CN115010381A - 钢化双银镀膜玻璃 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及一种钢化双银镀膜玻璃，包括：玻璃基板和依次形成于所述玻璃基板一侧的第一介质层、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，其中，所述第二介质层包括第二下子介质层、第二上子介质层和位于所述第二下子介质层与所述第二上子介质层之间的第二中间层，所述第二下子介质层与所述第一保护层相邻，所述第二上子介质层与所述第二种子层相邻；其中，所述第二中间层为铜镍合金或铜钛合金或铜铬合金或铜锌合金。本申请实施例通过设置特定铜合金的复合介质层，使得钢化双银镀膜玻璃的透过颜色保持在中性范围。
Description
技术领域
本申请涉及一种玻璃技术领域，尤其涉及一种钢化双银镀膜玻璃。
背景技术
随着科学技术的发展，镀膜玻璃的应用也越来越多。其中，由于LOW-E(Low-Emissivity，低辐射)镀膜玻璃具有优异的隔热效果和良好的透光性而成为人们关注的焦点。
目前，LOW-E镀膜玻璃分为两种：在线LOW-E镀膜玻璃以及离线LOW-E镀膜玻璃。其中，在线LOW-E镀膜玻璃品种单一，而离线LOW-E镀膜玻璃品种多样，且其膜层结构主要包括有介质层、功能层和保护层；其中，介质层通常由不同的氧化物或者氮化物材料所组成，其作用是增强膜层的附着力、耐加工性能以及调节离线LOW-E镀膜玻璃的外观颜色，功能层通常为Ag层，其作用主要是降低离线LOW-E镀膜玻璃辐射率，保护层一般由镍镉或者镉等金属材料组成，其作用主要是保护功能Ag层不被氧化，从而保证离线LOW-E镀膜玻璃产品的低辐射性能，从而使得离线LOW-E镀膜玻璃可以根据不同气候特点可以制作高、中、低多种透过率产品，并且正面的颜色上有蓝灰和灰色等。
但是，由于离线LOW-E镀膜玻璃的正侧面颜色变化较小，在侧面小角度观察时，其颜色不会出现偏红、偏紫或偏绿等各种要求的颜色，从而难以保证颜色在透过离线LOW-E镀膜玻璃后，该颜色还能保持在中性范围内。
发明内容
因此，为克服现有技术的缺陷和不足，本申请实施例提出一种钢化双银镀膜玻璃。
一方面，本申请实施例提出的一种钢化双银镀膜玻璃，包括：玻璃基板和依次形成于所述玻璃基板一侧的第一介质层、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，其中，所述第二介质层包括第二下子介质层、第二上子介质层和位于所述第二下子介质层与所述第二上子介质层之间的第二中间层，所述第二下子介质层与所述第一保护层相邻，所述第二上子介质层与所述第二种子层相邻；其中，所述第二中间层为铜镍合金或铜钛合金或铜铬合金或铜锌合金。
在本申请的一个实施例中，所述第二中间层中铜的质量百分比为10％～99％。
在本申请的一个实施例中，所述第二中间层的厚度为0.5～10nm。
在本申请的一个实施例中，所述第二下子介质层、所述第二上子介质层分别包含氮化硅或镍铬化合物。
在本申请的一个实施例中，所述第二下子介质层、所述第二上子介质层还包含钛单质或锌单质或硅单质。
在本申请的一个实施例中，所述第二下子介质层、所述第二上子介质层的厚度分别不大于100nm。
在本申请的一个实施例中，所述第一保护层和所述第二保护层分别包含镍铬合金或镍铬氧化物，所述第一种子层和所述第二种子层分别包含氧化锌、锌铝氧化物或锌锡氧化物；所述第一种子层、所述第一保护层、所述第二种子层、所述第二保护层的厚度分别不大于20nm。
在本申请的一个实施例中，所述第一功能层和所述第二功能层分别包含银或银铜合金；所述第一功能层、所述第二功能层的厚度分别不大于40nm。
在本申请的一个实施例中，所述钢化双银镀膜玻璃还包括位于所述第一保护层与所述第二介质层之间的第一热稳介质层和/或位于所述第二保护层与所述第三介质层之间的第二热稳介质层；所述第一热稳介质层和/或第二热稳介质层分别包含金属氧化物。
在本申请的一个实施例中，所述第一介质层包括第一下子介质层、第一上子介质层和位于所述第一下子介质层与所述第二上子介质层之间的第一中间层，所述第一下子介质层与所述玻璃基板相邻，所述第一上子介质层与所述第一种子层相邻，所述第一中间层包含钛、锌、镍、铬或硅锆的单质或合金；所述第三介质层包括第三下子介质层、第三上子介质层和位于所述第三下子介质层与所述第三上子介质层之间的第三中间层，所述第三下子介质层与所述第二保护层相邻，所述第三中间层包含钛、锌、镍、铬或硅的单质或合金。
由上可知，本申请上述技术特征可以具有如下有益效果：
本申请实施例的钢化双银镀膜玻璃采用包含特定铜合金(例如说铜镍合金或铜钛合金或铜铬合金或铜锌合金)的复合介质层(即第二介质层)的膜层结构，在保证钢化双银镀膜玻璃的外观颜色下，可获得更好的可见光透过颜色，并使得透过的颜色也保持在中性范围内，从而使得颜色更加舒适和自然。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为本申请实施例的一种钢化双银镀膜玻璃的结构示意图。
图2为本申请实施例的另一种钢化双银镀膜玻璃的结构示意图。
