CN210736572U

CN210736572U - 一种高透光率低辐射镀膜玻璃

Info

Publication number: CN210736572U
Application number: CN201921568919.5U
Authority: CN
Inventors: 李建根; 张开欣; 徐伯永; 邓军
Original assignee: Sichuan Sg Energy Saving Glass Co ltd; CSG Holding Co Ltd
Current assignee: Sichuan Sg Energy Saving Glass Co ltd; CSG Holding Co Ltd
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2020-06-12
Anticipated expiration: 2029-09-20

Abstract

本实用新型涉及镀膜玻璃领域，具体涉及一种高透光率低辐射镀膜玻璃，该镀膜玻璃包括包括玻璃基片和镀膜，所述镀膜设置在玻璃基片面上，所述镀膜自玻璃基片向外依次包括打底层、第一介质层、功能层、外层保护层；所述功能层包括至少一层功能复合层；所述功能复合层由种子层、银层和功能保护层组成；所述打底层为氧化硅材料层；所述第一介质层和外层保护层为氮化硅材料层；所述种子层和功能保护层为氮化铝材料层；本实用新型通过对镀膜中各材料层的搭配组合以及将拥有特殊结构的氮化铝层作为银层的种子层和保护层，从而使镀膜对红外光的反射效果更好，对可见光的透过率更高，可以在保证镀膜玻璃辐射率不变的前提下，提高可见光透过率。

Description

一种高透光率低辐射镀膜玻璃

技术领域

本实用新型涉及镀膜玻璃，特别是一种高透光率低辐射镀膜玻璃。

背景技术

在过去的几十年里，建筑用玻璃技术有了很大的改变，而且已经很好的融入了现代建筑当中，不同于其它建筑材料的是，玻璃可以在减少人造光源应用的同时降低建筑物的能耗。而玻璃作为建筑的门窗或幕墙所表现出的优越性，却主要依赖于镀膜技术的发展。镀膜玻璃就像一个滤波器，通过对膜层结构的设计，可使镀膜玻璃对光波进行选择性的通过，从而获得了表面辐射率较低的镀膜，从而镀膜玻璃就可以通过反射红外线来减少热量的损失，降低建筑能耗。因此，针对不同地区的气候条件，可选择不同的镀膜玻璃来保持建筑物室内、外的温度。

低辐射镀膜玻璃一般分为在线低辐射镀膜玻璃和离线低辐射镀膜玻璃。在线低辐射镀膜玻璃是在浮法原片的生产过程中高温下进行膜层沉积，该类膜一般称为“硬膜”，该制备技术得到产品的辐射率有限。离线镀膜玻璃一般是在常温下在真空腔室内进行膜层沉积，这类膜一般称为“软膜”，其拥有更低的表面辐射率。因此，“软膜”可以更好地控制太阳光波的透过，对商业建筑能耗的影响更大。

现有的“软膜”镀膜玻璃，其膜层多是由金属层和介质层交替组合而成的，其中，金属层对镀膜辐射率和可见光透过率的影响最大。为了使镀膜具有更低的辐射率和更好的红外反射率，需要将金属层（如：Ag）的厚度尽量增大；而为了使镀膜具有更高的可见光透过率，却需要将金属层的厚度尽量减小；且当金属层的厚度达到一定的数值时，膜层就可能表现出块体金属的特性，从而严重影响镀膜玻璃的辐射率和可见光透过率。为此，在现有技术中，通常采用加入适宜的介质层来调节镀膜，在减少了块体效应的同时，也提升了膜层的辐射率。然而，由于介质层设计的不合理，导致膜层的可见光透过率却提升有限，且使镀膜玻璃的外观颜色不够理想，影响了镀膜玻璃在建筑中大规模应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有建筑用镀膜玻璃中存在的辐射率高、可见光透过率低的缺陷，提供一种高透光率低辐射镀膜玻璃；该镀膜玻璃通过对镀膜中各材料层的搭配组合以及将拥有特殊结构的氮化铝层作为银层的种子层和保护层，不仅能使银层在渡制过程中能够很好地进行生长，增强了银层对红外光的反射效果；而且，氮化铝材料层拥有的良好隔绝作用，也对银层具有更好的保护效果；同时，氮化铝材料拥有的优异光学常数，使氮化铝层拥有更低的可见光和红外光的吸收率，从而使镀膜对红外光的反射效果更好，对可见光的透过率更高，可以在保证镀膜玻璃辐射率不变的前提下，显著降低镀膜的厚度，提高可见光透过率，本实用新型镀膜玻璃更适合在建筑中大规模应用。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种高透光率低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片（1）和镀膜（2），所述镀膜（2）设置在玻璃基片（1）面上，其特征在于，所述镀膜（2）自玻璃基片（1）向外依次包括打底层（201）、第一介质层（202）、功能层（203）、外层保护层（204）；所述功能层（203）包括至少一层功能复合层（210）；所述功能复合层（210）由种子层（211）、银层（212）和功能保护层（213）组成；所述打底层（201）为氧化硅材料层；所述第一介质层（202）和外层保护层（204）为氮化硅材料层；所述种子层（211）和功能保护层（213）为氮化铝材料层。

