CN205382094U - 一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃 - Google Patents

Abstract

本实用新型创造提供一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，包括自基底向上依次设置的第一金属吸收层、第一介质层、第二金属吸收层；所述第一金属吸收层为消光系数在2.0以上的金属或合金材料，所述第一介质层为膜层折射率在2.0-2.7之间的介质材料，所述第二金属吸收层为消光系数在2.5以上的金属或合金材料。本实用新型创造打破了常规“银镜”玻璃的制备工艺方式及“白色”反射效果的限制，采用磁控溅射方式，将具有合适折射率的镀膜材料逐层镀制在玻璃表面，最终达到制备成具有蓝色反射效果的镜面反射玻璃的目的。

Description

一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃

技术领域

本发明创造属于玻璃深加工制备技术领域，具体涉及一种通过大型磁控溅射设备，在玻璃表面镀制多种无机材料复合膜，并通过各膜层对光的干涉、反射等光学物理作用，从而使玻璃具有天蓝色(中国蓝)反射效果的镜面玻璃。

背景技术

目前，现有的银镜镀层加工方法通常是：先采用去污粉和自来水对玻璃基材表面进行清洗和抛光处理，然后喷淋活性剂，等待一段时间再用去离子水冲洗，然后将银镜原液A剂和B剂两种材料，分别喷涂在玻璃表面上，采用乙醛等有机夜作为氧化还原催化剂，在玻璃基片的表面形成一层银镜涂层，上述的银镜原液A剂一般采用硝酸银、硫酸镍和乙二胺溶液混合而成，而B剂一般采用硼酸和硼氢化钠溶液混合而成。待镀上银膜后，再用类似的氧化还原法镀制铜膜，待铜层稳定后，用去离子水冲洗玻璃基材表面多余杂质，然后刷镀底漆，烘干后再镀面漆，待再次烘干后，经简单清洗制成成品镜子。如专利CN201397399Y、CN101200350A、CN104516035A等等。另外有使用两层玻璃通过胶水在中间粘银或铝质薄膜的方法制备银镜，如CN103481582A。上述两类专利镜子均为银色镜。专利号为CN202870323U主要是通过真空磁控溅射的方法制备眼镜。

现有方法生产出来的银镜的缺点有：(1)膜层较厚，达到了微米级，产品中含有Ag等贵金属，成本较高，同时其牢固度相对较差，表面硬度低，造型单调且色彩单一；(2)仅有“白色”反射效果，不能在表面形成更具有特色颜色的风格；(3)需要用化学氧化还原法进行制备，生产周期长、稳定性差，且成本高；(4)硝酸银的转化率仅为30％左右，银层厚度不均，很难生产规格较大的产品，存在银镜生产效率低，产品质量不稳定等缺陷；(5)产品不能够实现可钢化性能，故无法实现外协厂进行改切等后续加工；(6)胶水粘结加工麻烦，稳定性差。

发明内容

本发明创造为解决现有技术中的问题，提供了一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃及其制备方法，能够打破常规“银镜”玻璃的制备工艺方式及“白色”反射效果的限制，采用磁控溅射方式，将具有合适折射率的镀膜材料逐层镀制在玻璃表面，并通过各膜层对光的干涉、反射等物理作用，最终达到制备成具有蓝色反射效果的镜面反射玻璃的目的。

本发明创造提供的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，包括自基底向上依次设置的第一金属吸收层、第一介质层、第二金属吸收层；进一步，所述第一金属吸收层与基底之间还可以设置底层介质层；进一步，所述第二金属吸收层之上还可以设置外层保护层。

