CN112194383A - 一种低辐射玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种低辐射玻璃及其制备方法，其中，该低辐射玻璃包括：玻璃基片；由高、低折射率材料交替镀于所述玻璃基片上的底层电介质组合层，所述高折射率材料包括含锆材料化合物；功能层，所述功能层包括第一功能层，所述第一功能层镀于所述底层电介质组合层上；阻挡层，所述阻挡层包括第一阻挡层，所述第一阻挡层镀于所述第一功能层上；顶层电介质组合层，所述顶层电介质组合层镀于远离所述玻璃基底的最外层。本发明技术方案通过在低辐射玻璃的底层电介质组合层膜系中掺入含锆材料化合物的高折射率电介质层，从而形成底层电介质层组合层的折射率高低搭配起到减反射膜作用，有效降低整体膜层结构中金属层的光反射，且提高产品性能。

Description

一种低辐射玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及节能玻璃技术领域，特别涉及一种低辐射玻璃及其制备方法。
背景技术
低辐射玻璃也称Low-E玻璃，Low-E是英文Low-Emissivity的简称，是一种对波长范围在4.5～25微米的远红外线有很高反射比(80％以上)的镀膜玻璃。它是通过在高质量浮法玻璃的表面涂覆金属或金属氧化物薄膜的低辐射涂层作为功能层，使其对远红外线具有反射的性能，既可以有效地阻挡高温场向低温场的热流辐射，又能有效地阻止夏季热能进入室内和冬季热能的外泄，具有双向节能的效果。
传统低辐射玻璃，底层电介质组合层的膜层折射率一般都在1.5～2.0之间，无法有效提高底层电介质组合层的减反射和增透效果，导致在确保产品外观颜色稳定的情况下无法增加功能层的厚度，也就无法降低产品的最终U值和遮阳系数Sc。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种低辐射玻璃，旨在保证玻璃外观颜色的情况下降低产品的最终U值和遮阳系数Sc。
为实现上述目的，本发明提出的一种低辐射玻璃，包括：
玻璃基片；
底层电介质组合层，所述底层电介质组合层由高、低折射率材料交替镀于所述玻璃基片上，所述高折射率材料包括含锆材料化合物；
功能层，所述功能层包括第一功能层，所述第一功能层镀于所述底层电介质组合层上；
阻挡层，所述阻挡层包括第一阻挡层，所述第一阻挡层镀于所述第一功能层上；
顶层电介质组合层，所述顶层电介质组合层镀于远离所述玻璃基底的最外层。
在一实施例中，所述低辐射玻璃还包括：
第一中间电介质组合层，所述第一中间电介质组合层镀于所述底层电介质组合层和所述顶层电介质组合层之间；
所述功能层还包括第二功能层，所述第二功能层镀于所述第一中间电介质组合层上；
所述阻挡层还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层镀于所述第二功能层上。
在上述实施例的基础上，所述低辐射玻璃还包括：
第二中间电介质组合层，所述第二中间电介质组合层镀于所述第一中间电介质组合层和所述顶层电介质组合层之间；
所述功能层还包括第三功能层，所述第三功能层镀于所述第二中间电介质组合层上；
所述阻挡层还包括第三阻挡层，所述第三阻挡层镀于所述第三功能层上。
可选地，所述含锆材料化合物包括SiZrAlNx、ZrSiOx、ZrSiNx、ZrTiOx、ZrTiNx中的一种或几种，所述高折射率材料膜层的厚度为20nm～30nm。
进一步地，所述底层电介质组合层的高折射率材料的锆含量为5％～50％。
可选地，所述功能层包括银、纳米铜、细晶银中的任一种或两种材料分别镀膜形成，所述功能层的厚度为5nm～20nm。
可选地，所述阻挡层包括NiCr、NiCrOx、NiCrNx中的任一种或几种材料分别镀膜形成，所述阻挡层的厚度为0.8nm～1.5nm。
