CN1673147A

CN1673147A - 具有红外反射和自洁功能的复合薄膜玻璃

Info

Publication number: CN1673147A
Application number: CN 200410012216
Authority: CN
Inventors: 苑同锁; 庞世红; 李西平; 侯英兰; 刘静维; 张国武; 杨振渤; 刘卫东; 卢波; 闫小东; 路佩吉
Original assignee: Yaohua Gloss Co Ltd Qinhuangdao City
Current assignee: Yaohua Gloss Co Ltd Qinhuangdao City
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2005-09-28

Abstract

本发明公开了一种具有红外反射和自洁功能的复合薄膜玻璃，采用化学气相沉积CVD法在热的浮法玻璃表面先镀一层SiO₂过渡层，然后镀一层SnO₂具有红外反射功能膜和最后在该层膜上镀制具有光催化自洁膜，最终得到具有红外反射和自洁双重功能的镀膜玻璃。

Description

具有红外反射和自洁功能的复合薄膜玻璃

技术领域

本发明涉及在浮法玻璃表面利用在线化学气相沉积法制备具有红外反射和自洁功能的复合薄膜玻璃。

背景技术

在玻璃基板上涂镀一个或多个功能涂层，达到不同的性能，是目前使用广泛的技术。低辐射玻璃和自洁玻璃是属两个应用领域。所谓低辐射玻璃就是通过在玻璃表面通过离线法或在线法涂镀SnO₂、Ag等导电膜层，使玻璃能够反射室内物体发出的远红外线而限制热能的通过，达到优异的隔热性能，并对可见光保持较高的透光率，可使80％以上的可见光透入建筑物内，同时可见光反射率低，避免了光污染，具有较好的红外反射性能。但单纯的氧化锡膜层硬度不高，在单独使用时膜层容易划伤，同时该膜层不具备光催化性能。

另外，在玻璃表面镀制一层二氧化钛薄膜可以提供光催化自洁的表面。单纯地生产TiO₂涂层的光催化自洁玻璃，常常需要先镀一定厚度的过渡层作为Na⁺迁移阻挡层，有效防止因Na⁺中毒而导致的光催化层失活或活性降低，而阻挡层一般至少50nm厚，甚至100nm或更厚，才能保证膜层不失活。但这会导致可见光反射率升高，并造成光污染。而且由于沉积速率的限制，沉积厚的TiO₂层对于在线的玻璃带来说，增加了实现的难度，同时也增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用化学气相沉积法在线生产具有红外反射和自洁功能的复合薄膜玻璃，通过利用低辐射玻璃表面处理光催化涂层，得到较好的光催化活性，达到自洁的目的。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是这样来实现的：一种具有红外反射和自洁功能的复合薄膜玻璃，它是利用化学气相沉积CVD法在浮法玻璃表面制备至少含有第一层SiO₂、第二层SnO₂和第三层光催化自洁膜的复合膜。

另外，如上所述的光催化自洁膜是选自TiO₂、Fe₂O₃、AgO、CuO、SnO₂、W₂O₃、SiO₂、ZnO、Al₂O₃、SrTiO₃的一种或几种混合物。

另外，如上所述的光催化自洁膜优选为TiO₂和SnO2。

上述的光催化自洁膜的厚度为10-40nm，优选为10-20nm。

上述的光催化自洁膜选取TiO₂和SnO₂的前体含有钛的化合物和含有锡的金属有机物，如四氯化钛、钛酸四异丙酯、四乙氧基钛、三氯单丁基锡、二氯化二甲基锡。

另外，如上所述的光催化自洁膜的制备过程是：首先选取利用CVD法镀制有SiO₂和SnO₂过渡膜层的在线浮法玻璃，其玻璃带的线速度在200-600m/h、温度在400-700℃，以N₂为载气分别携带含有钛的前体和含有锡的前体以及氧气和水蒸汽，在其蒸发温度为110℃，载气的温度为110℃，形成总流量为18标升/分钟的混合气体；其中含钛的前体占载气N2的体积百分比为5-20％；含锡的前体占载气N₂的体积百分比为0-2％；氧气占载气N₂的体积百分比为0-10％；水蒸汽占载气N₂的体积百分比为0-5％，然后进入CVD镀膜装置进行镀膜。

另外，在其制备复合膜的玻璃基板的优选温度为600-700℃。

本发明的具有红外反射和自洁功能的复合薄膜玻璃，具有选择在低辐射玻璃表面镀制光催化涂层。由于低辐射玻璃膜层厚度远远高于所需的阻挡Na⁺迁移的厚度，这样就可以省去镀Na⁺迁移阻挡层的工序，而直接沉积非常薄的光催化层，就能保持好的光催化活性，达到自洁的目的。同时，由于TiO₂本身性质，在低辐射玻璃上镀制薄的TiO₂膜后玻璃的可见光透过率降低有限，红外反射率也只有徽弱的影响，还会提高膜层的硬度、耐磨耐腐蚀性。而且拓展了镀膜玻璃应用的范围。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1：

