CN112159089B - 一种镀膜玻璃的钢化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种镀膜玻璃的钢化处理方法，包括：提供镀膜玻璃，其中所述镀膜玻璃包括：玻璃基片；低辐射膜层，设置于所述玻璃基片上；以及高辐射膜层，设置于所述低辐射膜层远离所述玻璃基片的一面上；其中所述低辐射膜层的辐射率小于所述高辐射膜层的辐射率和所述玻璃基片的辐射率；对所述镀膜玻璃进行钢化处理并在所述钢化处理过程中去除所述高辐射膜层得到钢化镀膜玻璃。其可以解决低辐射镀膜玻璃上、下表面吸热量不平衡导致的变形甚至炸裂的问题。

Description

一种镀膜玻璃的钢化处理方法
技术领域
本发明涉及玻璃技术领域，尤其涉及到一种镀膜玻璃的钢化处理方法。
背景技术
Low-E(Low emissivity，低辐射)玻璃，即具有低辐射功能的镀膜玻璃，由于其在建筑门窗上显著的节能效果和丰富的可调节色调而越来越多的被应用于现代住宅、公共建筑中。
通常玻璃强化使用的是物理钢化的方式，它是将平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度后，移出加热炉，用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃的两面，使其迅速且均匀地冷却至室温，最终会形成内部受拉，外部受压的应力状态，以使得玻璃本体强度增大，也称为物理钢化玻璃。经这种方式强化过的玻璃一旦破碎，则会形成无数小块钝角碎片，这些小的碎片没有尖锐棱角，不易伤人。因此，钢化玻璃也是安全玻璃的一种，其应用非常广泛。
我们已知的，普通未镀膜的玻璃的上下两表面辐射率是一样的，通常是0.84左右，其吸热性能基本相同，在钢化加温时，上下表面吸热是对称的，因此不容易发生变形，而Low-E镀膜玻璃，例如双银玻璃(膜面辐射率0.03～0.08)，三银玻璃(膜面辐射率小于0.03)，由于其镀膜面的低辐射率、对红外辐射具有高反射特性，其在物理钢化时，膜面会将大量的热辐射反射出去，从而很难被辐射加热，下表面由于与辊道直接接触传导加热，受热更快，因此玻璃上、下表面受热不均匀，膨胀程度不一致，容易造成翘曲变形，甚至炸裂。因此，如何既能实现Low-E镀膜玻璃的低辐射功能，又能避免上、下表面的辐射率差异导致在钢化处理时上、下表面受热不均匀是当前亟待解决的问题。
发明内容
因此，本发明实施例提出一种镀膜玻璃的钢化处理方法，其可以解决Low-E镀膜玻璃上、下表面受热不均匀，造成变形甚至炸裂的问题。
具体的，本发明实施例提出一种镀膜玻璃的钢化处理方法，包括：提供镀膜玻璃，其中所述镀膜玻璃包括：玻璃基片；低辐射膜层，设置于所述玻璃基片上；以及高辐射膜层，设置于所述低辐射膜层远离所述玻璃基片的一面上；其中，所述低辐射膜层的辐射率小于所述高辐射膜层的辐射率和所述玻璃基片的辐射率；对所述镀膜玻璃进行钢化处理并在所述钢化处理过程中去除所述高辐射膜层得到钢化镀膜玻璃。
在本发明的一个实施例中，所述高辐射膜层的辐射率大于0.3且小于等于0.99；所述高辐射膜层和所述玻璃基片的辐射率差值的绝对值小于所述低辐射膜层和所述玻璃基片的辐射率差值的绝对值。
在本发明的一个实施例中，所述高辐射膜层的材料包括碳、含碳的有机涂料、聚氨酯丙烯酸酯和清漆中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，低辐射膜层的辐射率范围为0.001～0.15，更优的为0.001～0.08，最优的为0.001～0.03。
在本发明的一个实施例中，所述高辐射率膜层的厚度范围为0.01～100微米，更优的为1～50微米，最优的为5～30微米。
在本发明的一个实施例中，所述低辐射膜层含有银、铝、金、铜的单质或合金作为功能层，还包括位于所述功能层与所述玻璃基片之间的介质层，及位于所述功能层与所述高辐射膜层之间的保护层，所述介质层与所述玻璃基片相邻，所述保护层与所述高辐射膜层相邻。
在本发明的一个实施例中，所述低辐射膜层包括的所述功能层的层数为1～5层，更优的为1～4层，最优的为2～3层，其中每一层所述功能层的厚度为1～50纳米，更优的为2～40纳米，最优的为3～30纳米。