可选地，所述底层电介质组合层的低折射率材料包括SiAlNx、ZnSnOx、ZnAlOx、SiBOx、AZO中的一种或几种，所述低折射率材料膜层的厚度为10nm～20nm。
可选地，所述顶层电介质组合层包括SiZrAlNx、ZrSiOx、ZrSiNx、ZrTiOx、ZrTiNx中的任一种，所述顶层电介质组合层的厚度为30nm～40nm。
本发明还提出一种低辐射玻璃的制备方法，包括：
S1、提供玻璃基片；
S2、在所述玻璃基片上采用中频电源加旋转阴极溅射交替沉积高、低折射率材料形成底层电介质组合层；
S3、在所述底层电介质组合层上采用直流双极脉冲电源溅射沉积形成第一功能层；
S4、在所述第一功能层上采用直流电源加脉冲溅射沉积形成第一阻挡层；
S5、在远离所述玻璃基片的最外层采用中频电源加旋转阴极溅射沉积形成顶层电介质组合层。
在一实施例中，所述底层电介质组合层的高折射率材料采用中频电源加旋转阴极在氩氮氛围中溅射沉积，功率为50kw-70kw，中频电源频率为30～50kHz；
所述底层电介质组合层的低折射率材料采用中频电源加旋转阴极在氩氧氛围中溅射沉积，功率为30kw-40kw，中频电源频率为30～50kHz。
在一实施例中，所述第一功能层在氩气或氪气氛围中沉积，功率为3kw-15kw。
在一实施例中，在所述第一阻挡层上采用中频电源加旋转阴极溅射沉积形成中间电介质组合层，在所述中间电介质组合层上采用与第一功能层和第一阻挡层相同工艺形成第二功能层和第二阻挡层。
可选地，所述第二功能层在氩气或氪气氛围中沉积，功率为7kw-20kw。
可选地，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层在氩气氛围中采用直流双极脉冲电源溅射镍铬合金形成，功率为0.5-5kw。
本发明技术方案通过在低辐射玻璃的底层电介质组合层膜系中掺入含锆材料化合物的高折射率电介质层，该介质层折射率在2.05～2.2之间，原底层膜中的其它低折射率膜层折射率在1.5～2.0之间，从而形成底层电介质层组合层的折射率高低搭配起到减反射膜作用，使低辐射玻璃的透过率提升，反射率减低，有效降低整体膜层结构中金属层的光反射，有利于工艺调节玻璃表面的光亮度值L*，扩大了L*的可选择范围，且在低辐射玻璃透过色、玻面颜色和膜面颜色同等情况下，可以随意增厚银层，起到比原有产品更低的面电阻，即是辐射率更低、Sc和U值更低的节能性，对红外线有很高的屏蔽，具有良好的LSG隔热性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明低辐射玻璃一实施例的结构示意图；
图2为本发明低辐射玻璃另一实施例的结构示意图；
图3为本发明低辐射玻璃又一实施例的结构示意图；
图4为本发明低辐射玻璃的制备方法的流程示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 玻璃基片 30 阻挡层
10 底层电介质组合层 30a 第一阻挡层
10a 高折射率材料膜层 30b 第二阻挡层
10b 低折射率材料膜层 30c 第三阻挡层
20 功能层 40 顶层电介质组合层
20a 第一功能层 50 第一中间电介质组合层
20b 第二功能层 60 第二中间电介质组合层
20c 第三功能层
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种低辐射玻璃及其制备方法。
参照图1至4，图1为本发明低辐射玻璃一实施例的结构示意图；图2为本发明低辐射玻璃另一实施例的结构示意图；图3为本发明低辐射玻璃又一实施例的结构示意图；图4为本发明低辐射玻璃的制备方法的流程示意图。
在本发明实施例中，请参照图1至图3，提出一种低辐射玻璃，包括：玻璃基片1；底层电介质组合层10，所述底层电介质组合层10由高、低折射率材料交替镀于所述玻璃基片1上，所述高折射率材料包括含锆材料化合物；功能层20，所述功能层20包括第一功能层20a，所述第一功能层20a镀于所述底层电介质组合层10上；阻挡层30，所述阻挡层30包括第一阻挡层30a，所述第一阻挡层30a镀于所述第一功能层20a上；顶层电介质组合层40，所述顶层电介质组合层40镀于远离所述玻璃基片1的最外层。