图3为本发明实施例的再一种钢化双银镀膜玻璃的结构示意图。
图4为本发明实施例的又一种钢化双银镀膜玻璃的结构示意图。
【附图标号说明】
100：钢化双银镀膜玻璃；101：玻璃基板；102：第一介质层；103：第一种子层；104：第一功能层；105：第一保护层；106：第二介质层；107：第二种子层；108：第二功能层；109：第二保护层；110：第三介质层；111：第一热稳介质层；112：第二热稳介质层；1021：第一下子介质层；1022：第一中间层；1023：第一上子介质层；1061：第二下子介质层；1062：第二中间层；1063：第二上子介质层；1101：第三下子介质层；1102：第三中间层；1103：第三上子介质层。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。根据本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种钢化双银镀膜玻璃的结构示意图。如图1所示，钢化双银镀膜玻璃100包括：玻璃基板101，以及依次形成于玻璃基板101同一侧面上的第一介质层102、第一种子层103、第一功能层104、第一保护层105、第二介质层106第二种子层107、第二功能层108、第二保护层109、第三介质层110。其中，第一介质层102、第一种子层103、第一功能层104、第一保护层105、第二介质层106、第二种子层107、第二功能层108、第二保护层109、第三介质层110均可由固体材料组成。
其中，玻璃基板101例如为有色玻璃、超白玻璃或者其他玻璃，其厚度例如为3～10mm。
第一介质层102、第三介质层110例如分别包含金属或非金属的氧化物或氮化物，例如氮化硅(Si3N4)、锌锡氧化物(ZnSnOx)、锌铝氧化物(AZO或AlZnOx)、氧化硅(SiO2)或氧化钛(TiO2)等等。其中，第一介质层102、第三介质层110的厚度例如分别为不大于100nm。
第一种子层103、第二种子层107例如分别包含金属、金属合金或金属合金氧化物，例如镍铬化合物(NiCr)或镍铬氧化物(NiCrOx)等。进一步地，第一种子层103、第二种子层107的任一层例如分别包含氧化锌(ZnO)、锌铝氧化物(AZO或ZnAlOx)或锌锡氧化物(ZnSnOx)等等。第一种子层103、第二种子层107的厚度分别不大于20nm。
第一功能层104、第二功能层108为主变调光层。第一功能层104、第二功能层108的任何一层例如包含银(Ag)或银铜合金(AgCu)。第一功能层104、第二功能层108的厚度分别为不大于40nm。
第一保护层105、第二保护层109例如分别包含金属、金属合金或金属合金氧化物，例如镍铬化合物(NiCr)或镍铬氧化物(NiCrOx)等。第一保护层105、第二保护层109的厚度分别为不大于20nm。
如图1所示，第二介质层106为复合介质层，其例如包括第二下子介质层1061、第二上子介质层1063以及位于第二下子介质层1061和第二上子介质层1063之间的第二中间层1062，第二下子介质层1061与第一保护层105相邻，第二上子介质层1063与第二种子层107相邻，第二中间层1062的材料例如包括铜镍合金(CuNi)或铜钛合金(CuTi)或铜铬合金(CuCr)或铜锌合金(CuZn)。其中，第二中间层1062中铜的质量百分比为10％～99％，且第二中间层1062的厚度为0.5～10nm。另外，第二下子介质层1061、第二上子介质层1063分别包含氮化硅(Si3N4)、镍铬化合物(NiCr)、钛单质、锌单质或者硅单质等，其主要是保护第二介质层106的膜层在钢化过程中不被氧化成氧化物。如此一来，第二介质层106为包含特定铜合金(例如说铜镍合金或铜钛合金或铜铬合金或铜锌合金)的复合介质层(即第二介质层)的膜层结构，可以使得颜色在透过钢化双银镀膜玻璃的后，颜色还能保持在中性范围内。
在本申请的另一个实施方式中，如图2所示，钢化双银镀膜玻璃100例如还包括：
位于第一保护层105与第二介质层106之间的第一热稳介质层111，和/或位于第二保护层109与第三介质层110之间的第二热稳介质层112。第一热稳介质层111、第二热稳介质层112分别包含有金属氧化物。第一热稳介质层111和第二热稳介质层112的设置可以提高钢化双银镀膜玻璃100的热稳定性。具体地，第一热稳介质层111、第二热稳介质层112分别由金属氧化物陶瓷靶溅射获得，两者中任一层例如包含锌铝氧化物(AZO或ZnAlOx)、锌锡氧化物(ZnSnOx)或氧化钛(TiO2)。在加工过程中，热稳介质层有利于提升LOW-E膜层及产品的热稳定性，使得产品膜层能更好的耐受加工过程中各种恶劣环境的考验而不被破坏。另外，第一热稳介质层111、第二热稳介质层112的厚度分别不大于50nm。热稳介质层的使用，除了可以提高产品热稳定性以外，还可以提升产品的光学性能。再者，由于氧气是影响产品热稳定性的重要因素，因此在膜层制备过程中，热稳介质层采用金属氧化物陶瓷靶溅射时不加氧或少加氧，可以减少氧气向相邻靶位的扩散以提升产品的热稳定性。
