CN208022913U

CN208022913U - 一种高透可钢化三银Low-E玻璃

Info

Publication number: CN208022913U
Application number: CN201820044363.9U
Authority: CN
Inventors: 夏申江; 张山山; 屠友明; 李险峰; 井治; 沈晓晨; 张西涛
Original assignee: China Building Material Photoelectric Equipment (taicang) Co Ltd
Current assignee: China Building Material Photoelectric Equipment (taicang) Co Ltd
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2018-10-30
Anticipated expiration: 2028-01-11

Abstract

本实用新型公开一种高透可钢化三银Low‑E玻璃，包括玻璃基板，玻璃基板顶面由下至上依次层叠有十六个膜层，其中第一膜层为Si₃N₄层、第二膜层为TiO₂层、第三膜层为ZnO层、第四膜层为Ag层、第五膜层为AZO层、第六膜层为Si₃N₄层、第七膜层为TiO₂层、第八膜层为ZnO层、第九膜层为Ag层、第十膜层为AZO层、第十一膜层为Si₃N₄层、第十二膜层为TiO₂层、第十三膜层为ZnO层、第十四膜层为Ag层、第十五膜层为AZO层、第十六膜层为Si₃N₄层；该玻璃膜系结构设计合理，透过率高、反射率低、辐射率小、机械加工性能好，且制备方法简单，适于大范围推广应用。

Description

一种高透可钢化三银Low-E玻璃

技术领域

本实用新型涉及薄膜玻璃技术领域，具体是一种高透可钢化三银Low-E玻璃。

背景技术

Low-E玻璃又称低辐射玻璃，是在优质浮法玻璃基板上镀制以Ag为功能层，包含介质层和其它金属层的多层膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。

按照功能层银的层数来进行划分， LOW-E玻璃可以分为单银LOW-E玻璃、双银LOW-E玻璃和三银LOW-E玻璃。随着Ag膜层数量的提高，Low-E玻璃的节能效果也随之提高，三银Low-E玻璃的隔热节能效果远远优于双银和单银。在建筑上使用三银low-E玻璃，可以有效的降低室内空调所带来的能源消耗，可保证室内足够的自然采光，有更低的太阳红外线透射比和更低的传热系数。

但是，目前三银low-E玻璃由于膜系结构设计普遍不合理，对Low-E玻璃的透过率、可加工性影响较大，导致三银low-E玻璃阳光透过率低、反射率高、选择系数低、机械加工性差、钢化后颜色偏差大等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高透可钢化三银Low-E玻璃，该玻璃膜系结构设计合理，透过率高、反射率低、辐射率小、机械加工性能好，且制备方法简单，适于大范围推广应用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高透可钢化三银Low-E玻璃，包括玻璃基板，玻璃基板顶面由下至上依次层叠有十六个膜层，其中第一膜层为Si₃N₄层、第二膜层为TiO₂层、第三膜层为ZnO层、第四膜层为Ag层、第五膜层为AZO层、第六膜层为Si₃N₄层、第七膜层为TiO₂层、第八膜层为ZnO层、第九膜层为Ag层、第十膜层为AZO层、第十一膜层为Si₃N₄层、第十二膜层为TiO₂层、第十三膜层为ZnO层、第十四膜层为Ag层、第十五膜层为AZO层、第十六膜层为Si₃N₄层。

进一步的，所述第一膜层的厚度为20～30nm、第六膜层的厚度为45～65nm、第十一膜层的厚度为50～70nm、第十六膜层的厚度为25～45nm。

进一步的，所述第二膜层的厚度为15～25nm、第七膜层的厚度为15～30nm、第十二膜层的厚度为15～35nm。

进一步的，所述第三膜层、第八膜层与第十三膜层的厚度均为5～15nm。

进一步的，所述第四膜层的厚度为5～10nm、第九膜层的厚度为6～12nm、第十四膜层的厚度为5～13nm。

进一步的，所述第五膜层、第十膜层与第十五膜层的厚度均为8～15nm。

本实用新型的有益效果是：

一、采用三组相同五层结构的复合膜层以及顶层膜构成本实用新型三银low-E玻璃的膜系结构，匹配各个膜层的厚度，膜系结构合理，本三银Low-E玻璃透光率≥ 65％、可见光反射率≤ 6、选择系数≥ 1.5、辐射率≤ 0.05。

二、Si₃N₄层作为第一、第六、第十一与第十六膜层，起到基膜、中间介质层及顶膜的作用，Si₃N₄和玻璃基板表面原子亲和力高，能够牢固而紧密的附着在玻璃基板表面，可防止高温钢化时玻璃基板中的钠离子扩散进入膜系破坏Ag层，使整个膜系在高温下耐热性更好；Si₃N₄是一种非常坚硬的材料，它的硬度是玻璃的三倍，是 TiO₂的两倍，能提高膜系的硬度，机械加工性能更好，改善传统三银low-E玻璃膜层偏软的现象；另外，Si₃N₄层还具有可见光高透过以及对中远红外线高反射的特性。

