CN201762248U

CN201762248U - 一种低辐射镀膜玻璃

Info

Publication number: CN201762248U
Application number: CN2010202702222U
Authority: CN
Inventors: 董清世; 史小明; 杨志远
Original assignee: XINYI GLASS (TIANJIN) CO Ltd
Current assignee: XINYI GLASS (TIANJIN) CO Ltd
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-07-22

Abstract

一种低辐射镀膜玻璃，该低辐射镀膜玻璃的结构为：位于底层的玻璃，覆于玻璃之上的基层电介质结合层，覆于基层电介质结合层之上的第二电介质组合层，覆于第二电介质组合层之上的第一阻挡层，覆于第一阻挡层之上的Ag层，覆于Ag层之上的第二阻挡层，覆于第二阻挡之上的上层电介质组合层。本实用新型最显著的特点是具有优良的可弯钢及可异地加工性能，并且其热工性能优异、色彩鲜艳且容易调节、质量稳定、制作效率高、成本低，能通过改变各膜层的厚度获得不同透过率、透过色、反射率、反射色及遮阳系数、辐射率的多品种金色低辐射镀膜玻璃。

Description

一种低辐射镀膜玻璃

技术领域

本实用新型涉及特种玻璃领域，尤其涉及一种可弯钢的金色低辐射镀膜玻璃。

背景技术

低辐射玻璃，又称Low-E玻璃，是在玻璃表面镀制包括银层在内的多层金属或其它化合物组成的膜系产品。由于银层具有低辐射的特性，低辐射玻璃对可见光有较高的透射率，对红外线有很高的反射率，具有良好的隔热性能。

采用真空磁控溅射法生产的普通金色低辐射镀膜玻璃的膜层结构一般为：玻璃/基层电介质组合层/第二电介质组合层/第一阻挡层/Ag层/第二电阻挡层/上层电介质组合层等。

电介质组合层一般为金属或非金属的氧化物或氮化物，如TiO₂、ZnSnOx、SnO₂、ZnO、SiO₂、Ta₂O₅、SiNxOy、BiO₂、Al₂O₃、Nb₂O₅、Si₃N₄、AZO等，为了达到金色的效果，也有将基层介电质组合层加入氧化不锈钢材料。

第一阻挡层、第二阻挡层一般为金属或金属氧化(氮化)物，也可以是合金或合金氧化(氮化)物，如Ti、NiCr或NiCrOx、NiCrNx等。也有使用铜作为第一阻挡层。

但是在传统的金色低辐射膜的加工中，只能对玻璃先采用钢化再镀膜的加工方式，或者虽能平钢化，但不能进行弯钢化和异地加工。这就限制了金色低辐射玻璃的推广。这是因为：

1.不能实现弯弧玻璃镀膜

现代建筑广泛采用弯钢化玻璃，传统离线金色低辐射膜不能进行弯钢化等后续加工处理。国内现有的建筑镀膜玻璃生产线均不能在弯钢化玻璃上镀膜。

2.镀膜运行效率低

钢化玻璃镀膜的装载率只有75％左右，也就是只能发挥镀膜线产能的75％。钢化玻璃镀膜靠人工装片和卸片，需配置足够的操作式，增加了人工工资支出。同时人工装、卸片的速度慢，又限制了镀膜线走速，镀膜线运行不经济。

各种补片的生产周期长，镀膜和中空工序出现的废品要补片，玻璃在安装现场的损坏也要补片。这些补片需要再次纳入生产订单来安排生产，补片周期长。

由于要达到金色的效果，需要使用特殊的靶材。限于设备的靶位数量和靶材排列顺序，必须停机更换靶材，再经过长时间抽气，才能生产金色低辐射玻璃。这会严重影响其它膜系的生产，不利于成本的控制。

3.无法异地加工

由于不能弯钢化，一些没有镀膜线的企业无法使用这种玻璃进行异地加工；并且因离线低辐射镀膜玻璃必须合成中空玻璃使用，中空玻璃的运输增加了运输支出，限制了金色低辐射玻璃的推广。

基于上述原因，有必要开发出一种能够进行弯钢化加工和异地加工的金色低辐射镀膜玻璃。

综上所述，实有必要设计一种低辐射镀膜玻璃，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，采用独特的膜层配置构造出一种可以实现弯钢化加工的金色低辐射镀膜玻璃。满足在后续复合产品加工中的所有要求。