在本发明的一个实施例中，所述低辐射膜层包括：依次形成于所述玻璃基片上的第一介质层、第一种子层、第一功能层、第一保护层、第二介质层、第二种子层、第二功能层、第二保护层、第三介质层、第三种子层、第三功能层及第三保护层，其中，所述第三保护层与所述高辐射膜层相邻，所述第一介质层与所述玻璃基片相邻。
在本发明的一个实施例中，所述镀膜玻璃的钢化处理方法还包括：对所述镀膜玻璃进行预处理，所述预处理包括对所述镀膜玻璃进行切割、磨边处理；对所述镀膜玻璃进行冷却处理，所述冷却处理包括：采用多头喷嘴将高压冷空气吹向所述镀膜玻璃的两面，以使所述镀膜玻璃冷却至室温。
在本发明的一个实施例中，所述钢化处理包括：将所述镀膜玻璃通过辊道送入对流钢化炉中进行高温处理，所述高温处理的温度为630～720℃，时间为1～20分钟。
由上可知，本发明上述技术特征可以具有如下有益效果：通过在镀膜玻璃的低辐射膜层远离玻璃基片的一面上设置材料包括碳、含碳的有机涂料、聚氨酯丙烯酸酯和清漆中的一种或多种的高辐射膜层，其辐射率大于所述低辐射膜层的辐射率，能够在钢化处理之前提升镀膜玻璃的镀膜面的辐射率，避免了镀膜玻璃由于相对两面的辐射率差异导致在钢化处理时受热不均匀，并且在钢化处理过程中去除高辐射膜层，以不影响低辐射膜层的功能。同时，高辐射膜层的设置还可以能够保护低辐射膜层不受氧化或污染物影响。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其他方面的特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的一种镀膜玻璃的钢化处理方法的流程图；
图2为本发明实施例的一种镀膜玻璃的结构示意图；
图3为图2中的一种低辐射膜层的结构示意图；
图4为图2中的又一种低辐射膜层的结构示意图；
图5为图2中的再一种低辐射膜层的结构示意图；
图6为本发明实施例的另一钢化处理方法的具体步骤示意图。
附图标记说明
步骤S11和S13：镀膜玻璃的钢化处理方法的步骤
10：镀膜玻璃；11：玻璃基片；12：低辐射膜层；13：高辐射膜层；111：第一面；112：第二面；
121：第一介质层；122：第一种子层；123：第一功能层；124：第一保护层；125：第二介质层；126：第二种子层；127：第二功能层；128：第二保护层；129：第三介质层；1210：第三种子层；1211：第三功能层；1212：第三保护层；
S31至S33：步骤S13中钢化处理过程的具体步骤。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。下面将参考附图并结合实施例来说明本发明。
为了使本领域普通技术人员更好地理解本发明的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，都应当属于本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等适用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外。术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备所有的其它步骤或单元。
如图1所示，本发明第一实施例提出一种镀膜玻璃的钢化处理方法，例如包括步骤S11和S13。
步骤S11：提供镀膜玻璃，其中所述镀膜玻璃包括：玻璃基片；
低辐射膜层，设置于所述玻璃基片上；以及高辐射膜层，设置于所述低辐射膜层远离所述玻璃基片的一面；其中所述低辐射膜层的辐射率小于所述高辐射膜层的辐射率和所述玻璃基片的辐射率；
步骤S13：对所述镀膜玻璃进行钢化处理并在所述钢化处理过程中去除所述高辐射膜层得到钢化镀膜玻璃。
在步骤S11中，如图2所示，提供的镀膜玻璃10例如包括：玻璃基片11、低辐射膜层12和高辐射膜层13。其中，玻璃基片10包括第一面111和与第一面111相对的第二面112；低辐射膜层12设置于玻璃基片11的第二面112上；高辐射膜层13设置于低辐射膜层12远离玻璃基片11的一面上。
