CN1189464A - 隔热、除霜镀膜玻璃的制备方法 - Google Patents

隔热、除霜镀膜玻璃的制备方法 Download PDF

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江豪成
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Abstract

本发明涉及一种隔热、除霜镀膜玻璃的制备方法,其特征在于将铟锡合金陶瓷靶材溅射到加热至260～350℃的透光率大于80%的玻璃表面,经表面高温化学反应生成具有隔热性能的透明导电膜(ITO膜),在玻璃镀膜层两边用导电胶粘贴上电极,接通小于36伏的电源,则可以加热除霜,这种玻璃具有可见光透过率高、红外反射率高、紫外隔断率高、而电阻低等优点,主要用作建筑玻璃和汽车挡风玻璃。

Description

隔热、除霜镀膜玻璃的制备方法
本发明涉及一种镀膜玻璃的制备方法，尤其是一种既对红外线具有高反射性、对可见光具有高透过性，又可以通电除霜的镀膜玻璃的制备方法，这种玻璃主要用作建筑玻璃和汽车挡风玻璃。
目前的建筑玻璃，无论是平板玻璃还是幕墙玻璃都存在着隔热性能差的缺点。据统计，目前全世界约有30％的能源消耗于建筑物的温度控制(包括制冷和供暖)，在热带和寒冷地区还要超过这个比例。这种高能耗是由于建筑材料(包括建筑玻璃)的隔热性能差造成的，例如目前建筑玻璃在红外波段的透过率极高，热量可以通过红外辐射直接传出室外。
目前的汽车前挡风玻璃除霜大都采用热风电扇吹烘法，此法易形成雾气；而后挡风玻璃除霜则大多采用薄膜金属丝通电加热法，此法加热效率低，且影响汽车的外观和司机的视线，加之汽车挡风玻璃大多采用无色、透明的钢化玻璃，对红外线的反射率较低，隔热效果差，无法给乘客提供舒适的环境。为了改善这种情况，市场上出现了“太阳膜”，所谓“太阳膜”就是在聚酯塑料表面镀上一层金属(如铝等)薄膜，然后用粘结剂将其贴在汽车玻璃内表面上，从而起到隔热的作用。“太阳膜”虽然在一定程度上满足了大众的需要，但是它也存在着可见光透过率低、易出现气泡、易老化等缺点，而且还与一些国家的交通法规相抵触，例如新加坡的法律规定：汽车玻璃应使警察能够清晰地看见车内的情况。
本发明的目的是提供一种隔热、除霜镀膜玻璃的制备方法，利用该方法制备的玻璃用于建筑玻璃，能有效地减少室内外通过玻璃的热量传输，从而大幅度降低建筑物的空调能耗；将其应用于汽车挡风玻璃，能有效地隔热、除霜，节约汽车空调功耗，对驾乘人员的身体健康和车内装饰品具有显著的保护作用，这一点对紫外线辐射较强的高原地区来说尤其重要。
本发明的目的是这样实现的：
采用强约束磁场的磁控溅射方法，将铟锡合金陶瓷靶材溅射到加热至260～350℃的透光率大于80％的玻璃表面，经表面高温化学反应生成具有隔热性能的透明导电膜(ITO膜)，在玻璃镀膜层两边用导电胶粘贴上电极，接通小于36伏的电源则可以加热除霜。
采用上述方法制得的镀膜玻璃，其透光率大于73％，红外线反射率大于70％，紫外线隔断率大于90％，太阳谱能量反射率大于40％，表面电阻小于50Ω/□。
本发明的优点在于：
1.利用本发明制备的镀膜玻璃，具有隔热和防紫外辐射性能好等特点，适合于用作建筑玻璃；
2.由于膜层具有优良的导电性，接通小于36伏的安全电源，则能加热除霜，且对外观无任何不良影响，因此特别适合作汽车前挡风玻璃；
3.薄膜和玻璃基底结合牢固、耐磨损、耐酸碱、耐低温，寿命远远超过许多其它的薄膜玻璃。
本发明的详细描述如下：
玻璃表面膜层的获得是由磁控溅射镀膜机实现的，镀膜靶材选用氧化铟锡合金陶瓷靶材，磁控靶采用强约束磁场平面磁控靶，其靶表面最大的水平磁场分量为600～1100GS，从而实现了低电压溅射，减少了磁控溅射等离子体中负离子(主要是氧离子)对基片膜面轰击时所造成的溅射损伤和黑色氧化物InO的形成(In2O2+离子轰击→2InO+O)，从而提高了膜层的导电性能和透光率；镀膜机中装有对玻璃进行加热且温度可控的加热器以及玻璃镀膜传动机构；工质气体采用两路独立的进气气路，分别通氩气和氩氧混合气，并由各自的质量流量计控制进气流量，两路工质气体通过安置于磁控靶前面各自的U形喷气管进入镀膜室，U形管上开有等间距的许多喷气小孔，氩气通过这些喷气小孔以45°角喷向靶面，氩氧混合气由这些喷气小孔喷向玻璃表面。
镀膜过程为：把透光率大于80％且已清洗干净的玻璃装入镀膜机中，进行抽真空并对玻璃加热，使玻璃温度升至260～350℃，当镀膜室的真空度小于0.04Pa时，通入氩气，氩气流量QAr应使镀膜室真空度处于0.1～0.4Pa，随后通入压力百分比为13～17％的氩氧混合气，其流量QAr+O2应满足QAr+O2/(QAr+O2+QAr)的比值处于6～10％的范围。开启磁控靶电源进行磁控放电，使靶电压处于230～300V，然后启动玻璃镀膜传动机构进行镀膜，其传动速度必须满足使镀出的镀膜玻璃膜层表面电阻小于50Ω/□。镀膜完成后，让玻璃温度降至140℃以下后从真空室中取出。

Claims (5)

1.一种隔热镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：将铟锡合金陶瓷靶材溅射到加热至260～350℃的透光率大于80％的玻璃表面，经表面高温化学反应生成具有隔热性能的透明导电膜(ITO膜)。
2.根据权利要求1所述的隔热镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：在玻璃镀膜层两边用导电胶粘贴上电极，接通小于36伏的电源，则可以加热除霜。
3.根据权利要求1或2所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：镀膜靶材选用氧化铟锡合金陶瓷靶材，磁控靶采用强约束磁场平面磁控靶，其靶表面最大的水平磁场分量为600～1100GS。
4.根据权利要求1或2所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：镀膜机中装有对玻璃进行加热且温度可控的加热器以及玻璃镀膜传动机构；工质气体采用两路独立的进气气路，分别通氩气和氩氧混合气，并由各自的质量流量计控制进气流量，两路工质气体通过安置于磁控靶前面各自的U形喷气管进入镀膜室，U形管上开有等间距的许多喷气小孔，氩气通过这些喷气小孔以45°角喷向靶面，氩氧混合气由这些喷气小孔喷向玻璃表面。
5.根据权利要求4所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于：将镀膜机抽真空并对玻璃加热，当镀膜室的真空度小于0.04Pa时，通入氩气，氩气流量QAr应使镀膜室真空度处于0.1～0.4Pa，随后通入压力百分比为13～17％的氩氧混合气，其流量QAr+O2应满足QAr+O2/(QAr+O2+QAr)的比值处于6～10％的范围，开启磁控靶电源进行磁控放电，使靶电压处于230～300V，然后启动玻璃镀膜传动机构进行镀膜，其传动速度必须满足使镀出的镀膜玻璃膜层表面电阻小于50Ω/□。
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