CN1569713A - 基于复合电介层的双银低辐射镀膜玻璃 - Google Patents

基于复合电介层的双银低辐射镀膜玻璃 Download PDF

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Abstract

本发明自玻璃基板向外依次为:玻璃/电介质层(1)/银层(1)/保护层(1)/复合电介质层(1)/银层(2)/保护层(2)/电介质层(2);其中:电介质层(1)为SnO2,通过交流阴极的锡靶在氧氩氛围中溅射,银层(1)、(2)为Ag,通过直流平靶在氩气氛围中溅射;保护层(1)、(2)为NiCr,通过直流平靶在氩气氛围中溅射镍铬合金,其中Ni∶Cr=80∶20;复合电介质层(1)为TiOx/SnO2/TiOx结构,通过交流阴极的氧化钛靶和锡靶在氧氩氛围中溅射,电介质层(2)为Si3N4,通过交流阴极的硅铝合金靶在氮氩氛围中溅射得到,Si∶Al=90∶10,优点是,具有红外线反射能力强,膜层表面辐射率低等优良特性的玻璃。

Description

基于复合电介层的双银低辐射镀膜玻璃
技术领域
本发明是一种镀有双银层和复合电介质层的低辐射镀膜玻璃。
背景技术
市场上现有多种多层镀膜的低辐射镀膜玻璃,但是尚没有镀有高可见光透过的双层银的镀膜玻璃。
发明内容
在玻璃基板镀制多层结构的膜层,各层膜层结构,自玻璃基板向外依次为:
玻璃/电介质层(1)/银层(1)/保护层(1)/复合电介质层(1)/银层(2)/保护层(2)/电介质层(2);
其中:电介质层(1)为SnO2
银层(1)、(2)为Ag;
保护层(1)、(2)为NiCr;
复合电介质层(1)为TiOx/SnO2/TiOx结构;
电介质层(2)为Si3N4
各膜层的镀制工艺是:
电介质层(1),通过交流阴极的锡靶在氧氩氛围中溅射;作用是a)在银层和玻璃之间提供黏附层;b)控制膜层颜色;
银层(1)、(2),通过直流平靶在氩气氛围中溅射,作用是减小辐射率;
保护层(1)、(2),通过直流平靶在氩气氛围中溅射镍铬合金,其中Ni∶Cr=80∶20,作用是保护银层,减小氧化;复合电介质层(1),通过交流阴极的氧化钛靶和锡靶在氧氩氛围中溅射,作用是a)减小遮阳系数;b)增加膜层的可见光透射;c)控制膜层颜色;
电介质层(2),通过交流阴极的硅铝合金靶在氮氩氛围中溅射,Si∶Al=90∶10,作用是a)保护整个膜层结构,减小氧化,提高物理和化学性能;b)控制膜层颜色。
本发明优点是,具有红外线反射能力强,膜层表面辐射率低等优良特性的玻璃。
与传统的低辐射玻璃相比,由于中间镀制了有复合电介质层间隔的两层银层,使得辐射率大大降低,并且玻璃的遮阳性能又有更大提高,双银低辐射玻璃的主要用途为建筑幕墙、用窗玻璃,可以达到降低玻璃表面辐射率,提高玻璃隔热性能。在获得高遮阳性能的同时,实现可见光的高透过率,同时颜色中性,外观效果自然柔和。
复合电介质层(1)采用TiOx/SnO2/TiOx结构,是因为TiOx有折射率高(折射率n=2.35~2.65),吸收率低的特点,使膜层获得高的透射值;SnO2的折射率较TiOx的折射率低,这样,他们之间由于半波反射的原理,可以使得透射值有很大的提高。TiOx/SnO2/TiOx连续镀制,构成的复合膜层可以极大的提高透射率,使得上层的银层(2)为满足降低辐射率的要求而厚度增加时,整体膜层仍然保持较高的透射率。同时,光在多层膜之间反射时,由于干涉原理,只要合理调节和分配各膜层厚度,就可以较便利得控制膜层颜色,使最终整体膜层的颜色中性。
数据表明,在其他膜层结构和厚度不变的情况下,单层镀制90nm的SnO2后,膜层的总透射值为70%,而用TiOx/SnO2/TiOx结构取代单层SnO2结构,镀制相同厚度的复合电介质层后,膜层总透射值可以达到近80%。
同时,因为SnO2单层膜层在90nm左右变化时,最终膜层颜色透射色坐标b*值和玻璃面反射色坐标b*值相反变化,这样,就很难使得产品的透射和反射颜色达到所需的中性颜色。使用TiOx/SnO2/TiOx结构后,合理分配膜层厚度,可以使镀膜玻璃的玻璃面颜色和透射颜色都呈中性。
附图说明
附图1是本发明各膜层结构示意图。
附图2是本发明镀制各膜层的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明用平板玻璃双端连续式镀膜机,包括11个交流阴极,10个直流阴极,采用下表列出的工艺参数,使用6个交流双靶,4个直流单靶,共10个靶位进行生产,制出本发明双银低辐射玻璃,其工艺参数和靶的位置列表如下:
                       双银低辐射玻璃靶位分布及工艺参数
  靶位序号   阴极类型 靶材料   溅射工艺气压(hPa) 工艺气体成分   膜层厚度(nm)
1# 交流双靶 3.95×10-3   氧∶氩=45∶55 17
2# 交流双靶 3.25×10-3   氧∶氩=45∶55 18
  3#   直流单靶  银   2.41×10-3   纯氩   10
4# 直流单靶  镍铬(80∶20) 2.79×10-3   氧∶氩=7∶93 1
5# 交流双靶 氧化钛 5.30×10-3   氧∶氩=10∶90 90
6# 交流双靶 5.12×10-3   氧∶氩=45∶55
7# 交流双靶 氧化钛 5.80×10-3   氧∶氩=10∶90
  8#   直流单靶  银   2.73×10-3   纯氩   13
9# 直流单靶  镍铬(80∶20) 2.79×10-3   氧∶氩=7∶93 1
10# 交流双靶  硅铝(90∶10) 3.28×10-3   氮∶氩=40∶60 35
用上述工艺参数制出的玻璃光学性能如下:
玻璃可见光透过率T=76.0%
可见光玻璃面反射率=4.5%
可见光玻璃面色坐标a*值=0.5
            色坐标b*值=-0.5
可见光膜面反射率=5.5%
可见光膜面色坐标a*值=2.5
          色坐标b*值=-0.5
玻璃的辐射率ε=0.045。
本发明制成中空玻璃间隔为12mm充空气窗结构,按照ISO10292标准测定的数据如下:
可见光透过率T=68%
可见光玻璃面反射率(Out)=10%
可见光玻璃面反射率(In)=12%
G-value=0.41
遮阳系数SC=0.47
传热系数U=1.58W/m2·K