为达到上述目的，本实用新型提出以下技术方案：

一种低辐射镀膜玻璃，该低辐射镀膜玻璃的结构为：位于底层的玻璃基片，覆于该玻璃基片之上的基层电介质结合层，覆于基层电介质结合层之上的第二电介质组合层，覆于第二电介质组合层之上的第一阻挡层，覆于第一阻挡层之上的Ag层，覆于Ag层之上的第二阻挡层，覆于第二阻挡之上的上层电介质组合层。

作为优选实施方式，所述基层电介质组合层、第二电介质组合层、上层电介质组合层由金属或非金属的氧化物或氮化物构成。

作为优选实施方式，所述金属或非金属的氧化物或氮化物为TiO₂、ZnSnOx、SnO₂、ZnO、SiO₂、Ta₂O₅、SiNxOy、BiO₂、Al₂O₃、Nb₂O₅、Si₃N₄、AZO中的至少一种。

作为优选实施方式，所述基层电介质组合层厚度为10～30nm。

作为优选实施方式，所述第二电介质组合层厚度为15～40nm；所述上层电介质组合层厚度为18～45nm。

作为优选实施方式，所述Ag层的厚度为5～28nm。

作为优选实施方式，所述第一阻挡层、第二阻挡层的材料为镍铬、钛、氧化镍铬或氮化镍铬中的至少一种，单层厚度为1～10nm。

本实用新型所提供的低辐射镀膜玻璃，具有优良的可弯钢及可异地加工性能，并且其热工性能优异、色彩鲜艳且容易调节、质量稳定、制作效率高、成本低，能通过改变各膜层的厚度获得不同透过率、透过色、反射率、反射色及遮阳系数、辐射率的多品种金色低辐射镀膜玻璃。本实用新型采用的独特的膜层配置结构生产出可弯钢的金色低辐射镀膜玻璃，具有辐射率低(小于0.065)，光学性能稳定、色彩鲜艳且容易调节、耐热、耐候等性能。产品先镀膜后热处理，能长距离运输，能储存8个月以上不变质，实现弯钢和异地加工，满足在后续复合产品加工中的所有要求。本实用新型可以应用于民用建筑领域。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的低辐射镀膜玻璃进一步详细说明。

图1所示是本实用新型的低辐射镀膜玻璃结构示意图。

图2所示是本实用新型的低辐射镀膜玻璃的生产工艺流程示意图。

具体实施方式

本实用新型提供的可弯钢的金色低辐射镀膜玻璃的膜层结构为：位于底层的玻璃基片10，覆于玻璃基片10之上的基层电介质结合层11，覆于基层电介质结合层11之上的第二电介质组合层12，覆于第二电介质组合层12之上的第一阻挡层13，覆于第一阻挡层13之上的Ag层14，覆于Ag层14之上的第二阻挡层15，覆于第二阻挡层15之上的上层电介质组合层16。

所述玻璃基片10的厚薄不限，所述基层电介质结合层11的厚度范围为10～30nm；所述基层电介质结合层11的厚度范围为10～30nm；所述第二电介质组合层12的厚度范围为15～40nm；所述第一阻挡层13的厚度范围为1～10nm；所述Ag层14的厚度范围为5～28nm；所述第二阻挡层15的厚度范围为1～10nm；所述上层电介质组合层16的厚度范围为18～45nm。

各介质膜层为真空磁控溅射沉积的金属或非金属的氧化物或氮化物构成，如TiO₂、ZnSnOx、SnO₂、ZnO、SiO₂、Ta₂O₅、SiNxOy、BiO₂、Al₂O₃、Nb₂O₅、Si₃N₄、AZO等。

在实际应用中，常用的可弯钢的金色低辐射镀膜玻璃的膜层结构及优选厚度为：基层电介质结合层11为10～20nm，第二电介质组合层12为15～30nm，第一阻挡层13为1～8nm，Ag层14为10～28nm，第二阻挡层15为1～8nm，上层电介质组合层16为18～30nm。