玻璃基片11例如为普通平板玻璃，主要材料为氧化硅、硅酸盐等，厚度范围例如为3～22mm。其表面辐射率为0.84左右。辐射率是指衡量物体表面以辐射的形式释放能量相对强弱的能力，物体的辐射率等于物体在一定温度下辐射的能量与同一温度下黑体辐射能量之比，黑体的辐射率等于1，其他物体的辐射率介于0和1之间。也就是说，物体辐射能量的能力越强，其辐射率越接近1；物体辐射能量的能力越弱，其辐射率越接近0。
低辐射膜层12例如为LOW-E(Low Emissivity，低辐射)玻璃上的镀膜层，该低辐射膜层12具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使LOW-E玻璃与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。在本实施例中，该低辐射膜层12的辐射率范围例如为0.001～0.3。
举例而言，如图3所示，低辐射膜层12例如包括由下至上层叠设置于玻璃基片11的第二面112上的第一介质层121、第一种子层122、第一功能层123、第一保护层124。第一介质层121与玻璃基片11相邻，第一保护层124与高辐射膜层13相邻。其中，第一介质层121用于阻挡玻璃基片10中的钠在钢化过程中扩散到低辐射膜层12中，其材料例如包括单质硅(Si)、氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮氧化硅(SiON)或氮氧化铝(AlON)中的一种或多种。第一功能层123具有对可见光的高透过率，对远红外光的高反射率即低辐射率的特点，其材料例如包括铜(Cu)、铝(AL)、银(Ag)、金(Au)的单质或合金。第一种子层122具有光滑的特性，能使上面的膜层更均匀，提升第一功能层123的性能，其材料例如为复合材料，例如包括氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al2O3)、氧化锡(SnO)、氧化钛(TiO2)中的一种或多种。第一保护层124的材料例如为为镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、锌(Zn)、锡(Sn)、铝(Al)等材料的单质、合金、氮化物或氧化物中一种或多种，用于保护第一功能层124在钢化过程中免受氧气和其它污染物的侵袭。
值得一提的是，上述低辐射膜层12的结构为单功能层例如单银结构，在本申请的其它实施方式中，低辐射膜层12还可以为多功能层结构，例如双银结构，如图4所示，低辐射膜层12例如还包括依次形成于第一保护层124上的第二介质层125、第二种子层126、第二功能层127、第二保护层128。其中，第二保护层128与高辐射膜层13相邻，第二介质层125与第一保护层124相邻。
当然，在本申请的其它实施方式中，低辐射膜层12还可以为三银结构等，如图5所示，低辐射膜层12例如还包括依次形成于第二保护层128上的第三介质层129、第三种子层1210、第三功能层1211、第三保护层1212。其中，第三保护层1212与高辐射膜层13相邻，第三介质层129与第二保护层128相邻。
同时，低辐射膜层12可以为现有的LOW-E玻璃的镀膜层，其各个膜层组合方式以及材料组成根据需求自由选择，本申请并不以此为限。在本申请的一个实施方式中，低辐射膜层12的所述功能层的层数例如为1～5层，为了达到较好的低辐射效果并控制成本，低辐射膜层12的所述功能层的层数更优的为1～4层，最优的为2～3层。
进一步地，在低辐射膜层12中，每一层所述功能层的厚度范围例如为1～50纳米，更优的为2～40纳米，最优的为3～30纳米。低辐射膜层12的辐射率范围例如为0.001～0.15，更优的为0.001～0.08，.最优的为0.001～0.03。