选用可见透过率为86％，可见光反射率为9％的普通5mm厚浮法白玻璃作基片，在试验炉中加热至600℃，将钛酸四异丙酯加热蒸发，并用氮气为载气携带，蒸发温度为110℃，载气的温度为110℃，通过另外一路氮气作为载气通入O₂和水蒸汽，形成总流量为18标升/分钟的混合气体，其中，钛酸四异丙酯占气体总体积的百分比为5％，O₂占2％，水蒸汽占10％，在玻璃表面反应沉积得到约20nm厚的TiO₂光催化膜，玻璃板的线速度为400m/h，按浮法玻璃正常退火温度控制进行退火。

实施例2：

采用与实施例1相同的基片和方法，故省略。所不同的是其中钛酸四异丙酯占气体总体积的百分比为10％，得到一层50nm的TiO₂光催化膜。

实施例3：

选择已制备好的低辐射玻璃基片，其红外反射率为81％，可见光透率为83％，可见光反射率为12％，放入试验炉中加热至600℃，将钛酸四异丙酯、三氯单丁基锡通过单独蒸发器加热，并用氮气为载气携带，蒸发温度为110℃，载气的温度为110℃，通过另一路氮气作载气引入O₂和水蒸汽，形成总流量为18标升/分钟的混合气体，其中，钛酸四异丙酯占气体总体积的百分比为5％，三氯单丁基锡为0.1％，O₂占2％，水蒸汽占1％，在玻璃表面反应沉积得到约20nm厚含SnO₂的TiO₂光催化膜层，玻璃板的线速度为400m/h。

实施例4：

采用与实施例3相同的基片和方法，故省略。所不同的是不需添加三氯单丁基锡，得到约20nm厚的TiO₂膜层。

下列表1给出实施例1-4薄膜性能比较：

表1

	光催化活性	亲水性	红外反射率	可见光透过率	可见光反射率	光催化层膜厚	膜层硬度
	光催化活性	亲水性	红外反射率	可见光透过率	可见光反射率	光催化层膜厚	膜层硬度	实施例1	1.5mg/l·h	15°		81	14％	20nm	5
实施例2	2.7mg/l·h	6°		72％	25％	50nm	5	实施例1	1.5mg/l·h	15°		81	14％	20nm	5
实施例2	2.7mg/l·h	6°		72％	25％	50nm	5	实施例3	3.2mg/l·h	4°	81％	80％	13％	20nm	5
实施例4	2.8mg/l·h	6°	80％	82％	15％	20nm	5	实施例3	3.2mg/l·h	4°	81％	80％	13％	20nm	5
实施例4	2.8mg/l·h	6°	80％	82％	15％	20nm	5	低辐射膜层			82％	83％	12％		4.5

由表1可以看出，本发明制备的复合膜层，即具有高的红外反射率，又具有较高的光催化活性，同时对可见光透过率影响也很小；与低辐射玻璃膜层比较膜层硬度提高。

Claims

1、具有红外反射和自洁功能的复合薄膜玻璃，其特征是采用化学汽相沉积CVD法在浮法玻璃表面制备至少含有第一层SiO2、第二层SnO2和第三层光催化自洁膜的复合膜。

2、按权利要求1所述的复合薄膜玻璃，其特征是所述的光催化自洁膜选自TiO₂、Fe₂O₃、AgO、CuO、SnO₂、W₂O₃、SiO₂、ZnO、Al₂O₃、SrTiO₃的一种或几种混合物.

3、按权利要求2所述的复合薄膜玻璃，其特征是所述的光催化自洁膜优选TiO₂和SnO₂。

4、按权利要求1所述的复合薄膜玻璃，其特征是所述的光催化自洁膜的厚度为10-40nm，优选为10-20nm。

5、按权利要求3所述的复合薄膜玻璃，其特征是所述光催化自洁膜选取TiO₂和SnO₂的前体含有钛的化合物和含有锡的金属有机物，如：四氯化钛、钛酸四异丙酯、四乙氧基钛、三氯单丁基锡、二氯化二甲基锡。

6、一种用于权利要求1的光催化自洁膜的制备过程是：首先利用CVD法镀制有SiO₂和SnO₂过渡膜层的在线浮法玻璃，其玻璃带的线速度在200-600m/h、温度在400-700℃，以N₂为载气分别携带含有钛的前体和含有锡的前体以及氧气和水蒸汽，在具蒸发温度为110℃，载气的温度为110，形成总流量为18标升/分钟的混合气体；其中含钛的前体占载气N2的体积百分比为5-20％；含锡的前体占载气N2的体积百分比为0-2％；氧气占载气N2的体积百分比为0-10％；水蒸汽占载气N2的体积百分比为0-5％，然后进入CVD镀膜装置进行镀膜。

7、按权利要求6所述光催化自洁膜，其特征是所述的玻璃基板的优先温度为600-700℃。