其中，优选的，所述功能层（203）包括至少二层功能复合层（210）；所述功能层（203）还包括第二介质层（214）和介质阻挡层（215），所述第二介质层（214）和介质阻挡层（215）设置在两层功能复合层（210）之间；所述第二介质层（214）为氮化硅材料层，所述介质阻挡层（215）为氧化锌锡材料层；通过优选，增加了膜层中功能复合层（210）的层数，从而可进一步提高镀膜玻璃的红外反射率。

其中，所述的打底层201能提高镀膜在玻璃基片上的附着性，镀膜稳定性更好；优选的，所述的打底层201厚度为0-30nm；优选的打底层201厚度，镀膜2具有更低辐射率的同时，也具有很好的可见光透过率，更适合作为节能建筑材料进行大规模应用。最优选的，所述的打底层201厚度为5-15nm。

其中，所述的第一介质层202使功能层的附着性更好，镀膜的稳定性更好；优选的，所述的第一介质层202厚度为5-45nm；优选的第一介质层202厚度，镀膜2具有更低辐射率的同时，也具有很好的可见光透过率，更适合作为节能建筑材料进行大规模应用。最优选的，所述的第一介质层202厚度为10-25nm。

其中，所述的外层保护层204用于保护功能层203，防止功能层203被划伤；优选的，所述的外层保护层204厚度为10-50nm；优选的外层保护层204厚度，镀膜2具有更低辐射率的同时，也具有很好的可见光透过率，更适合作为节能建筑材料进行大规模应用。最优选的，所述的外层保护层204厚度为20-25nm。

其中，所述的种子层211能提高银层的渡制效果，使镀膜2的稳定性更好，对红外光的反射率更高；优选的，所述的种子层211厚度为0-30nm；优选的种子层211厚度，镀膜2具有更低辐射率的同时，也具有很好的可见光透过率，更适合作为节能建筑材料进行大规模应用。最优选的，所述的种子层211厚度为5-10nm。

其中，所述的银层212对紫外线和红外线的阻挡效果最好，是赋予膜层功能性的主要材料层，并能与功能保护层213协同作用，使功能层203对红外线和紫外线的阻挡率更高，从而减小银层厚度，镀膜对可见光的透过率更高；优选的，所述的银层212厚度为5-20nm；优选的银层213厚度，镀膜2具有更低辐射率的同时，也具有很好的可见光透过率，更适合作为节能建筑材料进行大规模应用。最优选的，所述的银层212厚度为8-12nm。

其中，所述的功能保护层213用于保护银层，防止银层被划伤，并能与银层212协同作用，使功能层203对红外线和紫外线的阻挡率更高，从而减小银层厚度，镀膜对可见光的透过率更高；优选的，所述的功能保护层213厚度为1-50nm；优选的功能保护层213厚度，镀膜2具有更低辐射率的同时，也具有很好的可见光透过率，更适合作为节能建筑材料进行大规模应用。最优选的，所述的功能保护层213厚度为10-30nm。

其中，所述的第二介质层214能减少镀膜的块体效应，提升镀膜的辐射率；优选的，所述的第二介质层214厚度为10-45nm；优选的第二介质层214厚度，镀膜2具有更低辐射率的同时，也具有很好的可见光透过率，更适合作为节能建筑材料进行大规模应用。最优选的，所述的第二介质层214厚度为20-25nm。