具体的，所述低辐射玻璃包括玻璃基片1和镀于玻璃基片1上的叠层结构的膜，所述玻璃基片1作为衬底，起到支撑的作用，所述膜起到阻挡红外辐射的作用。在本发明实施例中，叠层结构的膜通过溅射镀膜一层层形成于玻璃基片1上，溅射镀膜是一种新型的物理气相镀膜方式，就是用电子枪系统把电子发射并聚焦在被镀的材料上，使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片淀积成膜。在其它实施例中，叠层结构的膜还可以通过蒸发镀膜、化学沉积等方法形成于所述玻璃基片1上，在此不做限定。本发明实施例的低辐射玻璃可以应用于建筑玻璃，车窗玻璃，以及其它需要低辐射能的场景。
具体的，请参照图1，低折射率材料镀于玻璃基片1上形成低折射率材料膜层10b，高折射率材料镀于玻璃基片1上形成高折射率材料膜层10a，所述高折射率材料膜层10a和低折射率材料膜层10b的顺序不做限定，可以为图1中所示，高折射率材料膜层10a在低折射率材料膜层10b的上面，在其它实施例中，高折射率材料膜层10a也可以在低折射率材料膜层10b的下面，即在玻璃基片1上先镀高折射率材料膜层10a，再镀低折射率材料膜层10b。在其它实施例中，高折射率材料膜层10a和低折射率材料膜层10b还可以不止一层，例如为两层、三层等，只要保证高折射率材料膜层10a和低折射率材料膜层10b交替叠层即可。
具体的，高折射率材料膜层10a和低折射率材料膜层10b交替形成于玻璃基片1上，从而在玻璃基片1上形成减反射膜，减反射膜可以减少可见光在透过玻璃时的反射率，增加可见光透过玻璃时的透过率，从而可以通过调节底层电介质组合层10来调节玻璃的颜色L*值。
具体的，传统的低辐射玻璃底层电介质组合层10常用的膜层材料为氮化硅、氧化钛、氧化锌铝或氧化锌锡等组合，这些材料中的氧化锌铝、氧化锌锡理化性能不好，耐磨耐腐蚀差，其折射率低只有1.8～2.0左右；另外有使用氧化钛作为底层电介质组合层10材料的，氧化钛虽然折射率高可以达到2.3～2.4，但是其理化性能差，不耐磨耐腐蚀，膜层均匀性也差，膜层直接沉积玻璃上也不能盖住玻璃上的细小吸盘印等缺陷；氮化硅膜虽然理化性能较好、但折射率1.9～2.0与氧化锌锡和氧化锌太接近无法叠加形成折射率高低搭配的减反射膜，且膜层吸收率太高，一般要大于1.8，导致膜层增透性差。
具体的，本发明实施例中，所述高折射率材料包括含锆材料化合物是指形成高折射率材料膜层10a的溅射靶材包括锆，含锆特别是硅锆材料的高折射率材料膜层10a的折射率可以达到2.2～2.3，从而可以与其它常用的底层电介质组合层10使用的材料形成高、低折射率搭配的减反射膜，便于调节玻璃颜色；并且硅锆材料的理化性能好，耐磨耐腐蚀，获得的低辐射玻璃性质稳定，且底层电介质组合层10的膜层薄，膜层吸收率一般小于1.5，从而可以提高低辐射玻璃后续功能层的厚度，提升产品性能。
具体的，请参照图3，所述功能层20决定低辐射玻璃的辐射率，低辐射玻璃具有极低的表面热辐射率和极高的远红外反射率，使其既可以阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热，也可以直接反射远红外热辐射，达到节能的目的。所述功能层20可以为银、纳米铜或细晶银材料形成的膜层，优选为银，分别位于功能层20两侧的电介质组合层和阻挡层30起到保护功能层20的作用，从而电介质组合层和阻挡层30决定着整个膜系的性能稳定性，直接影响低辐射玻璃的生产工艺和使用寿命。
具体的，请参照图1，所述功能层20至少包括第一功能层20a，该第一功能层20a形成于底层电介质组合层10上，该第一功能层20a上形成第一阻挡层30a。图1所示为单功能层的低辐射玻璃，在其它实施例中，所述低辐射玻璃还可以为双功能层或三功能层的镀膜结构，功能层20厚度越厚，低辐射玻璃的性能越好。