在本申请的另一个实施方式中，如图3所示，第一介质层102也可以是复合介质层，其例如包括有第一下子介质层1021、第一上子介质层1023以及位于第一下子介质层1021和第一上子介质层1023之间的第一中间层1022。其中，第一下子介质层1021与玻璃基板101相邻，第一上子介质层1023与第一种子层103相邻。第一中间层1022的材料例如包括钛、锌、镍、铬或硅的单质或合金。第一中间层的厚度例如不大于30nm。第一下子介质层1021和第一上子介质层1023例如分别包含金属或非金属的氧化物和氮化物，例如氮化硅(Si3N4)、锌锡氧化物(ZnSnOx)、锌铝氧化物(AZO或ZnAlOx)、氧化硅(SiO2)或氧化钛(TiO2)。第一下子介质层1021、第一上子介质层1023的厚度例如分别不大于80nm。
在本发明的另一个实施方式中，如图3所示，第三介质层110也可以为复合介质层，其例如包括第三下子介质层1101、第三上子介质层1103和位于第三下子介质层1101与第三上子介质层1103之间的第三中间层1102，第三下子介质层1101与第二保护层109相邻。第三中间层1102的材料例如包括钛、锌、镍、铬或硅的单质或合金，第三中间层1102的厚度不大于30nm。第三下子介质层1101和第三上子介质层1103的任一层例如分别包含金属或非金属的氧化物和氮化物，例如氮化硅(Si3N4)、锌锡氧化物(ZnSnOx)、锌铝氧化物(AZO或ZnAlOx)、氧化硅(SiO2)或氧化钛(TiO2)等。第三下子介质层1101、第三上子介质层1103的厚度例如分别不大于80nm。
综上所述，本发明实施例提供的钢化双银镀膜玻璃的所有膜层均可由固体材料构成，并且采用特定铜合金(例如说铜镍合金或铜钛合金或铜铬合金或铜锌合金)的复合介质层(即第二介质层)的膜层结构能够在保证玻璃的外观颜色下，可获得更好的可见光透过颜色，并使得透过的颜色也保持在中性范围内，从而使得颜色更加舒适和自然。另外，第一功能层104、第二功能层108均为银层，能额外反射红外线热，阻止热量通过。
此外，本发明另一实施例还提供一种钢化双银镀膜玻璃的制备方法来制备上述钢化双银镀膜玻璃100。首先提供玻璃基板101。通常玻璃基板101需要清洗干净、干燥，然后传送至真空腔室镀膜区域。接着，通过磁控溅射镀膜的方式依次在玻璃基板101上沉积第一介质层102、第一种子层103、第一功能层104、第一保护层105、第二介质层106、第二种子层107、第二功能层108、第二保护层109、第三介质层110。各层均是在室温下进行磁控溅射镀膜沉积形成的，但在沉积完各层后需对形成有各层的玻璃基板101进行后处理。后处理的方式例如包括对形成有各膜层的玻璃基板101进行钢化处理，其中钢化处理的温度为650～700℃，时间约1～10分钟；或者包括对形成有各膜层的玻璃基板101进行退火处理，其中，退火的温度为400～650℃，退火时间为20分钟至2小时。下面通过一个具体实施例详细说明可钢化双银镀膜玻璃200的制备过程。
具体实施例
一种钢化双银镀膜玻璃，其膜层结构由玻璃基板向外依次是：
Si3N4(10nm)/NiCr(2nm)/Ag(10nm)/NiCr(0.8nm)/Si3N4(15nm)/CuNi(5nm)/Si3N4(15nm)/NiCr(2nm)/Ag(10nm)/NiCr(0.8nm)/Si3N4(10nm)。
制备这种钢化双银镀膜玻璃的方法的步骤依次包括：
(1)玻璃基板101清洗干净并吹干，置于真空溅射区；
(2)在玻璃基板上101采用磁控溅射的方式沉积Si3N4层，所用靶材为SiAl旋转靶，电源为中频电源，频率例如为2000-40000Hz，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氮气的混合气体，在室温下沉积；
(3)在Si3N4层上面采用磁控溅射的方式沉积NiCr层，所用靶材为金属NiCr平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气，在室温下沉积；
(4)在NiCr层上面采用磁控溅射的方式沉积Ag层，所用靶材为Ag平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气，在室温下沉积；
(5)在Ag层上面采用磁控溅射的方式沉积NiCr层，所用靶材为金属NiCr平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气，在室温下沉积；
(6)在NiCr层上采用磁控溅射的方式沉积Si3N4层，所用靶材为SiAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氮气的混合气体，在室温下沉积；
(7)在Si3N4层上面采用磁控溅射的方式沉积CuNi层，所用靶材为CuNi平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气，在室温下沉积；
(8)在CuNi层上采用磁控溅射的方式沉积Si3N4层，所用靶材为SiAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氮气的混合气体，在室温下沉积；