其中，所述的介质阻挡层215能阻挡相邻两层材料中原子的扩散；优选的，所述的介质阻挡层215厚度为20-40nm；优选的介质阻挡层215厚度，镀膜2具有更低辐射率的同时，也具有很好的可见光透过率，更适合作为节能建筑材料进行大规模应用。最优选的，所述的介质阻挡层215厚度为25-30nm。

本实用新型高透光率低辐射镀膜玻璃可采用离线磁控溅射镀膜技术进行制备，是在高真空背景下，依次镀制而成的，制备方法简单、成熟、适合工业化生产，得到的镀膜玻璃具有更低的辐射率，更高的可见光透过率，可广泛的应用于建筑领域，对节能减排、保护环境具有积极作用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型低辐射镀膜玻璃通过对镀膜中各镀层材料的搭配组合以及将拥有特殊结构的氮化铝材料作为银层的种子层和保护层，使镀膜对红外线的反射率显著提高，从而可以在保证镀膜玻璃辐射率不变的前提下，显著降低镀膜的厚度，提高可见光透过率，本实用新型镀膜玻璃更适合在建筑中大规模应用。

2、本实用新型低辐射镀膜玻璃可通过对膜层厚度的调整，使镀膜玻璃的辐射率和可见光透过率达到最佳平衡关系，辐射率低，可见光透过率高，更适用于建筑领域。

附图说明

图1是本实用新型实施例1低辐射镀膜玻璃结构示意图。

图2是本实用新型实施例2低辐射镀膜玻璃结构示意图。

图3是本实用新型实施例3低辐射镀膜玻璃结构示意图。

图中标记：1-玻璃基片，2-镀膜， 201-打底层，202-第一介质层，203-功能层，204-外层保护层，210-功能复合层，211-种子层，212-银层，213-功能保护层，214-第二介质层，215-介质阻挡层。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种低辐射镀膜玻璃（图1），由玻璃基片1和镀膜2构成；所述镀膜2自玻璃基片1向外依次包括：厚度为15nm的氧化硅打底层，厚度为25nm的氮化硅第一介质层202，厚度为10nm的氮化铝种子层211，厚度为12nm的银层212，厚度为20nm的氮化铝功能保护层213，厚度为30nm的氮化硅外层保护层204。

经实验检测（红外线阻挡率通过傅里叶红外光谱仪测量计算，可将光透射比根据国标GB/T 2680要求进行测量，紫外线数据通过ISO9050标准进行测量计算），该低辐射镀膜玻璃红外线阻挡率94%，紫外线阻挡率20%，可见光透过率85%。

实施例2

一种低辐射镀膜玻璃（图2），由玻璃基片1和镀膜2构成；所述镀膜2自玻璃基片1向外依次包括：厚度为5nm的氧化硅打底层，厚度为5nm的氮化硅第一介质层202，厚度为30nm的氮化铝种子层211，厚度为5nm的银层212，厚度为1nm的氮化铝功能保护层213，厚度为10nm的氮化硅第二介质层214，厚度为40nm的氧化锌锡介质阻挡层215，厚度为15nm的氮化铝种子层211，厚度为20nm的银层212，厚度为1nm的氮化铝功能保护层213，厚度为10nm的氮化硅外层保护层204。

经实验检测，该低辐射镀膜玻璃红外线阻挡率95%，紫外线阻挡率25%，可见光透过率76%。

实施例3

一种低辐射镀膜玻璃（图3），由玻璃基片1和镀膜2构成；所述镀膜2自玻璃基片1向外依次包括：厚度为30nm的氧化硅打底层，厚度为5nm的氮化硅第一介质层202，厚度为30nm的氮化铝种子层211，厚度为5nm的银层212，厚度为50nm的氮化铝功能保护层213，厚度为45nm的氮化硅第二介质层214，厚度为20nm的氧化锌锡介质阻挡层215，厚度为30nm的氮化铝种子层211，厚度为20nm的银层212，厚度为50nm的氮化铝功能保护层213，厚度为45nm的氮化硅第二介质层214，厚度为40nm的氧化锌锡介质阻挡层215，厚度为30nm的氮化铝种子层211，厚度为10nm的银层212，厚度为50nm的氮化铝功能保护层213，厚度为10nm的氮化硅外层保护层204。

