璃进行测试，得出的玻璃颜色性能如表格1所示：
颜色性能 参数
玻璃可见光透过率Tvis 65
可见光玻璃面反射率Rout 10
玻璃面颜色坐标a* -0.5
玻璃面颜色坐标b* -1.5
膜面颜色坐标a* -2.5
膜面颜色坐标b* -3.0
表格1
从表格1可知，本申请的玻璃面颜色坐标a*为-0.5，玻璃面颜色坐标b*为-1.5，膜面颜色坐标a*为-2.5，膜面颜色坐标b*为-3.0，Low-E玻璃整体呈现三性灰颜色，增加了Low-E玻璃的艺术效果，符合高档建筑的审美要求，提高了用户的使用体验，提高了产品在市场上的竞争力。
为测试本申请的三银可钢化三性灰Low-E玻璃的屏蔽隔热效果，将本申请的三银可钢化三性灰Low-E玻璃放在UV-3600紫外光分光光度计上进行测试并得出如下数据，按照JGJ/T 151-2008标准计算出来6mm三银可钢化Low-E+12A+6mm白玻，其光学和热学性能，具体如表格2所示：
性能指标 参数
可见光透过率Tvis 66
可见光玻璃面反射率Rout 14
太阳能透过率Tsol 29
太阳能反射率Rout 30
传热系数U 1.60
遮阳系数Sc 0.38
表格2
从上述表格2可知，本申请的三银可钢化三性灰Low-E玻璃可见光透过率Tvis为66，可见光玻璃面反射率Rout为14，太阳能透过率Tsol为29，太阳能反射率Rout为30，传热系数U为1.60，遮阳系数Sc为0.38，从表格2中分析可知，可见光可大量的透过Low-E玻璃进入到室内，增加室内的采光效果，太阳能大量被阻挡到室外，避免太能能进入到室内造成室内温度上升，相比于现有的三银玻璃，本申请的三银可钢化三性灰Low-E玻璃具有较好的遮光性能和隔热性能。
具体的，可见光透过率Tvis即可见光透过玻璃的强度，可见光玻璃面反射率Rout为可见光被反射到玻璃外的强度，太阳能透过率Tsol是太阳能透过玻璃的强度，太阳能反射率Rout是太阳能被反射到玻璃外的强度，传热系数U代表玻璃的传热强度，遮阳系数Sc为透过玻璃的太阳辐射的热量与太阳辐射到玻璃上的热量之比，表征玻璃在无其他遮阳措施情况下对太阳辐射透射得热的减弱程度。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (1)

1.一种三银可钢化三性灰Low-E玻璃，其特征在于，包括：玻璃基片，所述玻璃基片上由内到外依次相邻地复合有十四个膜层，其中第一膜层即最内膜层为ZrO2层，第二膜层为Nb2O5层，第三膜层为AZO层，第四膜层为Ag层，第五膜层为NiCr层，第六膜层为AZO层，第七膜层为Ag层，第八膜层为NiCr层，第九膜层为AZO层，第十膜层为Ag层，第十一膜层为NiCr层，第十二膜层为AZO层，第十三膜层为Si3N4层,第十四膜层ZrO2，所述第四膜层Ag层的厚度为9～12nm，所述第五膜层NiCr层的厚度为1～3nm，所述第七膜层Ag层的厚度为15～17nm，所述第八膜层NiCr层的厚度为2.5～3.5nm，所述第十膜层Ag层的厚度为3.5～5.5nm，所述第十一膜层NiCr层的厚度为2～4nm；
所述第一膜层即最内膜层ZrO2层的厚度为35～50nm，所述第十四膜层ZrO2层的厚度为35～45nm；
所述第二膜层Nb2O5层的厚度为11～13nm；
所述第三膜层AZO层的厚度为5～7nm；
所述第六膜层AZO层的厚度为110～115nm；
所述第九膜层AZO层的厚度为40～43nm；
所述第十二膜层AZO层的厚度为68～73nm；
所述第十三膜层Si3N4层的厚度为75～80nm；
其中，三性灰颜色的玻璃面颜色坐标a*为-0.5，玻璃面颜色坐标b*为-1.5，膜面颜色坐标a*为-2.5，膜面颜色坐标b*为-3.0。
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