CN112679109A - 一种被动式低能耗离线可钢化low-e镀膜玻璃及其制备工艺 - Google Patents
一种被动式低能耗离线可钢化low-e镀膜玻璃及其制备工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种被动式低能耗离线可钢化LOW‑E镀膜玻璃，包括玻璃基片，在所述玻璃基片上从下至上依次溅射第一介质层、第二介质层、金属银层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三介质层、第四介质层和第五介质层，所述第一介质层和第四介质层为氮化硅层，所述第二介质层和第三介质层为氧化锌层，所述第五介质层为氧化锆层，所述第一屏蔽层与第二屏蔽层分别为镍铬层和氧化镍铬层，制备工艺采用高真空磁控溅射镀膜设备逐层镀膜。本发明采用了五层介质层，有效增加膜层的可见光透过率，并保证膜层具有良好的抗损伤效果，屏蔽层有效保护银层，提高银层的抗氧化性；低辐射玻璃可见光透过率不低于89％，辐射率不大于0.095，满足被动式低能耗建筑的使用标准。
Description
技术领域
本发明涉及低辐射玻璃技术领域，尤其涉及一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃及其制备工艺。
背景技术
Low-E玻璃又称低辐射玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其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。
玻璃是重要的建筑材料，随着对建筑物装饰性要求的不断提高，玻璃在建筑行业中的使用量也不断增大。当今人们在选择建筑物的玻璃门窗时，除了考虑其美学和外观特征外，更注重其节能和环保设计。为保护生态环境，提高能源利用率，我国近年来对大力提倡绿色节能建筑，为提高我国建筑能源利用率，2009年，我国住建部节能司开始推动和引进被动房项目。目前，被动的应用已出现在全国多个地区，河北省于2015年制定实施了《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》，2018年河北省住房和城乡建设厅又发布实施了《被动式超低能耗公共建筑节能设计标准》。这些标准都对玻璃的性能提出了很高的要求，要求玻璃具有较低的低辐射玻璃传热系数和较高的遮阳系数，普通的LOW-E玻璃很难满足该要求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃，解决了现有被动式低能耗低辐射玻璃传热系数低和遮阳系数低的问题。
根据本发明提出的一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃，包括玻璃基片，在所述玻璃基片上从下至上依次溅射第一介质层、第二介质层、金属银层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三介质层、第四介质层和第五介质层，所述第一介质层和第四介质层为氮化硅层，所述第二介质层和第三介质层为氧化锌层，所述第五介质层为氧化锆层，所述第一屏蔽层与第二屏蔽层分别为镍铬层和氧化镍铬层。
在本发明的一些实施例中，所述第一介质层的厚度为18-22nm，所述第二介质层的厚度为16-20nm，所述金属银层厚度为7.5-8.5nm，所述第一屏蔽层的厚度为2-3nm，所述第二屏蔽层的厚度为4-5nm，所述第三介质层的厚度为9-10nm，所述第四介质层的厚度为15-18nm，所述第五介质层的厚度为15-18nm。
在本发明的另一些实施例中，所述LOW-E镀膜玻璃的可见光透过率大于89％，辐射率为0.04-0.095。
一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃的制备工艺，具体工艺步骤如下：
S1：将玻璃基片清洗烘干，置于高真空磁控溅射镀膜设备内；
S2：于氩气和氮气氛围中在玻璃基片上依次先溅射氮化硅层和氧化锌层，所述氮化硅层溅射厚度为18-22nm，所述氧化锌层溅射厚度为16-20nm；
S3：于氩气中在步骤S1中溅射的氧化锌层上溅射金属银层，所述金属银层溅射厚度为7.5-8.5nm；
S4：于氩气和氮气氛围中在步骤S3中的金属银层上依次溅射镍铬层、氧化镍铬层、氧化锌层、氮化硅层和氧化锆层，所述镍铬层的厚度为2-3nm，所述氧化镍铬层的厚度为4-5nm，所述氧化锌层的厚度为9-10nm，所述氮化硅层的厚度为15-18nm，所述镍铬层的厚度为15-18nm，得可钢化LOW-E镀膜玻璃。