具体的，顶层电介质组合层40镀于远离所述玻璃基片1的最外层，从而起到保护膜层的作用，将其设置在膜层的最外层，可以阻挡来自表面外侧的氧气和水汽，防止功能层被氧化，并且调节膜层的光学反射率和调节薄膜颜色。
本发明技术方案通过在低辐射玻璃的底层电介质组合层10膜系中掺入含锆材料化合物的高折射率电介质层，该介质层折射率在2.05～2.2之间，原底层膜中的其它低折射率膜层折射率在1.5～2.0之间，从而形成底层电介质层组合层10的折射率高低搭配起到减反射膜作用，使低辐射玻璃的透过率提升，反射率减低，有效降低整体膜层结构中金属层的光反射，有利于工艺调节玻璃表面的光亮度值L*，扩大了L*的可选择范围，且在低辐射玻璃透过色、玻面颜色和膜面颜色同等情况下，可以随意增厚功能层，起到比原有产品更低的面电阻，即是辐射率更低、Sc和U值更低的节能性，对红外线有很高的屏蔽，具有良好的LSG隔热性能。
在一实施例中，请参照图2，所述低辐射玻璃还包括：第一中间电介质组合层50，所述第一中间电介质组合层50镀于所述底层电介质组合层10和所述顶层电介质组合层40之间；所述功能层20还包括第二功能层20b，所述第二功能层20b镀于所述第一中间电介质组合层50上；所述阻挡层30还包括第二阻挡层30b，所述第二阻挡层30b镀于所述第二功能层20b上。
具体的，由于低辐射玻璃的功能层需要相应的保护层，功能层之间还需要增透干涉层，所以低辐射玻璃增加功能层的厚度提高性能并不是单纯增加银层。在本实施例中，所述低辐射玻璃为双银低辐射玻璃，所述第一中间电介质组合层50的作用主要也是起到保护第二功能层20b的作用，以及调节膜层的光学反射率和调节薄膜颜色。第一中间电介质组合层50可以为低折射率材料也可以为高折射率材料，或者两者搭配使用，在此不做限定。第二阻挡层30b同样是起到保护第二功能层20b的作用，防止其被氧化或磨损。
在上述实施例的基础上，请参照图3，在本实施例中，所述低辐射玻璃为三银低辐射玻璃，其性能较单银低辐射玻璃和双银低辐射玻璃更好。所述低辐射玻璃还包括：第二中间电介质组合层60，所述第二中间电介质组合层60镀于所述第一中间电介质组合层50和所述顶层电介质组合层40之间；所述功能层20还包括第三功能层20c，所述第三功能层20c镀于所述第二中间电介质组合层60上；所述阻挡层30还包括第三阻挡层30c，所述第三阻挡层30c镀于所述第三功能层20c上。
具体的，所述第二中间电介质组合层60的作用与第一中间电介质组合层50相同，在此不再赘述。所述第二中间电介质组合层60也可以高折射率材料或低折射率材料，或两者搭配，在此不做限定。所述第三阻挡层30c的作用与第二阻挡层30b相同。
在一优选实施例中，所述含锆材料化合物包括SiZrAlNx、ZrSiOx、ZrSiNx、ZrTiOx、ZrTiNx中的一种或几种，所述高折射率材料膜层的厚度为20nm～30nm。
进一步地，所述底层电介质组合层的高折射率材料的锆含量为5％～50％。
可选地，所述功能层包括银、纳米铜、细晶银中的任一种或两种材料分别镀膜形成，所述功能层的厚度为5nm～20nm。
可选地，所述阻挡层包括NiCr、NiCrOx、NiCrNx中的任一种或几种材料分别镀膜形成，所述阻挡层的厚度为0.8nm～1.5nm。
可选地，所述底层电介质组合层的低折射率材料包括SiAlNx、ZnSnOx、ZnAlOx、SiBOx、AZO中的一种或几种，所述低折射率材料膜层的厚度为10nm～20nm。
可选地，所述顶层电介质组合层包括SiZrAlNx、ZrSiOx、ZrSiNx、ZrTiOx、ZrTiNx中的任一种，所述顶层电介质组合层的厚度为30nm～40nm。
本发明还提出一种低辐射玻璃的制备方法，请参照图4，包括：
S1、提供玻璃基片。
具体的，所述玻璃基片作为衬底，起到支撑的作用。在玻璃基片上依次镀膜形成叠层结构的膜系，所述膜起到阻挡红外辐射的作用。