(9)在Si3N4层上面采用磁控溅射的方式沉积NiCr层，所用靶材为金属NiCr平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气，在室温下沉积；
(10)在NiCr层上面采用磁控溅射的方式沉积Ag层，所用靶材为Ag平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气，在室温下沉积；
(11)在Ag层上面采用磁控溅射的方式沉积NiCr层，所用靶材为金属NiCr平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气，在室温下沉积；
(12)在NiCr层上采用磁控溅射的方式沉积Si3N4层，所用靶材为SiAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氮气的混合气体，在室温下沉积。
另外，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，例如第一热稳介质层111以及第二热稳介质层112，与第一介质层102、第三介质层110可任意组合、搭配使用，得到各种不同的玻璃产品，例如图4所示的其中一种组合形式，本发明不限定其组合和搭配形式。
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 (10)
1.一种钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，包括：玻璃基板和依次形成于所述玻璃基板一侧的第一介质层、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，其中，所述第二介质层包括第二下子介质层、第二上子介质层和位于所述第二下子介质层与所述第二上子介质层之间的第二中间层，所述第二下子介质层与所述第一保护层相邻，所述第二上子介质层与所述第二种子层相邻；其中，所述第二中间层为铜镍合金或铜钛合金或铜铬合金或铜锌合金。
2.根据权利要求1所述的钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，所述第二中间层中铜的质量百分比为10％～99％。
3.根据权利要求1所述的钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，所述第二中间层的厚度为0.5～10nm。
4.根据权利要求1所述的钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，所述第二下子介质层、所述第二上子介质层分别包含氮化硅或镍铬化合物。
5.根据权利要求4所述的钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，所述第二下子介质层、所述第二上子介质层还包含钛单质或锌单质或硅单质。
6.根据权利要求1所述的钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，所述第二下子介质层、所述第二上子介质层的厚度分别不大于100nm。
7.根据权利要求1所述的钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，所述第一保护层和所述第二保护层分别包含镍铬合金或镍铬氧化物，所述第一种子层和所述第二种子层分别包含氧化锌、锌铝氧化物或锌锡氧化物；所述第一种子层、所述第一保护层、所述第二种子层、所述第二保护层的厚度分别不大于20nm。
8.根据权利要求1所述的钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，所述第一功能层和所述第二功能层分别包含银或银铜合金；所述第一功能层、所述第二功能层的厚度分别不大于40nm。
9.根据权利要求1所述的钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，所述钢化双银镀膜玻璃还包括位于所述第一保护层与所述第二介质层之间的第一热稳介质层和/或位于所述第二保护层与所述第三介质层之间的第二热稳介质层；所述第一热稳介质层和/或第二热稳介质层分别包含金属氧化物。
10.根据权利要求1所述的钢化双银镀膜玻璃，其特征在于，所述第一介质层包括第一下子介质层、第一上子介质层和位于所述第一下子介质层与所述第二上子介质层之间的第一中间层，所述第一下子介质层与所述玻璃基板相邻，所述第一上子介质层与所述第一种子层相邻，所述第一中间层包含钛、锌、镍、铬或硅的单质或合金；所述第三介质层包括第三下子介质层、第三上子介质层和位于所述第三下子介质层与所述第三上子介质层之间的第三中间层，所述第三下子介质层与所述第二保护层相邻，所述第三中间层包含钛、锌、镍、铬或硅的单质或合金。
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