在本发明的另一些实施例中，溅射真空度为3.5×10-3Pa，而在步骤S2和S4中的氮气和氩气的体积比为2-3:5，所述氮化硅层、氧化锌层、氧化锌层、氮化硅层和氧化锆层的溅射功率均在80-95KW，所述金属银层的溅射功率为5-10KW，所述镍铬层和氧化镍铬层的溅射功率为20-30KW。
氧化锌又称锌白，是制备超白玻璃重要原料，还具有阻燃、耐高温的作用。
氮化硅具有耐腐蚀，耐氧化的作用。氧化锆能够起到很好的耐划伤作用。
利用镍铬层、氧化镍铬层具有很好隔绝氧气，防止金属银层氧化起到非常重要作用。
本发明中，采用了五层介质层，不仅可以有效增加膜层的可见光透过率，还可以保证膜层具有良好的抗损伤效果，防止在后期加工过程中造成划伤；第一屏蔽层和第二屏蔽层可以有效保护银层，提高银层的抗氧化性；该低辐射玻璃可见光透过率不低于89％，辐射率不大于0.095，满足被动式低能耗建筑的使用标准。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃的结构层示意图。
图中：1、玻璃基片；2、第一介质层；3、第二介质层；4、金属银层；5、第一屏蔽层；6、第二屏蔽层；7、第三介质层；8、第四介质层；9、第五介质层。
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一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃，包括玻璃基片，在所述玻璃基片上从下至上依次溅射第一介质层、第二介质层、金属银层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三介质层、第四介质层和第五介质层，所述第一介质层和第四介质层为氮化硅层，所述第二介质层和第三介质层为氧化锌层，所述第五介质层为氧化锆层，所述第一屏蔽层与第二屏蔽层分别为镍铬层和氧化镍铬层。
所述第一介质层的厚度为18nm，所述第二介质层的厚度为16nm，所述金属银层厚度为7.5nm，所述第一屏蔽层的厚度为2nm，所述第二屏蔽层的厚度为4nm，所述第三介质层的厚度为9nm，所述第四介质层的厚度为15nm，所述第五介质层的厚度为15nm。
一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃的制备工艺，具体工艺步骤如下：
S1：将玻璃基片清洗烘干，置于高真空磁控溅射镀膜设备内；
S2：于氩气和氮气氛围中在玻璃基片上依次先溅射氮化硅层和氧化锌层，所述氮化硅层溅射厚度为18nm，所述氧化锌层溅射厚度为16nm；
S3：于氩气中在步骤S1中溅射的氧化锌层上溅射金属银层，所述金属银层溅射厚度为7.5nm；
S4：于氩气和氮气氛围中在步骤S3中的金属银层上依次溅射镍铬层、氧化镍铬层、氧化锌层、氮化硅层和氧化锆层，所述镍铬层的厚度为2nm，所述氧化镍铬层的厚度为4nm，所述氧化锌层的厚度为9nm，所述氮化硅层的厚度为15nm，所述镍铬层的厚度为15nm，得可钢化LOW-E镀膜玻璃。
上述步骤中溅射真空度为3.5×10-3Pa，而在步骤S2和S4中的氮气和氩气的体积比为2:5，所述氮化硅层、氧化锌层、氧化锌层、氮化硅层和氧化锆层的溅射功率均在80KW，所述金属银层的溅射功率为5KW，所述镍铬层和氧化镍铬层的溅射功率为20KW。
实施例2
一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃，包括玻璃基片，在所述玻璃基片上从下至上依次溅射第一介质层、第二介质层、金属银层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三介质层、第四介质层和第五介质层，所述第一介质层和第四介质层为氮化硅层，所述第二介质层和第三介质层为氧化锌层，所述第五介质层为氧化锆层，所述第一屏蔽层与第二屏蔽层分别为镍铬层和氧化镍铬层。
所述第一介质层的厚度为22nm，所述第二介质层的厚度为20nm，所述金属银层厚度为8.5nm，所述第一屏蔽层的厚度为3nm，所述第二屏蔽层的厚度为5nm，所述第三介质层的厚度为10nm，所述第四介质层的厚度为18nm，所述第五介质层的厚度为18nm。
一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃的制备工艺同实施例1，不同之处如下：在步骤S2和S4中的氮气和氩气的体积比为3:5，所述氮化硅层、氧化锌层、氧化锌层、氮化硅层和氧化锆层的溅射功率均在95KW，所述金属银层的溅射功率为10KW，所述镍铬层和氧化镍铬层的溅射功率为30KW。
实施例3