S2、在所述玻璃基片上采用中频电源加旋转阴极溅射交替沉积高、低折射率材料形成底层电介质组合层。
具体的，在本发明实施例中，叠层结构的膜通过溅射镀膜一层层形成于玻璃基片上，溅射镀膜是一种新型的物理气相镀膜方式，就是用电子枪系统把电子发射并聚焦在被镀的材料上，使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片淀积成膜。
具体的，请参照图1，低折射率材料镀于玻璃基片1上形成低折射率材料膜层10b，高折射率材料镀于玻璃基片1上形成高折射率材料膜层10a，所述高折射率材料膜层10a和低折射率材料膜层10b的顺序不做限定，可以为图1中所示，高折射率材料膜层10a在低折射率材料膜层10b的上面，在其它实施例中，高折射率材料膜层10a也可以在低折射率材料膜层10b的下面，即在玻璃基片1上先镀高折射率材料膜层10a，再镀低折射率材料膜层10b。在其它实施例中，高折射率材料膜层10a和低折射率材料膜层10b还可以不止一层，例如为两层、三层等，只要保证高折射率材料膜层10a和低折射率材料膜层10b交替叠层即可。
具体的，高折射率材料膜层10a和低折射率材料膜层10b交替形成于玻璃基片1上，从而在玻璃基片1上形成减反射膜，减反射膜可以减少可见光在透过玻璃时的反射率，增加可见光透过玻璃时的透过率，从而可以通过调节底层电介质组合层10来调节玻璃的颜色L*值。
具体的，传统的低辐射玻璃底层电介质组合层10常用的膜层材料为氮化硅、氧化钛、氧化锌铝或氧化锌锡等组合，这些材料中的氧化锌铝、氧化锌锡理化性能不好，耐磨耐腐蚀差，其折射率低只有1.8～2.0左右；另外有使用氧化钛作为底层电介质组合层10材料的，氧化钛虽然折射率高可以达到2.3～2.4，但是其理化性能差，不耐磨耐腐蚀，膜层均匀性也差，膜层直接沉积玻璃上也不能盖住玻璃上的细小吸盘印等缺陷；氮化硅膜虽然理化性能较好、但折射率1.9～2.0与氧化锌锡和氧化锌太接近无法叠加形成折射率高低搭配的减反射膜，且膜层吸收率太高，一般要大于1.8，导致膜层增透性差。
优选地，所述高折射率材料包括含锆材料化合物，含锆特别是硅锆材料的高折射率材料膜层10a的折射率可以达到2.2～2.3，从而可以与其它常用的底层电介质组合层10使用的材料形成高、低折射率搭配的减反射膜，便于调节玻璃颜色；并且硅锆材料的理化性能好，耐磨耐腐蚀，获得的低辐射玻璃性质稳定，且底层电介质组合层10的膜层薄，膜层吸收率一般小于1.5，从而可以提高低辐射玻璃后续功能层的厚度，提升产品性能。
S3、在所述底层电介质组合层上采用直流双极脉冲电源溅射沉积形成第一功能层。
具体的，请参照图1，第一功能层20a决定低辐射玻璃的辐射率，第一功能层20a可以为银、纳米铜或细晶银材料形成的膜层，优选为银。
S4、在所述第一功能层上采用直流电源加脉冲溅射沉积形成第一阻挡层。
具体的，请参照图1，分别位于第一功能层20a两侧的底层电介质组合层10和第一阻挡层30a起到保护第一功能层20a的作用，从而底层电介质组合层10和第一阻挡层30a决定着整个膜系的性能稳定性，直接影响低辐射玻璃的生产工艺和使用寿命。
S5、在远离所述玻璃基片的最外层采用中频电源加旋转阴极溅射沉积形成顶层电介质组合层。
具体的，请参照图1，顶层电介质组合层40镀于远离所述玻璃基片1的最外层，从而起到保护膜层的作用，将其设置在膜层的最外层，可以阻挡来自表面外侧的氧气和水汽，防止第一功能层20a被氧化，并且调节膜层的光学反射率和调节薄膜颜色。
在一实施例中，所述底层电介质组合层的高折射率材料采用中频电源加旋转阴极在氩氮氛围中溅射沉积，功率为50kw-70kw，中频电源频率为30～50kHz；所述底层电介质组合层的低折射率材料采用中频电源加旋转阴极在氩氧氛围中溅射沉积，功率为30kw-40kw，中频电源频率为30～50kHz。