经实验检测，该低辐射镀膜玻璃红外线阻挡率98%，紫外线阻挡率40%，可见光透过率63%。

实施例4

一种低辐射镀膜玻璃，由玻璃基片1和镀膜2构成；所述镀膜2自玻璃基片1向外依次包括：厚度为25nm的氮化硅第一介质层202，厚度为12nm的银层212，厚度为20nm的氮化铝功能保护层213，厚度为10nm的氮化硅第二介质层214，厚度为40nm的氧化锌锡介质阻挡层215，厚度为10nm的银层212，厚度为1nm的氮化铝功能保护层213，厚度为30nm的氮化硅外层保护层204。

经实验检测，该低辐射镀膜玻璃红外线阻挡率92%，紫外线阻挡率34%，可见光透过率80%。

对比例1

一种低辐射镀膜玻璃，由玻璃基片1和镀膜2构成；所述镀膜2自玻璃基片1向外依次包括：厚度为15nm的氧化硅打底层，厚度为25nm的氮化硅第一介质层202，厚度为10nm的氮化铝种子层211，厚度为12nm的银层212，厚度为20nm的镍铬合金功能保护层213，厚度为30nm的氮化硅外层保护层204。

经实验检测，该低辐射镀膜玻璃红外线阻挡率94%，紫外线阻挡率14%，可见光透过率30%。

对比例2

一种低辐射镀膜玻璃，由玻璃基片1和镀膜2构成；所述镀膜2自玻璃基片1向外依次包括：厚度为15nm的氧化硅打底层，厚度为25nm的氮化硅第一介质层202，厚度为10nm的镍铬合金种子层211，厚度为12nm的银层212，厚度为20nm的镍铬合金功能保护层213，厚度为30nm的氮化硅外层保护层204。

经实验检测，该低辐射镀膜玻璃红外线阻挡率80%，紫外线阻挡率15%，可见光透过率15%。

对比例3

一种低辐射镀膜玻璃，由玻璃基片1和镀膜2构成；所述镀膜2自玻璃基片1向外依次包括：厚度为15nm的氧化硅打底层，厚度为25nm的氮化硅第一介质层202，厚度为10nm的氮化铝种子层211，厚度为3nm的银层212，厚度为20nm的氮化钛功能保护层213，厚度为30nm的氮化硅外层保护层204。

经实验检测，该低辐射镀膜玻璃红外线阻挡率64%，紫外线阻挡率10%，可见光透过率83%。

通过对上述实施例1-4和对比例1-3中的镀膜玻璃的性能进行分析可知，本实用新型镀膜玻璃将氮化铝材料作为银层的种子层和保护层，既具有优异的红外阻挡效果，又具有优异的可见光透过率，能保证红外阻挡率不明显降低的情况下，显著提高可见光的透过率，使该镀膜玻璃更适合用于建筑领域。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基片（1）和镀膜（2），所述镀膜（2）设置在玻璃基片（1）面上，其特征在于，所述镀膜（2）自玻璃基片（1）向外依次包括打底层（201）、第一介质层（202）、功能层（203）、外层保护层（204）；所述功能层（203）包括至少一层功能复合层（210）；所述功能复合层（210）由种子层（211）、银层（212）和功能保护层（213）组成；所述打底层（201）为氧化硅材料层；所述第一介质层（202）和外层保护层（204）为氮化硅材料层；所述种子层（211）和功能保护层（213）为氮化铝材料层。

2.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述功能层（203）包括至少二层功能复合层（210）；所述功能层（203）还包括第二介质层（214）和介质阻挡层（215），所述第二介质层（214）和介质阻挡层（215）设置在两层功能复合层（210）之间；所述第二介质层（214）为氮化硅材料层，所述介质阻挡层（215）为氧化锌锡材料层。

3.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述的打底层（201）厚度为0-30nm。

4.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述的第一介质层（202）厚度为5-45nm。

5.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述的外层保护层（204）厚度为10-50nm。

6.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述的种子层（211）厚度为0-30nm。

7.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述的银层（212）厚度为5-20nm。

8.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述的功能保护层（213）厚度为1-50nm。

9.根据权利要求2所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述的第二介质层（214）厚度为10-45nm。

10.根据权利要求2所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述的介质阻挡层（215）厚度为20-40nm。