CN205710443U - 一种低辐射镀膜玻璃 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低辐射镀膜玻璃，所述低辐射镀膜玻璃包括玻璃基底和设置于玻璃基底表面的镀层，所述镀层包括金属钨层，所述金属钨层的厚度为2‑7nm，所述镀层的厚度为180‑220nm。所述低辐射镀膜玻璃采用溅射工艺制备得到。所述低辐射镀膜玻璃能够在满足高遮阳、中性色的前提下尽可能的降低玻璃面反射的亮度从而很好的抑制了光污染的发生，具有室内外低反射的性能。
Description
技术领域
本实用新型属于玻璃技术领域，涉及一种低辐射镀膜玻璃，尤其涉及一种含金属钨层的低辐射镀膜玻璃。
背景技术
低辐射镀膜玻璃，又称Low-E玻璃，自20世纪90年代从欧美国家开始流行至今得到了长足的发展。其之所以称之为低辐射镀膜玻璃，是由于这种玻璃在制造过程中需要在浮法玻璃表面沉积一层或多层金属材料，以对太阳光中的近红外线和生活环境中的远红外线起反射作用，从而降低玻璃对红外线的吸收率和辐射率。此种玻璃用途广泛既可用于家庭窗户，也可用于商店、写字楼和高档宾馆的玻璃幕墙及其它需要的场所且目前市场反馈度极好，是一种被客户所认可的产品。夏天它可以有效阻止太阳光中的近红外线进入室内，避免室内温度升高，节约空调费用；冬天它可阻止室内暖气等产生的远红外线逸出室外，保持室内温度，节约取暖费用，能够为用户带来经济上的补偿。
然而，传统的Low-E玻璃为了获得更高的遮阳性能，往往只能通过提高银层或NiCr合金层的厚度以将尽量多的阳光反射，以此来降低太阳光总透过比，但这会导致玻璃的室外反射以及室内反射的大幅攀升。较高的室外反射会造成城市的光污染；较高的室内反射则会干扰室内人员的景观观察效果。遮阳和光污染改善成了两难的课题。
CN 2473639Y公开了一种电脑护目镜，所述电脑护目镜由玻璃镜片构成，在玻璃镜片上分别设置有四乙氧基硅烷镀膜层，草酸二乙酯镀膜层、氟化镁镀膜层、丙酮镀膜层、氧化镐、镀钨膜层和氧化镍镀膜层。但是，所述护目镜的 作用为屏蔽电磁辐射、降低视屏射线和静电波，并没有提及镀钨膜层用于玻璃上降低室内外光线反射的作用。
CN 103213348 A公开了一种三银低辐射玻璃，包括玻璃基片和金属膜层，在所述玻璃基片上镀有14层以纳米计算的各金属膜层，所述金属膜层从内到外依次为Si3N4层、ZnO层、Ag层、NiCr层、ZnSnO层、ZnO层、Ag层、NiCr层、ZnSnO层、ZnO层、Ag层、NiCr层、ZnSnO层、Si3N4层。所述三银低辐射玻璃更加节能，并且能大幅度的降低了辐射率，还有效的解决了银层氧化问题，和膜层抗划伤问题。
CN 204725952 U公开了一种双银室内外超低反射的遮阳低辐射镀膜玻璃，该玻璃的层结构，自玻璃基板向外各层，依次是：介质层阻挡层、第一晶床介质层、可见光吸收层、合金金属保护层、第二晶床介质层、第一电介质层、第一干涉层、第一银层，第一保护层、第二电介质层、第二干涉层、第二银层、第二保护层、第三电介质层；优点是：添加在单银或双银膜系以下的单独的可见光吸收层Cu层对可见光起到吸收而不是反射的作用，这样在提高了遮阳性能的同时，不会带来镀膜玻璃室内反射或室外反射增加的负面效应。
但是，以上所述的低辐射镀膜玻璃在不增加玻璃厚度的情况下难以进一步降低室内外反射光线的强度，因此，现有的Low-E玻璃有待改进。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种低辐射镀膜玻璃，所述低辐射镀膜玻璃能够在满足高遮阳、中性色的前提下尽可能的降低玻璃面反射的亮度从而很好的抑制了光污染的发生，具有室内外低反射的性能。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型的目的之一在于提供一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基底和设 置于玻璃基底表面的镀层，所述镀层包括金属钨层，所述金属钨层的厚度为2-7nm，所述镀层的厚度为180-220nm。