更具体的，所述氩氮氛围中氩气和氮气的比例为3：2；所述氩氧氛围中氩气和氧气的比例为2：3。
在一实施例中，所述第一功能层在氩气或氪气氛围中溅射沉积，功率为3kw-15kw。
在一实施例中，在所述第一阻挡层上采用中频电源加旋转阴极溅射沉积形成中间电介质组合层，在所述中间电介质组合层上采用与第一功能层和第一阻挡层相同工艺形成第二功能层和第二阻挡层。
可选地，所述第二功能层在氩气或氪气氛围中沉积，功率为7kw-20kw。
可选地，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层在氩气氛围中采用直流双极脉冲电源溅射镍铬合金形成，功率为0.5-5kw。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例的低辐射玻璃的结构依次包括：
玻璃基片；
底层电介质组合层为ZrSiOx/20nm，ZnAlOx/10nm；
第一功能层为Ag/4nm，Cu/2nm；
第一阻挡层为NiCrOx/1.5nm；
顶层电介质组合层为ZrSiOx/26nm。
其中，底层电介质组合层的高折射率材料ZrSiOx采用中频电源加旋转阴极在氩氮氛围中溅射沉积，功率为50kw-70kw，中频电源频率为40kHz。
底层电介质组合层的低折射率材料ZnAlOx采用中频电源加旋转阴极在氩氧氛围中溅射沉积，功率为30kw-40kw，中频电源频率为40kHz。
第一功能层的Ag和Cu在氩气或氪气氛围中沉积，功率为3kw-15kw。
第一阻挡层的NiCrOx在氩气氛围中采用直流双极脉冲电源溅射镍铬合金，功率为0.5-5kw。
顶层电介质组合层的ZrSiOx采用中频电源加旋转阴极在氩氮氛围中溅射沉积，功率为50kw-70kw，中频电源频率为40kHz。
实施例2
本实施例的低辐射玻璃的结构依次包括：
玻璃基片；
底层电介质组合层为SiZrAlNx/26nm，ZnAlOx/18nm；
第一功能层为Ag/9nm，Cu/1.7nm；
第一阻挡层为NiCrOx/1.1nm；
顶层电介质组合层为ZrSiNx/38nm。
其中，SiZrAlNx和ZrSiNx的形成方法与实施例1中ZrSiOx相同，ZnAlOx的形成方法与实施例1相同，第一功能层的Ag和Cu的形成方法与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例3
实施例3的低辐射玻璃的膜层参照表1所示，膜层形成方法参照实施例1所述，在此不再赘述。
实施例4
本实施例的低辐射玻璃的结构依次包括：
玻璃基片；
底层电介质组合层为ZrTiNx/22nm，ZnSnOx/11nm；
第一功能层为Ag/8nm，Cu/2nm；
第一阻挡层为NiCr/1.1nm；
第一中间电介质组合层为SiAlNx/40nm，ZnAlOx/27nm；
第二功能层为Ag/14.68nm；
第二阻挡层为NiCr/0.9nm；
顶层电介质组合层为SiZrAlNx/29nm。
其中，底层电介质组合层的高折射率材料ZrTiNx采用中频电源加旋转阴极在氩氮氛围中溅射沉积，功率为50kw-70kw，中频电源频率为40kHz。
底层电介质组合层的低折射率材料ZnSnOx采用中频电源加旋转阴极在氩氧氛围中溅射沉积，功率为30kw-40kw，中频电源频率为40kHz。
第一功能层的Ag和Cu在氩气或氪气氛围中沉积，功率为3kw-15kw。
第一阻挡层和第二阻挡层的NiCr在氩气氛围中采用直流双极脉冲电源溅射镍铬合金，功率为0.5-5kw。
第一中间电介质组合层的SiAlNx和ZnAlOx采用中频电源加旋转阴极在氩氧氛围中溅射沉积，功率为30kw-40kw，中频电源频率为40kHz。
第二功能层的Ag在氩气或氪气氛围中沉积，功率为7kw-20kw。
顶层电介质组合层的ZrSiOx采用中频电源加旋转阴极在氩氮氛围中溅射沉积，功率为50kw-70kw，中频电源频率为40kHz。
实施例5