三、利用TiO₂层高折射率 n＝2.5 的特性，提高三银low-E玻璃的透光率，并且TiO₂层具有优异的表面光滑特点，能够降低功能Ag层的面电阻，减少Ag的消耗；同时，还可以减少三银low-E玻璃热处理后的光散射，使玻璃呈中性颜色。

四、ZnO层作为Ag层的种子层，沉积在TiO₂层上的ZnO更倾向于生长（002）晶体结构，在具有（002）晶体结构的ZnO层上生长的Ag层具有（111）晶体结构，能够进一步降低功能Ag层的面电阻，同时对Ag层起到一定的抗氧化保护作用，提高 Low-E 玻璃的整体透过率，减少玻璃表面偏色问题。

五、Ag层作为Low-E玻璃的核心功能层，起环保节能的作用，金属Ag提供了较低的辐射率。

六、AZO层作为保护介质层，具有良好的隔绝氧气的作用，能够很好的保护到功能层银元素，同时通过控制AZO层的厚度能够更有利于三银LOW-E玻璃的表面色泽控制，避免表面偏色问题。

七、本实用新型三银LOW-E玻璃机械加工性能好，满足异地钢化要求，可合成中空加工使用。

八、本实用新型玻璃钢化后颜色偏差较小，在Lab模式下,a^*＝-2～-3，b^*＝ -4.5～-5.5。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种高透可钢化三银Low-E玻璃，包括玻璃基板1，玻璃基板1顶面由下至上依次层叠有十六个膜层，其中第一膜层21为Si₃N₄层、第二膜层22为TiO₂层、第三膜层23为ZnO层、第四膜层24为Ag层、第五膜层25为AZO层、第六膜层31为Si₃N₄层、第七膜层32为TiO₂层、第八膜层33为ZnO层、第九膜层34为Ag层、第十膜层35为AZO层、第十一膜层41为Si₃N₄层、第十二膜层42为TiO₂层、第十三膜层43为ZnO层、第十四膜层44为Ag层、第十五膜层45为AZO层、第十六膜层5为Si₃N₄层。

作为优选的，第一膜层21的厚度为20～30nm、第六膜层31的厚度为45～65nm、第十一膜层41的厚度为50～70nm、第十六膜层5的厚度为25～45nm。

第二膜层22的厚度为15～25nm、第七膜层32的厚度为15～30nm、第十二膜层42的厚度为15～35nm。

第三膜层23、第八膜层33与第十三膜层43的厚度均为5～15nm。

第四膜层24的厚度为5～10nm、第九膜层34的厚度为6～12nm、第十四膜层44的厚度为5～13nm。

第五膜层25、第十膜层35与第十五膜层45的厚度均为8～15nm。

在制备时，可以采用磁控溅射工艺，依次溅镀十六个膜层，包括以下步骤：

S1、采用磁控溅射工艺，在玻璃基板1顶面溅镀第一膜层21，第一膜层21为20～30nm厚度的Si₃N₄层；溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氮气作为反应气体，溅射纯度为99.9%的SiAl靶，SiAl靶中Si：Al为90:10 wt%；

S2、采用磁控溅射工艺，在第一膜层21顶面溅镀第二膜层22，第二膜层22为15～25nm厚度的TiO₂层；溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氧气作为辅助气体，溅射半导体陶瓷TiOx靶；

S3、采用磁控溅射工艺，在第二膜层22顶面溅镀第三膜层23，第三膜层23为5～15nm厚度的ZnO层；溅镀时采用直流电源、氩气作为工艺气体、氮气作为反应气体，溅射纯度为99.9%以上的ZnAl靶，ZnAl靶中的Al为2wt%；

S4、采用磁控溅射工艺，在第三膜层23顶面溅镀第四膜层24，第四膜层24为5～10nm厚度的Ag层；溅镀时采用直流电源、氩气作为工艺气体，溅射金属Ag；

S5、采用磁控溅射工艺，在第四膜层24顶面溅镀第五膜层25，第五膜层25为8～15nm厚度的AZO层；溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氧气作为辅助气体，溅射氧化物陶瓷掺铝氧化锌靶，靶材中ZnO:Al₂O₃为98:2 wt%；

S6、采用磁控溅射工艺，在第五膜层25顶面溅镀第六膜层31，第六膜层31为45～65nm厚度的Si₃N₄层；溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氮气作为反应气体，溅射纯度为99.9%的SiAl靶，SiAl靶中Si：Al为90:10 wt%；

S7、采用磁控溅射工艺，在第六膜层31顶面溅镀第七膜层32，第七膜层32为15～30nm厚度的TiO₂层；溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氧气作为辅助气体, 溅射半导体陶瓷TiOx靶，氧气流量为氩气的5～10%；