Claims (3)

1、一种基于复合电介层的双银低辐射镀膜玻璃,其特征在于:
在玻璃基板镀制多层结构的膜层,各层膜层结构,自玻璃基板向外依次为:
玻璃/电介质层(1)/银层(1)/保护层(1)/复合电介质层(1)/银层(2)/保护层(2)/电介质层(2);
其中:电介质层(1)为SnO2
      银层(1)、(2)为Ag;
      保护层(1)、(2)为NiCr;
      复合电介质层(1)为TiOx/SnO2/TiOx结构;
      电介质层(2)为Si3N4
2、如权利要求1所述的基于复合电介层的双银低辐射镀膜玻璃的膜层,其镀制方法采用真空磁控溅射镀膜。
3、按权利要求1所述的基于复合电介层的双银低辐射镀膜玻璃,其特征在于:各膜层的镀制工艺是:
电介质层(1),通过交流阴极的锡靶在氧氩氛围中溅射;
银层(1)、(2),通过直流平靶在氩气氛围中溅射;
保护层(1)、(2),通过直流平靶在氩气氛围中溅射镍铬合金,其中Ni∶Cr=80∶20;
复合电介质层(1),通过交流阴极的氧化钛靶和锡靶在氧氩氛围中溅射;
电介质层(2),通过交流阴极的硅铝合金靶在氮氩氛围中溅射,硅铝合金之比为Si∶Al=90∶10。
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