所述金属钨层的厚度为2-7nm，如2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、5nm、5.5nm或6.5nm等，所述镀层的总厚度为180-220nm，如182nm、185nm、188nm、190nm、192nm、195nm、200nm、203nm、205nm、208nm、212nm、215nm或218nm等，此时，所述低辐射镀膜玻璃的性能最优。
本实用新型所述的低辐射镀膜玻璃通过在镀层中增加金属钨层，并控制镀层的总厚度，能够在满足高遮阳、中性色的前提下尽可能的降低玻璃面反射的亮度从而很好的抑制了光污染的发生，具有室内外低反射的性能。
所述金属钨层通过溅射工艺得到，操作条件为：直流单靶，靶材为钨，气体成份为纯氩，气压为3.4×10-3mbar。采用其他工艺获得的金属钨层与其他镀层间的结合力不强，优选为采用溅射工艺得到金属钨层。
作为优选的技术方案，所述镀层自玻璃基底向外依次为介质阻挡层、金属钨层、第一金属银层、金属铜层、第一合金金属保护层、第一干涉层、第一介质层、第二干涉层、第二金属银层、第二合金金属保护层和第二介质层。
通过设置特定的镀层，能够使得所述低辐射镀膜玻璃的性能达到最优。
所述低辐射镀膜玻璃在原有双银结构上增加了金属钨层作为吸收层，起到了吸收可见光的作用。由于在单银膜层和玻璃基底之间夹有金属钨层，玻璃的光学性能得到了极大的改善，不仅提高了玻璃的遮阳属性，同时也进一步提高了玻璃的低辐射性能。之所以具有以上的改善效果，是由于金属铜层对可见光起到的是吸收作用，而不是反射作用，通过金属钨层的吸收作用来降低太阳光的总透过比，不会导致玻璃的室外反射效果或室内反射效果的增强。另外，金属钨有全光谱吸收的特性，因此在原有双银结构中加入金属钨也不会让玻璃颜 色发生极大变化，有利于生产出中性颜色并且具有较高光学性能的玻璃。
所述介质阻挡层、第一介质层以及第二介质层的厚度独立地为20-90nm，如25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、75nm、80nm或85nm等。
优选地，所述介质阻挡层的厚度为30nm-80nm，如35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm或75nm等。
优选地，所述介质阻挡层为锌锡层。
优选地，所述第一介质层的厚度为30nm-80nm，如35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm或75nm等。
优选地，所述第二介质层的厚度为20nm-60nm，如25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm或55nm等。
优选地，所述金属铜层的厚度为5-10nm，如6nm、7nm、8nm或9nm等。
所述第一干涉层及第二干涉层均为氧化锌铝。
优选地，所述第一干涉层和第二干涉层的厚度独立地为10-25nm，如12nm、15nm、18nm、20nm或23nm等。
所述第一合金金属保护层以及第二合金金属保护层为镍铬层。
所述第一合金金属保护层以及第二合金金属保护层的厚度独立地为0.5-6nm，如0.8nm、1nm、1.2nm、1.5nm、1.8nm、2nm、2.2nm、2.5nm、2.8nm、3.2nm、4.0nm、4.5nm、5.5nm或5.8nm等。
优选地，所述第二合金金属保护层的厚度为2-15nm，如3nm、5nm、8nm、10nm、12nm或14nm等。
所述第一金属银层和第二金属银层的厚度独立地为2-15nm，如3nm、5nm、8nm、10nm、12nm或14nm等。
本实用新型的目的之二在于提供一种低辐射镀膜玻璃的制作工艺，所述工艺为：在玻璃基底上采用溅射工艺溅射含有金属钨层的镀层，操作条件为：直流单靶，靶材为钨，气体成份为纯氩，气压为3.4×10-3mbar，其中，金属钨层的溅射厚度为2-7nm，如2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、5nm、5.5nm或6.5nm等，所述镀层的总厚度为200nm。
作为优选的技术方案，所述工艺为在玻璃基底上采用溅射工艺依次溅射介质阻挡层、金属钨层、第一金属银层、金属铜层、第一合金金属保护层、第一干涉层、第一介质层、第二干涉层、第二金属银层、第二合金金属保护层和第二介质层；