进一步的，低辐射膜层12例如为单银结构的LOW-E玻璃的镀膜层，其辐射率一般为0.09～0.15；低辐射膜层12例如为双银结构，其辐射率一般为0.03～0.08；低辐射膜层12例如为三银结构，其辐射率一般小于0.03，而玻璃基片11的辐射率一般为0.84左右。由于低辐射膜层12的辐射率远低于玻璃基片11的辐射率，因此低辐射膜层12对红外辐射具有高反射特性，其在物理钢化时会将大量的热辐射反射出去，导致第二面112很难被辐射加热，第一面111由于与辊道直接接触传导加热，受热更快，因此玻璃基片11的第二面112和第一面111受热不均匀，膨胀程度不一致，容易造成翘曲变形，甚至炸裂。
在低辐射膜层12远离玻璃基片11的一面还镀有高辐射膜层13，在步骤S13中，例如对镀膜玻璃10进行钢化处理并在所述钢化处理过程中去除高辐射膜层13得到钢化镀膜玻璃。
具体的，如图6所示，所述钢化处理例如包括预处理步骤、钢化处理步骤和冷却步骤。在预处理步骤中，例如对待钢化的镀膜玻璃进行切割、磨边、清洗等步骤。在钢化处理步骤中，例如将预处理后的镀膜玻璃通过辊道送入对流钢化炉中进行高温加热处理。该对流钢化炉中例如依次设置预热段、加热段和退火段，预热段的温度例如为300～450℃，预热时间为1～10分钟，加热段温度为620～720℃，加热时间为1～20分钟，退火段温度例如为400～650℃，退火时间为1～30分钟。在冷却步骤中，对钢化处理后的镀膜玻璃进行冷却处理，例如送至风栅来回往复冷却，或采用多头喷嘴将高压冷空气吹向所述镀膜玻璃的两面，以使所述镀膜玻璃冷却至室温。
本实施例中的高辐射膜层13的辐射率的范围例如大于0.3且小于等于0.99，高辐射膜层13和玻璃基片11的辐射率差值的绝对值小于低辐射膜层12和玻璃基片的辐射率差值的绝对值。
具体的，在本实施例的一个实施方式中，高辐射膜层13的材料例如为碳或含碳的有机涂料，即石墨涂层，其辐射率最高可达0.98。由于碳材料的高吸热特性使玻璃基板10的第二面112在钢化处理时迅速被加热，达到第二面112和第一面111吸热平衡的目的，而且在空气流通的钢化炉中处理，可以使高辐射膜层13完全燃烧除去，露出原来的低辐射膜层12，使镀膜玻璃11在钢化处理后不影响低辐射膜层降低辐射率的功能。
在本实施例的又一个实施方式中，高辐射膜层13的材料例如为有机聚合物涂料，具体的，其例如为PUA(聚氨酯丙烯酸酯)或者清漆，同样具有高辐射率的特性，设置于低辐射膜层12远离玻璃基片11的一面上，能够使镀膜玻璃10的镀膜层的表面辐射率升高，达到第二面112和第一面111吸热平衡的目的。当然，上述有机聚合物材料在镀膜玻璃11经过钢化处理过程中的高温加热处理后也能够被完全燃烧除去，露出原来的低辐射膜层12，使镀膜玻璃11在钢化处理后具备低辐射玻璃的特性，能够达到与前述实施方式相同的有益效果。
优选的，高辐射膜层13的辐射率为0.84，与玻璃基片11的第一面111的表面辐射率相同，从而在钢化加温时使得第一面111和第二面112吸热平衡。
值得一提的是，在高辐射膜层13的材料为碳或含碳的有机涂料的实施方式中，以及高辐射膜层13的材料为PUA(聚氨酯丙烯酸酯)或者清漆的实施方式中，高辐射膜层13的厚度范围例如为0.01～100微米，为了达到更好的平衡辐射率的效果，高辐射膜层13的厚度范围更优的为1～50微米，最优的为5～30微米。
综上所述，本发明实施例提出的一种镀膜玻璃的钢化处理方法，通过在镀膜玻璃的低辐射膜层远离玻璃基片的一面上设置材料包括碳、含碳的有机涂料、聚氨酯丙烯酸酯和清漆中的一种或多种的高辐射膜层，其辐射率大于0.3且小于等于0.99，能够在钢化处理之前提升镀膜面的辐射率，避免可钢化镀膜玻璃由于相对两面的辐射率差异，在钢化处理时受热不均匀导致翘曲变形，甚至炸裂的问题，同时可钢化镀膜玻璃在钢化处理后高辐射膜层被完全除去，露出低辐射膜层，避免了高辐射膜层影响低辐射膜层的功能，能够达到现有的低辐射玻璃的降低远红外光辐射的效果。
此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本申请的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本申请的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，包括：提供镀膜玻璃，其中所述镀膜玻璃包括：