一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃，包括玻璃基片，在所述玻璃基片上从下至上依次溅射第一介质层、第二介质层、金属银层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三介质层、第四介质层和第五介质层，所述第一介质层和第四介质层为氮化硅层，所述第二介质层和第三介质层为氧化锌层，所述第五介质层为氧化锆层，所述第一屏蔽层与第二屏蔽层分别为镍铬层和氧化镍铬层。
所述第一介质层的厚度为20nm，所述第二介质层的厚度为18nm，所述金属银层厚度为8nm，所述第一屏蔽层的厚度为2.5nm，所述第二屏蔽层的厚度为4.5nm，所述第三介质层的厚度为9.5nm，所述第四介质层的厚度为17nm，所述第五介质层的厚度为16nm。
一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃的制备工艺同实施例1，不同之处如下：在步骤S2和S4中的氮气和氩气的体积比为2.5:5，所述氮化硅层、氧化锌层、氧化锌层、氮化硅层和氧化锆层的溅射功率均在88KW，所述金属银层的溅射功率为8KW，所述镍铬层和氧化镍铬层的溅射功率为25KW。
对实施例1-3进行性能测试，测试结果如表1。
表1实施例1-3性能测试数据表
| 实施例 | 可见光透过率(％) | 紫外线透过率(％) | 辐射率(％) |
| 实施例1 | 91.2 | 18.2 | 0.095 |
| 实施例2 | 89.0 | 12.8 | 0.059 |
| 实施例3 | 90.5 | 15.4 | 0.078 |
从表1中看出，该低辐射玻璃可见光透过率不低于89％，辐射率不大于0.095，满足被动式低能耗建筑的使用标准。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃，其特征在于：包括玻璃基片，在所述玻璃基片上从下至上依次溅射第一介质层、第二介质层、金属银层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三介质层、第四介质层和第五介质层，所述第一介质层和第四介质层为氮化硅层，所述第二介质层和第三介质层为氧化锌层，所述第五介质层为氧化锆层，所述第一屏蔽层与第二屏蔽层分别为镍铬层和氧化镍铬层。
2.根据权利要求1所述的一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃，其特征在于：所述第一介质层的厚度为18-22nm，所述第二介质层的厚度为16-20nm，所述金属银层厚度为7.5-8.5nm，所述第一屏蔽层的厚度为2-3nm，所述第二屏蔽层的厚度为4-5nm，所述第三介质层的厚度为9-10nm，所述第四介质层的厚度为15-18nm，所述第五介质层的厚度为15-18nm。
3.根据权利要求1所述的一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃，其特征在于：所述LOW-E镀膜玻璃的可见光透过率大于89％，辐射率为0.04-0.095。
4.一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃的制备工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：
S1：将玻璃基片清洗烘干，置于高真空磁控溅射镀膜设备内；
S2：于氩气和氮气氛围中在玻璃基片上依次先溅射氮化硅层和氧化锌层，所述氮化硅层溅射厚度为18-22nm，所述氧化锌层溅射厚度为16-20nm；
S3：于氩气中在步骤S1中溅射的氧化锌层上溅射金属银层，所述金属银层溅射厚度为7.5-8.5nm；
S4：于氩气和氮气氛围中在步骤S3中的金属银层上依次溅射镍铬层、氧化镍铬层、氧化锌层、氮化硅层和氧化锆层，所述镍铬层的厚度为2-3nm，所述氧化镍铬层的厚度为4-5nm，所述氧化锌层的厚度为9-10nm，所述氮化硅层的厚度为15-18nm，所述镍铬层的厚度为15-18nm，得可钢化LOW-E镀膜玻璃。
5.根据权利要求4所述的一种被动式低能耗离线可钢化LOW-E镀膜玻璃的制备工艺，其特征在于：溅射真空度为3.5×10-3Pa，而在步骤S2和S4中的氮气和氩气的体积比为2-3:5，所述氮化硅层、氧化锌层、氧化锌层、氮化硅层和氧化锆层的溅射功率均在80-95KW，所述金属银层的溅射功率为5-10KW，所述镍铬层和氧化镍铬层的溅射功率为20-30KW。
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