其中，所述底层介质层为膜层折射率在1.5-2.7之间的材料。膜层厚度在0nm-50nm之间，优选10nm-40nm之间，最优选10nm-30nm之间。该底层介质层主要起到和玻璃基片的连接作用，同时调节反射色性能，并阻挡玻璃中碱金属离子的扩散。当该底层介质层厚度为0nm时。即不含有该层时，阻挡玻璃中碱金属离子的扩散的作用由第一金属吸收层充当。所述底层介质层材料可以是如TiOx(1.3<x<2)、SiNx(0.8<x<1.3)、SiOx(1.5<x<2)、SiOxNy(1.5<x<1.8，0.2<y<0.5)、SnOx(1.3<x<2)、AZO、NbOx(2.0<x<2.5)、TiNx(1.0<x<1.3)、ZnSnOx(2.1<x<3)、ZnAlOx(2.1<x<2.5)等中的一种或几种材料组合，优选TiOx(1.3<x<2)、SiOx(1.5<x<2)、SiNx(0.8<x<1.3)、SnOx(1.3<x<2)，最优选SiOx(1.5<x<2)、SiNx(0.8<x<1.3)；这些材料为本领域公知、常用、或容易获得的介质层材料，在后文的描述中，省略了对每种材料中下标x和y计量比取值范围的描述。

所述第一金属吸收层为消光系数在2.0以上的金属或合金材料。膜层厚度在2nm-20nm，优选4nm-18nm，最优选5nm-15nm。该第一金属吸收层的起光学吸收及颜色调节作用，还可以起到膜层连接及耐高温热处理作用。该第一金属吸收层材料可以是Ni、Cr、NiCr、Ti、NbTi、TiNi、NiCrMo等中的一种或几种合金材料组合，优选NiCr、Ti、NiCrMo。

所述第一介质层为膜层折射率在2.0-2.7之间的介质材料。膜层厚度40nm-150nm，优选50nm-130nm，最优选60nm-120nm。该第一介质层的主要作用是调节膜层的干涉及反射颜色。该第一介质层材料可以是如TiOx(1.3<x<2)、SiNx(0.8<x<1.3)、NbOx(2.0<x<2.5)、SnOx(1.3<x<2)、TiNx(1.0<x<1.3)、ZnSnOx(2.1<x<3)、ZnO、TNO、AZO、ZrOx(1.4<x<2)等中的一种或几种材料组合，优选TiOx(1.3<x<2)、TNO、SiNx(0.8<x<1.3)，最优选TiOx(1.3<x<2)、SiNx(0.8<x<1.3)；这些材料为本领域公知、常用、或容易获得的介质层材料，在后文的描述中，省略了对每种材料中下标x计量比取值范围的描述

所述第二金属吸收层为消光系数在2.5以上的金属或合金材料。膜层厚度在20nm以上，优选30nm以上，最优选40nm以上，但上限厚度在100nm以下为宜。该第二吸收层的功能主要是对光的吸收作用，防止镜面反射玻璃出现透光现象。该第二金属吸收层材料可以是Ni、Cr、NiCr、Al、NbTi、TiNi、NiCrMo等中的一种或几种合金材料组合，优选NiCr、Al、NiCrMo。

所述外层保护层厚度为3nm-35nm，优选5nm-30nm，更优选8-20nm。该外层保护层主要功能是防止所镀膜层出现划伤、氧化等缺陷，保证产品在输运、安装过程中的整体性。该外层保护层可以是磁控溅射镀制抗划伤性材料，如ZrOx(1.4<x<2)、类金刚石石墨、ZrSiNx(2.0<x<2.6)、SiC等具有耐划伤、耐研磨、耐腐蚀的材料，优选ZrOx(1.4<x<2)、SiC、类金刚石石墨，更优选ZrOx(1.4<x<2)、SiC；另外，该外层保护层也可以是常规银镜产品的保护面漆。同样的，这些材料也为本领域公知、常用、或容易获得的介质层材料，在后文的描述中，省略了对相关材料中下标x计量比取值范围的描述。

所述基底为待处理的玻璃原片，玻璃原片厚度包括但不限于3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm，玻璃尺寸可达3000mm×12000mm。需要指出的是，本发明的膜层结构也可适用于其他基底，即不限定于镀膜玻璃的制备，如基底可以是有机透明塑料等等。

本发明创造提供的天蓝色镜面反射镀膜玻璃采用磁控溅射镀膜技术在基底上依次镀制各个膜层而获得，磁控溅射镀膜过程真空度要求在3×10^-3-8×10^-3mbar之间。