实施例5的低辐射玻璃的膜层参照表1所示，膜层形成方法参照实施例4所述，在此不再赘述。
实施例6
实施例6的低辐射玻璃的膜层参照表1所示，膜层形成方法参照实施例4所述，在此不再赘述。
实施例7
本实施例的低辐射玻璃的结构依次包括：
玻璃基片；
底层电介质组合层为ZrTiOx/32nm，AZO/22nm；
第一功能层为Ag/6.7nm；
第一阻挡层为NiCr/1.0nm；
第一中间电介质组合层为SiAlNx/60nm；
第二功能层为Ag/11nm，Cu/1nm；
第二阻挡层为NiCr/0.9nm；
第二中间电介质组合层为SiAlNx/60nm，ZnAlOx/10nm，AZO>5nm；
第三功能层为Ag/16nm，Cu/2.3nm；
第三阻挡层为NiCrNx/0.6nm；
顶层电介质组合层为SiZrAlNx/43nm。
其中，底层电介质组合层和顶层电介质组合层的高折射率材料膜层的形成方法与上述高折射率材料形成方法相同；底层电介质组合层、第一中间电介质组合层和第二中间电介质组合层的低折射率材料膜层的形成方法与上述低折射率材料的形成方法相同，在此不再赘述。
实施例8和实施例9
实施例8和实施例9的低辐射玻璃的膜层参照表1所示，膜层形成方法参照上述实施例，在此不再赘述。
对比例
分别根据上述实施例1至实施例9的低辐射玻璃的膜层结构设置相应的对比例，一共设置6个对比例，其中对比例1和对比例2为单银低辐射玻璃的对比例，对比例3和对比例4为双银低辐射玻璃的对比例，对比例5和对比例6为三银低辐射玻璃的对比例，对比例1至对比例6的膜层结构参照表1所示，在此不再赘述。
表1各实施例及对比例的膜层成分及厚度
Figure BDA0002740485160000141
Figure BDA0002740485160000151
Figure BDA0002740485160000161
Figure BDA0002740485160000171
性能测试
制备好上述实施例1至实施例9，以及对比例1至对比例6的低辐射玻璃，然后分别进行性能测试。性能测试包括玻面反射颜色，透过色，底层银厚度/总银层厚度，辐射率/U值性能，耐湿性，耐酸碱性，以及外观检测。其中耐湿性检测试验条件为温度50±3℃，湿度90±3％，分别观察24h、76h以及168h后膜层表面缺陷。其中耐酸碱性检测试验条件分别为1M的HCL和1M的NaOH，分别观察24h和48h后膜层是否腐蚀。各实施例和对比例的性能检测结果如表2所示。
根据表1和表2数据可得出，无论是单银低辐射玻璃还是双银低辐射玻璃和三银低辐射玻璃，在玻璃颜色相近的情况下，本发明实施例的低辐射玻璃银层厚度更厚，从而U值性能相对于对比例更好，其中U值为低辐射玻璃的热传递系数，U值越小，说明低辐射玻璃的保温性能和隔热性能越好。并且U值越小，遮阳系数Sc也会跟着降低，Sc是指太阳能通过某种玻璃进入室内的总量G与通过厚度3mm普通无色玻璃总量(0.89)之比，Sc越小，进入室内的太阳能越少，因而辐射率越低，节能效果越好。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Figure BDA0002740485160000191
Figure BDA0002740485160000201
Figure BDA0002740485160000211

Claims (15)

1.一种低辐射玻璃，其特征在于，包括：
玻璃基片；
底层电介质组合层，所述底层电介质组合层由高、低折射率材料交替镀于所述玻璃基片上，所述高折射率材料包括含锆材料化合物；
功能层，所述功能层包括第一功能层，所述第一功能层镀于所述底层电介质组合层上；
阻挡层，所述阻挡层包括第一阻挡层，所述第一阻挡层镀于所述第一功能层上；
顶层电介质组合层，所述顶层电介质组合层镀于远离所述玻璃基底的最外层。
2.如权利要求1所述的一种低辐射玻璃，其特征在于，所述低辐射玻璃还包括：