优选地，所述溅射介质层阻挡层具体为：采用交流圆靶，靶材为锌锡，气体成份为氩:氧＝7:10(表示氩气与氧气的体积比为7:10)，在气压为9×10-4mbar状态下溅射；所述介质阻挡层的厚度优选为30-80nm，如35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm或75nm等。
优选地，所述溅射第一金属银层具体为：采用直流单靶，靶材为银，气体成份为纯氩，在气压为3.4×10-3mbar下溅射；所述第一金属银层的厚度优选为2-15nm，如3nm、5nm、8nm、10nm、12nm或14nm等。
优选地，所述溅射金属铜层具体为：采用直流单靶，靶材为铜Cu，气体成份为纯氩，在气压为3.4×10-3mbar状态下溅射；所述金属铜层的厚度优选为5-10nm，如6nm、7nm、8nm或9nm等。
优选地，所述溅射第一合金金属保护层具体为：采用直流单靶，靶材为镍铬NiCr，气体成份为纯氩，在气压为1.2×10-3mbar状态下溅射，所述第一合金金属保护层的厚度优选为0.5-6nm，如0.8nm、1nm、1.2nm、1.5nm、1.8nm、2nm、2.2nm、2.5nm、2.8nm、3.2nm、4.0nm、4.5nm、5.5nm或5.8nm等。
优选地，所述溅射第一干涉层具体为：采用交流圆靶，靶材为氧化锌铝，气体成份为纯氩，在气压为3.3×10-3mbar状态下溅射；所述第一干涉层的厚度优选为10-25nm，如12nm、15nm、18nm、20nm或23nm等。
优选地，所述溅射第一介质层具体为：采用交流圆靶，靶材为锌锡ZnSn，气体成份为氩:氧＝3:4(表示氩气与氧气的体积比为3:4)，在气压为4×10-3mbar状态下溅射；所述第一介质层的厚度优选为30-80nm，如35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm或75nm等。
优选地，所述溅射第二干涉层具体为：采用交流圆靶，靶材为氧化锌锡(AZO)，气体成份为纯氩，在气压为2.3×10-3mbar状态下溅射；所述第二干涉层的厚度优选为10-25nm，如12nm、15nm、18nm、20nm或23nm等。
优选地，所述溅射第二金属银层具体为：采用直流单靶，靶材为银Ag，气体成份为纯氩，在气压为3.3×10-3mbar状态下溅射，所述第二金属银层的厚度优选为2-15nm，如3nm、5nm、8nm、10nm、12nm或14nm等。
优选地，所述溅射第二合金金属保护层具体为：采用直流单靶，靶材为NiCr，气体成份为纯氩，在气压为3.3×10-3mbar状态下溅射，所述第二合金金属保护层的厚度优选为0.3-6nm，如0.8nm、1nm、1.2nm、1.5nm、1.8nm、2nm、2.2nm、2.5nm、2.8nm、3.2nm、4.0nm、4.5nm、5.5nm或5.8nm等。
优选地，所述溅射第二介质层具体为：采用交流圆靶，靶材为硅，气体成份为氩:氮＝8:9(表示氩气与氮气的体积比为8:9)，在气压为5×10-3mbar状态下溅射；所述第二介质层的厚度优选为20-60nm，如25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm或55nm等。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的低辐射镀膜玻璃中含有金属钨层，金属钨层对可见光有 极大的吸收作用，添加了金属钨层之后，会在保证辐射率的情况下极大程度的吸收可见光，达到降低室外面反射的效果并且提高了玻璃的遮阳性能，添加金属钨层后其遮阳效果至少提升10％以上。
本实用新型提供的低辐射镀膜玻璃可以在满足高遮阳、中性色的前提下尽可能的降低玻璃面反射的亮度从而很好的抑制了光污染的发生。
附图说明
图1为实施例1提供的低辐射镀膜玻璃的膜层结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例1
一种低辐射镀膜玻璃，如图1所示，包括玻璃基底和设置于玻璃基底表面的镀层，所述镀层自玻璃基底向外依次为介质阻挡层、金属钨层、第一金属银层、金属铜层、第一合金金属保护层、第一干涉层、第一介质层、第二干涉层、第二金属银层、第二合金金属保护层和第二介质层。