本发明创造提供的天蓝色镜面反射镀膜玻璃具体的制备过程可以包括：将玻璃原片进行清洗抛光，采用磁控溅射镀膜技术依次镀制底层介质层(若有)、第一金属吸收层、第一介质层、第二金属吸收层，然后对镀膜后的玻璃进行改切、外协加工、钢化热处理等加工处理工序。

其中，所述外层保护层可以在对玻璃进行改切、外协加工、钢化热处理等加工处理工序后进行制备，当其为采用磁控溅射镀制的膜层时，也可以在第二金属吸收层镀制完成后、对玻璃进行改切、外协加工、钢化热处理等加工处理工序前进行顺次镀制。

需要说明的是，本发明创造的方法中优选的采用了磁控溅射镀膜工艺，但其他的制备方法只要能够达到本发明天蓝色镜面反射镀膜玻璃的膜层结构，则同样能够适用，如化学气象沉积、离子束溅射沉积、蒸镀法等其他物理或化学沉积方法。另外，本发明创造中所述的“天蓝色”，并不仅限定于某一特定的天蓝色颜色值，在本发明创造公开的范围内所达到的天蓝色，包含在可接受范围内于色调、明暗、深浅、色度等方面具有一定偏差或区别的天蓝色或近天蓝色的颜色。

本发明创造的有益效果是：(1)打破常规“银镜”玻璃的制备工艺方式，而是采用磁控溅射镀膜的方式，且所镀制材料中并不含银等贵金属，而是采用抗氧化性能极强的无机材料或合金材料镀制而成，且打破常规银镜“白色”反射效果的限制，通过膜层反射干涉，使其具有天蓝色的反射效果，极具装饰效果；(2)采用磁控溅射方式，可批量生产大面积、大尺寸玻璃，产品尺寸几乎不受应用限制，生产效率高于常规银镜的制备方式，可完全满足目前市场上建筑及室内装潢的需求，如用作建筑幕墙及装饰性幕墙等；(3)镀膜后的玻璃为可钢化产品，可以实现外协厂对大板玻璃进行小尺寸改切，以及对该产品进行钢化处理，从而增加了产品室内装潢的安全性，同时也大大缩短了制备周期，提高了产品生产效率；(4)具有耐磨、耐划伤性能，具有良好的耐酸碱腐蚀性，可单片使用，也可制备成中空或配合low-e、热反射等制备成中空及夹层等产品。

附图说明

图1是本发明创造实施例1的结构示意图；

图2是本发明创造实施例2的结构示意图；

图3是本发明创造实施例3的结构示意图。

其中，1-底层介质层；2-第一金属吸收层；3-第一介质层；4-第二金属吸收层；5-外层保护层；6-基底。

具体实施方式

下面通过结合附图对本发明创造进行进一步说明。下面的实施例中描述的具体方案仅是为了说明本发明创造的内容，并不用于对本发明创造的限定。为叙述方便，在实施例的描述中省略了其他非必要的或常规的过程描述，如对玻璃原片具体的清洗过程、溅射镀膜过程中靶材的选取、功率、玻璃片移动速率的选择等，这些条件被认为是本领域技术人员容易调试并获知的。