下面为本实用新型提供的可弯钢的金色低辐射镀膜玻璃的一个应用实例的膜结构如下：

玻璃基片/SiNxOy层/Si₃N₄层/NiCr层/Ag层/NiCr层/Si₃N₄层。

其中，基层电介质组合层11的主要材料为氮氧化硅(SiNxOy)，膜层厚度为10～15nm。

第二电介质组合层12是氮含量可调的氮化硅(Si3N4)，膜层厚度为15～22nm。

第一阻挡层13的主要材料为镍铬(NiCr)，膜层厚度为1～4nm。

Ag层14的膜层厚度为18～25nm。

第二阻挡层15的主要材料为镍铬(NiCr)，膜层厚度为1～4nm。

上层电介质组合层16是氮化硅(Si₃N₄)，膜层厚度为20～25nm。

上述膜层的加工工艺为：

清洗并干燥所述玻璃基片10；镀基层电介质组合层11；镀第二电介质组合层12，所有氮化硅层系采用中频电源加旋转阴极在氩氮氛围中溅射沉积，功率为30kw～100kw，中频电源频率为30～50kHz；镀第一阻挡层13，所有镍铬层系在氩气氛围中溅射镍铬合金平面靶材，功率为3～16kw；镀Ag层14，采用平面阴极或旋转阴极、直流或直流加脉冲磁控溅射，在氩气氛围中沉积的方法，功率为3～16kw；镀第二阻挡层15，采用的方法同所述第一阻挡层13；镀上层电介质组合层16，之后成品检验。其中，镀基层电介质组合层11，第二电介质组合层12，上层电介质组合层16时所采用的方法基本相同。

本实用新型提供的可弯钢的金色低辐射镀膜玻璃及其生产工艺特点在于：

1.传统以Ag为红外反射膜层的低辐射玻璃不能进行后续热处理的根本原因是：Ag层在加热过程中被破坏，如Ag层被氧化、Ag层面电阻升高等现象。从外观上可以看到如下几种情况：膜面呈白色云雾状，透过率下降，颜色不均匀，可能伴随大面积掉膜；膜面有分散的片状氧化；满板针孔状的小氧化点，类似满天星；这些现象均是Ag层被破坏的外在表现，不能批量生产。本实用新型从两个方面解决产品在加厚Ag层过程中透过率降低和外观呈现干扰色的问题。一是膜层设计，让膜层两边的膜层材料对Ag层具有更好的遮挡能力，Ag层两边的膜层厚度呈一定比例；二是镀膜工艺，通过改变传统工艺，让Ag层两边的阻挡层更加致密。

2.基层电介质组合层为减反射膜层，起着连接玻璃和功能层的作用，要求膜层与玻璃之间粘结性能好，并缓解整个低辐射膜的内部应力。上层电介质组合层直接影响到产品的抗划伤，耐磨和抗腐蚀性能，要求它既有很好的硬度又有很好的韧性。连同第二电介质组合层一起，这三个组合层的折射率要有较好的匹配，产能使产品的折射率和透过率达到理想值。这三个组合层采用频率为30～50kHz的中频电源加旋转阴极溅射，同时中频电源具有较好的灭弧性能。

3.电介质组合层、Ag层和阻挡层的相互配合，通过改变各膜层的厚度，沉积出颜色明亮鲜艳，透过率较高的金色低辐射膜。同时解决了传统的金色镀膜玻璃由于膜层设计不合理无法进行热处理或膜层力学问题不能进行弯钢化的问题。实现弯钢化和热弯加工的要求，并且在热处理后仍能保持纯正的金色。

以上所述实施事例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本实用新型专利范围的限制，应当指出的是对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种低辐射镀膜玻璃，其特征在于，该低辐射镀膜玻璃的结构为：位于底层的玻璃基片，覆于该玻璃基片之上的基层电介质结合层，覆于基层电介质结合层之上的第二电介质组合层，覆于第二电介质组合层之上的第一阻挡层，覆于第一阻挡层之上的Ag层，覆于Ag层之上的第二阻挡层，覆于第二阻挡层之上的上层电介质组合层。

2.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述基层电介质组合层、第二电介质组合层、上层电介质组合层由金属或非金属的氧化物或氮化物构成。

3.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述基层电介质组合层厚度为10～30nm。

4.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第二电介质组合层厚度为15～40nm；所述上层电介质组合层厚度为18～45nm。

5.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述Ag层的厚度为5～28nm。

6.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一阻挡层、第二阻挡层的材料为镍铬、钛、氧化镍铬或氮化镍铬中的至少一种，单层厚度为1～10nm。