所述介质阻挡层为锌锡层，厚度为42nm；所述金属钨层的厚度为4.5nm；所述第一金属银层的厚度为5.4nm；所述金属铜层的厚度为9nm；所述第一合金金属保护层为镍铬层，其厚度为0.5nm；所述第一干涉层为氧化锌铝层，其厚度为12nm；所述第一介质层为锌锡层，其厚度为56nm；所述第二干涉层氧化锌铝层，其厚度为12nm；所述第二金属银层的厚度为10.8nm；所述第二合金金属保护层镍铬层，其厚度为1.4nm；所述第二介质层为硅层，其厚度为32.8nm。
所述低辐射镀膜玻璃的制作工艺为依次在玻璃基底上溅射镀层：介质阻挡层、金属钨层、第一金属银层、金属铜层、第一合金金属保护层、第一干涉 层、第一介质层、第二干涉层、第二金属银层、第二合金金属保护层和第二介质层。所述制作工艺具体如表1所示。
表1
对比例1
一种低辐射镀膜玻璃，除介质阻挡层与第一金属银层直接接触，不设置金属钨层外，其余与实施例1相同。
性能测试：
在保持相同外反的情况下，测试实施例1与对比例1所述的低辐射镀膜玻璃的光学性能，结果见表2。
表2
6mm普通白玻镀普通low-e加入金属钨层+12Air+6mm普通白玻即为实施例1得到的镀膜玻璃；6mm普通白玻镀普通low-e+12Air+6mm普通白玻即为对比例1得到的镀膜玻璃。
其中，T(透过)表示复合玻璃的透过率(％)，遮阳系数表示玻璃遮挡或抵 御太阳光能的能力，使用GB/T2680标准确定玻璃的遮阳系数；Ta表示复合玻璃透过的红绿值，Tb表示复合玻璃透过的黄蓝值，外反表示复合玻璃室外的反射率(％)，内反表示复合玻璃室内的反射率(％)。
表2说明：在保持相同外反的情况下，加入金属钨层可以有效吸收光，从而使得玻璃的遮阳效果大幅度提高(遮阳系数至少提高10％以上)；同时，由于金属钨层是全光谱吸收，因此在加入金属钨层后玻璃的透光颜色差异很小，依然可以保持中性色，可被市场所认可。
实施例2
一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基底和设置于玻璃基底表面的镀层，所述镀层自玻璃基底向外依次为介质阻挡层、金属钨层、第一金属银层、金属铜层、第一合金金属保护层、第一干涉层、第一介质层、第二干涉层、第二金属银层、第二合金金属保护层和第二介质层。
所述介质阻挡层为锌锡层，厚度为20nm；所述金属钨层的厚度为7nm；所述第一金属银层的厚度为2nm；所述金属铜层的厚度为10nm；所述第一合金金属保护层为镍铬层，其厚度为0.5nm；所述第一干涉层为氧化锌铝层，其厚度为25nm；所述第一介质层为锌锡层，其厚度为20nm；所述第二干涉层氧化锌铝层，其厚度为25nm；所述第二金属银层的厚度为2nm；所述第二合金金属保护层镍铬层，其厚度为6nm；所述第二介质层为硅层，其厚度为20nm。
所述低辐射镀膜玻璃的制作工艺及操作条件与实施例1相同。
实施例3
一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基底和设置于玻璃基底表面的镀层，所述镀层自玻璃基底向外依次为介质阻挡层、金属钨层、第一金属银层、金属铜层、第一合金金属保护层、第一干涉层、第一介质层、第二干涉层、第二金属 银层、第二合金金属保护层和第二介质层。
所述介质阻挡层为锌锡层，厚度为90nm；所述金属钨层的厚度为2nm；所述第一金属银层的厚度为15nm；所述金属铜层的厚度为5nm；所述第一合金金属保护层为镍铬层，其厚度为3nm；所述第一干涉层为氧化锌铝层，其厚度为10nm；所述第一介质层为锌锡层，其厚度为90nm；所述第二干涉层氧化锌铝层，其厚度为10nm；所述第二金属银层的厚度为15nm；所述第二合金金属保护层镍铬层，其厚度为0.5nm；所述第二介质层为硅层，其厚度为90nm。
所述低辐射镀膜玻璃的制作工艺及操作条件与实施例1相同。
实施例4
一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基底和设置于玻璃基底表面的镀层，所述镀层自玻璃基底向外依次为介质阻挡层、金属钨层、第一金属银层、金属铜层、第一合金金属保护层、第一干涉层、第一介质层、第二干涉层、第二金属银层、第二合金金属保护层和第二介质层。