实施例1

将玻璃原片在清洗抛光后，采用测控溅射镀膜设备依次在其上镀制：

底层介质层1SiOx，膜层厚度30nm；

第一金属吸收层2Ti，膜层厚度10nm；

第一介质层3TiOx，膜层厚度80nm；

第二金属吸收层4Al，膜层厚度32nm；

外层保护层5ZrOx膜层厚度15nm。

完成镀制后，获得的镜面反射玻璃的颜色如表1所示。

表1

实施例2

将玻璃原片在清洗抛光后，采用测控溅射镀膜设备依次在其上镀制：

底层介质层1SiNx，膜层厚度23nm；

第一金属吸收层2NiCr，膜层厚度14.5nm；

第一介质层3SiNx，膜层厚度98nm；

第二金属吸收层4NiCrMo，膜层厚度42nm；

外层保护层5ZrOx膜层厚度10nm。

完成镀制后，获得的镜面反射玻璃的颜色如表2所示。

表2

将该镜面反射玻璃进行钢化处理后，其颜色如表3所示。

表3

实施例3

将玻璃原片在清洗抛光后，采用测控溅射镀膜设备依次在其上镀制：

第一金属吸收层2NiCr，膜层厚度18nm；

第一介质层3SiNx，膜层厚度88nm；

第二金属吸收层4Al，膜层厚度35nm；

外层保护层5SiC膜层厚度20nm。

完成镀制后，获得的镜面反射玻璃的颜色如表4所示。

表4

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，包括自基底向上依次设置的第一金属吸收层、第一介质层、第二金属吸收层；所述第一金属吸收层为消光系数在2.0以上的金属或合金材料，所述第一介质层为膜层折射率在2.0-2.7之间的介质材料，所述第二金属吸收层为消光系数在2.5以上的金属或合金材料。

2.根据权利要求1所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一金属吸收层厚度在2nm-20nm；所述第一介质层厚度40nm-150nm；所述第二金属吸收层厚度20nm-100nm。

3.根据权利要求1所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一金属吸收层厚度在4nm-18nm；所述第一介质层厚度50nm-130nm；所述第二金属吸收层厚度30nm-100nm。

4.根据权利要求1所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一金属吸收层厚度在5nm-15nm；所述第一介质层厚度60nm-120nm；所述第二金属吸收层厚度40nm-100nm。

5.根据权利要求1所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一金属吸收层材料是Ni、Cr、NiCr、Ti、NbTi、TiNi、NiCrMo中的一种或几种合金材料组合；所述第一介质层材料是TiOx、SiNx、NbOx、SnOx、TiNx、ZnSnOx、ZnO、TNO、AZO、ZrOx中的一种或几种材料组合；所述第二金属吸收层材料是Ni、Cr、NiCr、Al、NbTi、TiNi、NiCrMo中的一种或几种合金材料组合。

6.根据权利要求5所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一金属吸收层材料是NiCr、Ti、NiCrMo中的一种或几种合金材料组合；所述第一介质层材料是TiOx、TNO、SiNx中的一种或几种材料组合；所述第二金属吸收层材料是NiCr、Al、NiCrMo中的一种或几种合金材料组合。

7.根据权利要求6所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一介质层材料是TiOx、SiNx中的一种或几种材料组合。

8.根据权利要求1所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一金属吸收层与基底之间还可以设置底层介质层，所述底层介质层为膜层折射率在1.5-2.7之间的材料。

9.根据权利要求8所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述底层介质层膜层厚度在0nm-50nm之间。

10.根据权利要求8所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述底层介质层膜层厚度在10nm-40nm之间。

11.根据权利要求8所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述底层介质层膜层厚度在10nm-30nm之间。

12.根据权利要求8所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述底层介质层材料是TiOx、SiNx、SiOx、SiOxNy、SnOx、AZO、NbOx、TiNx、ZnSnOx、ZnAlOx中的一种或几种材料组合。

13.根据权利要求8所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述底层介质层材料是TiOx、SiOx、SiNx、SnOx中的一种或几种材料组合。

14.根据权利要求8所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述底层介质层材料是SiOx、SiNx中的一种或几种材料组合。

15.根据权利要求1所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第二金属吸收层之上还设置外层保护层。

16.根据权利要求15所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述外层保护层厚度为3nm-35nm。

17.根据权利要求15所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述外层保护层厚度为5nm-30nm。

18.根据权利要求15所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述外层保护层厚度为8-20nm。

19.根据权利要求15所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述外层保护层是ZrOx、类金刚石石墨、ZrSiNx、SiC、常规银镜产品的保护面漆中的一种或多种。

20.根据权利要求15所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述外层保护层是ZrOx、SiC、类金刚石石墨中的一种或多种。

21.根据权利要求15所述的一种天蓝色镜面反射镀膜玻璃，其特征在于，所述外层保护层是ZrOx、SiC中的一种或多种。