S8、采用磁控溅射工艺，在第七膜层32顶面溅镀第八膜层33，第八膜层33为5～15nm厚度的ZnO层；溅镀时采用直流电源、氩气作为工艺气体、氮气作为反应气体，溅射纯度为99.9%以上的ZnAl靶，ZnAl靶中的Al为2wt%；

S9、采用磁控溅射工艺，在第八膜层33顶面溅镀第九膜层34，第九膜层34为6～12nm厚度的Ag层；溅镀时采用直流电源、氩气作为工艺气体，溅射金属Ag；

S10、采用磁控溅射工艺，在第九膜层34顶面溅镀第十膜层35，第十膜层35为8～15nm厚度的AZO层；溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氧气作为辅助气体，溅射氧化物陶瓷掺铝氧化锌靶，靶材中ZnO:Al₂O₃为98:2 wt%，氧气流量为氩气的10～20%；

S11、采用磁控溅射工艺，在第十膜层35顶面溅镀第十一膜层41，第十一膜层41为50～70nm厚度的Si₃N₄层；溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氮气作为反应气体，溅射纯度为99.9%的SiAl靶，SiAl靶中Si：Al为90:10 wt%；

S12、采用磁控溅射工艺，在第十一膜层41顶面溅镀第十二膜层42，第十二膜层42为15～35nm厚度的TiO₂层；溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氧气作为辅助气体, 溅射半导体陶瓷TiOx靶，氧气流量为氩气的5～10%；

S13、采用磁控溅射工艺，在第十二膜层42顶面溅镀第十三膜层43，第十三膜层43为5～15nm厚度的ZnO层；溅镀时采用直流电源、氩气作为工艺气体、氮气作为反应气体，溅射纯度为99.9%以上的ZnAl靶，ZnAl靶中的Al为2wt%；

S14、采用磁控溅射工艺，在第十三膜层43顶面溅镀第十四膜层44，第十四膜层44为5～13nm厚度的Ag层；溅镀时采用直流电源、氩气作为工艺气体，溅射金属Ag；

S15、采用磁控溅射工艺，在第十四膜层44顶面溅镀第十五膜层45，第十五膜层45为8～15nm厚度的AZO层；溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氧气作为辅助气体，溅射氧化物陶瓷掺铝氧化锌靶，靶材中ZnO:Al₂O₃为98:2 wt%，氧气流量为氩气的10～20%；

S16、采用磁控溅射工艺，在第十五膜层45顶面溅镀第十六膜层5，第十六膜层5为25～45nm厚度的Si₃N₄层，溅镀时采用交流中频电源、氩气作为工艺气体、氮气作为反应气体，溅射纯度为99.9%的SiAl靶，SiAl靶中Si：Al为90:10 wt%，最终得到所述高透可钢化三银Low-E玻璃。

本实用新型的高透可钢化三银 LOW-E 玻璃在阳光性能上有很大提高，嵌入在种子层和介质层之间，即ZnO层和AZO层之间的三层Ag膜可以使辐射率降到0.03以下，即传热系数降到低值，小于1.6 W/m2.K；并且在降低太阳能透射的同时，仍然能保持大于65%的可见光透过率，降低眩光效果。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种高透可钢化三银Low-E玻璃，包括玻璃基板，其特征在于，所述玻璃基板顶面由下至上依次层叠有十六个膜层，其中第一膜层为Si₃N₄层、第二膜层为TiO₂层、第三膜层为ZnO层、第四膜层为Ag层、第五膜层为AZO层、第六膜层为Si₃N₄层、第七膜层为TiO₂层、第八膜层为ZnO层、第九膜层为Ag层、第十膜层为AZO层、第十一膜层为Si₃N₄层、第十二膜层为TiO₂层、第十三膜层为ZnO层、第十四膜层为Ag层、第十五膜层为AZO层、第十六膜层为Si₃N₄层。

2.根据权利要求1所述的一种高透可钢化三银Low-E玻璃，其特征在于，所述第一膜层的厚度为20～30nm、第六膜层的厚度为45～65nm、第十一膜层的厚度为50～70nm、第十六膜层的厚度为25～45nm。

3.根据权利要求1所述的一种高透可钢化三银Low-E玻璃，其特征在于，所述第二膜层的厚度为15～25nm、第七膜层的厚度为15～30nm、第十二膜层的厚度为15～35nm。

4.根据权利要求1所述的一种高透可钢化三银Low-E玻璃，其特征在于，所述第三膜层、第八膜层与第十三膜层的厚度均为5～15nm。

5.根据权利要求1所述的一种高透可钢化三银Low-E玻璃，其特征在于，所述第四膜层的厚度为5～10nm、第九膜层的厚度为6～12nm、第十四膜层的厚度为5～13nm。

6.根据权利要求1所述的一种高透可钢化三银Low-E玻璃，其特征在于，所述第五膜层、第十膜层与第十五膜层的厚度均为8～15nm。