玻璃基片；
低辐射膜层，设置于所述玻璃基片上；以及
高辐射膜层，设置于所述低辐射膜层远离所述玻璃基片的一面；其中所述低辐射膜层的辐射率小于所述高辐射膜层的辐射率和所述玻璃基片的辐射率，所述高辐射膜层和所述玻璃基片的辐射率差值的绝对值小于所述低辐射膜层和所述玻璃基片的辐射率差值的绝对值，所述高辐射膜层的辐射率大于0.3且小于等于0.99，所述低辐射膜层的辐射率范围为0.001~0.15；
对所述镀膜玻璃进行钢化处理并在所述钢化处理过程中去除所述高辐射膜层得到钢化镀膜玻璃。
2.根据权利要求1所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述高辐射膜层的材料包括碳、含碳的有机涂料中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述低辐射膜层的辐射率范围为0.001~0.08。
4.根据权利要求3所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述低辐射膜层的辐射率范围为0.001~0.03。
5.根据权利要求1所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述高辐射膜层的厚度范围为0.01~100微米。
6.根据权利要求5所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述高辐射膜层的厚度范围为1~50微米。
7.根据权利要求6所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述高辐射膜层的厚度范围为5~30微米。
8.根据权利要求1所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述低辐射膜层含有银、铝、金、铜的单质或合金作为功能层，还包括位于所述功能层与所述玻璃基片之间的介质层，及位于所述功能层与所述高辐射膜层之间的保护层，所述介质层与所述玻璃基片相邻，所述保护层与所述高辐射膜层相邻。
9.根据权利要求8所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述低辐射膜层包括的所述功能层的层数为1~5层，其中每一层所述功能层的厚度为1~50纳米。
10.根据权利要求9所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述低辐射膜层包括的所述功能层的层数为1~4层，其中每一层所述功能层的厚度为2~40纳米。
11.根据权利要求10所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述低辐射膜层包括的所述功能层的层数为2~3层，其中每一层所述功能层的厚度为3~30纳米。
12.根据权利要求11所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述低辐射膜层包括：依次形成于所述玻璃基片上的第一介质层、第一种子层、第一功能层、第一保护层、第二介质层、第二种子层、第二功能层、第二保护层、第三介质层、第三种子层、第三功能层及第三保护层，其中，所述第三保护层与所述高辐射膜层相邻，所述第一介质层与所述玻璃基片相邻。
13.根据权利要求1所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，还包括：
对所述镀膜玻璃进行预处理，所述预处理包括对所述镀膜玻璃进行切割、磨边处理；
对所述镀膜玻璃进行冷却处理，所述冷却处理包括：采用多头喷嘴将高压冷空气吹向所述镀膜玻璃的两面，以使所述镀膜玻璃冷却至室温。
14.根据权利要求1所述的镀膜玻璃的钢化处理方法，其特征在于，所述钢化处理包括：
将所述镀膜玻璃通过辊道送入钢化炉中进行高温处理，所述高温处理的温度为630~720℃，时间为1~20分钟。
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