第一中间电介质组合层，所述第一中间电介质组合层镀于所述底层电介质组合层和所述顶层电介质组合层之间；
所述功能层还包括第二功能层，所述第二功能层镀于所述第一中间电介质组合层上；
所述阻挡层还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层镀于所述第二功能层上。
3.如权利要求2所述的一种低辐射玻璃，其特征在于，所述低辐射玻璃还包括：
第二中间电介质组合层，所述第二中间电介质组合层镀于所述第一中间电介质组合层和所述顶层电介质组合层之间；
所述功能层还包括第三功能层，所述第三功能层镀于所述第二中间电介质组合层上；
所述阻挡层还包括第三阻挡层，所述第三阻挡层镀于所述第三功能层上。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种低辐射玻璃，其特征在于，所述含锆材料化合物包括SiZrAlNx、ZrSiOx、ZrSiNx、ZrTiOx、ZrTiNx中的一种或几种，所述高折射率材料膜层的厚度为20nm～30nm。
5.如权利要求4所述的一种低辐射玻璃，其特征在于，所述底层电介质组合层的高折射率材料的锆含量为5％～50％。
6.如权利要求4所述的一种低辐射玻璃，其特征在于，所述功能层包括银、纳米铜、细晶银中的任一种或两种材料分别镀膜形成，所述功能层的厚度为5nm～20nm。
7.如权利要求6所述的一种低辐射玻璃，其特征在于，所述阻挡层包括NiCr、NiCrOx、NiCrNx中的任一种或几种材料分别镀膜形成，所述阻挡层的厚度为0.8nm～1.5nm。
8.如权利要求1至3任一项所述的一种低辐射玻璃，其特征在于，所述底层电介质组合层的低折射率材料包括SiAlNx、ZnSnOx、ZnAlOx、SiBOx、AZO中的一种或几种，所述低折射率材料膜层的厚度为10nm～20nm。
9.如权利要求1至3任一项所述的一种低辐射玻璃，其特征在于，所述顶层电介质组合层包括SiZrAlNx、ZrSiOx、ZrSiNx、ZrTiOx、ZrTiNx中的任一种，所述顶层电介质组合层的厚度为30nm～40nm。
10.一种低辐射玻璃的制备方法，其特征在于，包括：
S1、提供玻璃基片；
S2、在所述玻璃基片上采用中频电源加旋转阴极溅射交替沉积高、低折射率材料形成底层电介质组合层；
S3、在所述底层电介质组合层上采用直流双极脉冲电源溅射沉积形成第一功能层；
S4、在所述第一功能层上采用直流电源加脉冲溅射沉积形成第一阻挡层；
S5、在远离所述玻璃基片的最外层采用中频电源加旋转阴极溅射沉积形成顶层电介质组合层。
11.如权利要求10所述的一种低辐射玻璃的制备方法，其特征在于，所述底层电介质组合层的高折射率材料采用中频电源加旋转阴极在氩氮氛围中溅射沉积，功率为50kw-70kw，中频电源频率为30～50kHz；
所述底层电介质组合层的低折射率材料采用中频电源加旋转阴极在氩氧氛围中溅射沉积，功率为30kw-40kw，中频电源频率为30～50kHz。
12.如权利要求11所述的一种低辐射玻璃的制备方法，其特征在于，所述第一功能层在氩气或氪气氛围中沉积，功率为3kw-15kw。
13.如权利要求12所述的一种低辐射玻璃的制备方法，其特征在于，在所述第一阻挡层上采用中频电源加旋转阴极溅射沉积形成中间电介质组合层，在所述中间电介质组合层上采用与第一功能层和第一阻挡层相同工艺形成第二功能层和第二阻挡层。
14.如权利要求13所述的一种低辐射玻璃的制备方法，其特征在于，所述第二功能层在氩气或氪气氛围中沉积，功率为7kw-20kw。
15.如权利要求13所述的一种低辐射玻璃的制备方法，其特征在于，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层在氩气氛围中采用直流双极脉冲电源溅射镍铬合金形成，功率为0.5-5kw。
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