所述介质阻挡层为锌锡层，厚度为30nm；所述金属钨层的厚度为4.5nm；所述第一金属银层的厚度为5.4nm；所述金属铜层的厚度为5nm；所述第一合金金属保护层为镍铬层，其厚度为2nm；所述第一干涉层为氧化锌铝层，其厚度为15nm；所述第一介质层为锌锡层，其厚度为30nm；所述第二干涉层氧化锌铝层，其厚度为12nm；所述第二金属银层的厚度为10.8nm；所述第二合金金属保护层镍铬层，其厚度为2nm；所述第二介质层为硅层，其厚度为60nm。
所述低辐射镀膜玻璃的制作工艺及操作条件与实施例1相同。
实施例5
一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基底和设置于玻璃基底表面的镀层，所述镀层自玻璃基底向外依次为介质阻挡层、金属钨层、第一金属银层、金属铜 层、第一合金金属保护层、第一干涉层、第一介质层、第二干涉层、第二金属银层、第二合金金属保护层和第二介质层。
所述介质阻挡层为锌锡层，厚度为80nm；所述金属钨层的厚度为4.5nm；所述第一金属银层的厚度为5.4nm；所述金属铜层的厚度为9nm；所述第一合金金属保护层为镍铬层，其厚度为1.0nm；所述第一干涉层为氧化锌铝层，其厚度为12nm；所述第一介质层为锌锡层，其厚度为80nm；所述第二干涉层氧化锌铝层，其厚度为12nm；所述第二金属银层的厚度为10.8nm；所述第二合金金属保护层镍铬层，其厚度为1.4nm；所述第二介质层为硅层，其厚度为20nm。
所述低辐射镀膜玻璃的制作工艺及操作条件与实施例1相同。
实施例2-5所述的低辐射镀膜玻璃具有与实施例1所述的低辐射镀膜玻璃相近的性能：在保持相同外反的情况下，加入金属钨层可以有效吸收光，从而使得玻璃的遮阳效果大幅度提高(至少提高10％)；加入金属钨层后玻璃的透光颜色差异很小，依然可以保持中性色。
申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基底和设置于玻璃基底表面的镀层，其特征在于，所述镀层包括金属钨层，所述金属钨层的厚度为2-7nm，所述镀层的厚度为180-220nm。
2.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述镀层自玻璃基底向外依次为介质阻挡层、金属钨层、第一金属银层、金属铜层、第一合金金属保护层、第一干涉层、第一介质层、第二干涉层、第二金属银层、第二合金金属保护层和第二介质层。
3.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述介质阻挡层、第一介质层以及第二介质层的厚度独立地为20-90nm。
4.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述介质阻挡层为锌锡层。
5.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述金属铜层的厚度为5-10nm。
6.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一干涉层及第二干涉层均为氧化锌铝。
7.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一干涉层和第二干涉层的厚度独立地为10-25nm。
8.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一合金金属保护层以及第二合金金属保护层为镍铬层。
9.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一合金金属保护层以及第二合金金属保护层的厚度独立地为0.5-6nm。
10.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一金属银层和第二金属银层的厚度独立地为2-15nm。
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Publications (1)
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2016
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |