DD203903A1

DD203903A1 - HEAT-BEARING WASHER

Info

Publication number: DD203903A1
Application number: DD23518381A
Authority: DD
Inventors: Peter Grigull; Achim Lunk; Helmar Scheibner; Frank Schrade; Ruediger Wilberg
Original assignee: Peter Grigull; Achim Lunk; Helmar Scheibner; Frank Schrade; Ruediger Wilberg
Priority date: 1981-11-27
Filing date: 1981-11-27
Publication date: 1983-11-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine waermereflektierende Scheibe, deren aufgebrachte transparente Schichten gegen chemische und mechanische Einfluesse auszerordentlich bestaendig und deren Transparenzgrad einstellbar ist. Die bisher bekanntgewordenen Schichten waren fuer optische bzw. architektonische Zwecke wenig geeignet, da die Erzielung der Gleichmaeszigkeit der Schichtdicke bzw. der Farbigkeit Schwierigkeiten bereite. Auch ist die Haftfestigkeit der Schichten auf dem Traeger gegen mechanische und chemische Einfluesse unbefriedigend, so dasz die Schichten vielfach zwischen den Schichttraegern angeordnet werden muszten. Die Erfindung loest die Aufgabe, gegen chemische und mechanische Einfluesse bestaendige Schichten herzustellen dadurch, dasz zwischen Glasscheibe und waermereflektierender Schicht eine harte, transparente Kohlenstoffschicht mit einem Brechungsindex > 2,3 und auf der Auszenseite der waermereflektierenden Schicht eine Kohlenstoffschicht mit einem Brechungsindex > 1,8 angeordnet ist.The invention relates to a heat-reflecting pane whose applied transparent layers are extremely resistant to chemical and mechanical influences and whose degree of transparency can be adjusted. The previously known layers were less suitable for optical or architectural purposes, since the achievement of uniformity of the layer thickness or the coloration difficulties. Also, the adhesion of the layers to the carrier against mechanical and chemical influences is unsatisfactory, so that the layers often had to be arranged between the layer carriers. The object of the invention is to produce coatings resistant to chemical and mechanical influences by forming a hard, transparent carbon layer with a refractive index> 2.3 between glass sheet and heat-reflecting layer and a carbon layer with a refractive index> 1.8 on the austenite side of the heat-reflecting layer is arranged.

Description

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Wärmereflektierende ScheibeHeat-reflecting disc

Die Erfindung "betrifft eine wärmereflektierende mit transparenten Filmen "beschichtete Scheibe, die gegen chemische und mechanische Einwirkungen außerordentlich beständig und deren Transparenzgrad einstellbar ist·The invention "relates to a heat-reflecting transparent films" coated disc which is extremely resistant to chemical and mechanical influences and their degree of transparency is adjustable ·

Es ist bekannt, Glasscheiben mit transparenten Schichten zu versehen, um einesteils die Wärmestrahlung der Sonne weitgehendst reflektieren zu können und zum anderen, um die Reflexion des sichtbaren Lichtes auszuschalten.It is known to provide glass sheets with transparent layers in order to be able to largely reflect the heat radiation of the sun and partly to switch off the reflection of the visible light.

Abgesehen von den Schwierigkeiten, die bei der Beschichtung der transparenten Schichtträger auftraten in bezug.: auf Gleichmäßigkeit der Schichtdicken, der Parbigkeit und der daraus resultierenden Verwendbarkeit für optische und architektonische Zwecke, bestehen weitere Schwierigkeiten hinsichtlich der Haftfestigkeit der Schichten sowie «der Abrieb-^und Kratzfestigkeit, d* h* ;:derjBeständigkeit gegen chemische und mechanische Einflüsse, l)as-:f ührte^än .^er-Ver^ Schichten beidseitig von Glasscheiben oder anderen trans-Apart from the difficulties encountered in coating the transparent substrates with regard to: uniformity of layer thicknesses, parability and the resulting usability for optical and architectural purposes, there are further difficulties with respect to the adhesion of the layers and the abrasion and abrasion properties scratch resistance, d * h *; derjBeständigkeit against chemical and mechanical influences, l) AS: f ^ ührte än ^ er ^ Ver layers on both sides of glass or other trans-.

20.,: parehten Schichtträgern eingeschlossen: waren oder daJ3 die Schichten auf den Innenseiten der Scheiben angeordnet waren·20,: were included: or were the layers arranged on the insides of the discs.

Auch wärmereflektierende Scheiben, bei denen die eigentlichen Entspiegelungs-_: bzw· Reflexionsschichten in einem aus mehreren Schutzschichten bestehendem Schichtsystem eingelagert wurden, sind bekanntgeworden. Das führte untej anderem dazu, daß die Transparenz im Bereich des sieht-Even heat-reflective glass, where the actual _{antireflection:} · or reflective layers were stored in an existing of several protective layers layer system have become known. This led, inter alia, to transparency in the area of the

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baren Lichtes wesentlich verringert wird, die Widerstandsfähigkeit der Schichten gegen chemische und mechanische Einflüsse aber nicht wesentlich verbessert werden konnte. Die bisher besten Ergebnisse konnten dabei jeweils bei der Verwendung von Gold-, Silber-, Zapfep· oder Platinschichten als wärmereflektierende Zwischenschicht erzielt werden» Das hat aber zur Polge, daß durch die Verwendung der Edelmetalle als Schichtmaterial die Herstellung der Scheiben unverhältnismäßig teuer wird.Baren light is significantly reduced, but the resistance of the layers against chemical and mechanical influences could not be significantly improved. The best results so far could be achieved in each case with the use of gold, silver, Zapfep · or platinum layers as a heat-reflecting intermediate layer »This has the Polge that through the use of precious metals as a layer material, the production of the discs is disproportionately expensive.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Schichtaufbau vorzuschlagen, der sich bei Beibehaltung der positiven Eigenschaften bisher erzielter Ergebnisse in bezug auf Transparenz und Reflexionsvermögen durch hohe mechanische und chemische Beständigkeit auszeichnet·The object of the invention is to propose a layer structure which is distinguished by high mechanical and chemical resistance while retaining the positive properties of results achieved so far with respect to transparency and reflectivity.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wärmereflektierende, im sichtbaren Bereich des Lichtes jedoch weitgehend transparente Glasscheibe zu schaffen, deren Transparenzgrad einstellbar ist und wobei die ReflexLonsschicht eine chemisch und mechanisch beständige Zusammensetzung aufweist, die eine Anbringung der Scheibe an der Wetterseite von Fenstern ohne zusätzlichen Schutz ermög-Ii ent.The invention has for its object to provide a heat-reflecting, in the visible range of light, however, largely transparent glass, the degree of transparency is adjustable and wherein the ReflexLonsschicht has a chemically and mechanically resistant composition, which attaches the disc on the weather side of windows without additional Protection is possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine wärmereflektierende Metallschicht aus Gold, Silber, Platin oder Kupfer bzw, eine Metallnitridschicht, insbesondere der Metalle Titanium, Zirkonium oder Hafnium, auf eine Glasscheibe durch ionengestützte Beschichtung aufgebracht wurde und zwischen Glasscheibe und wärmereflektierender Beschichtung eine entsprechend dem Anwendungsfall zwischen 15 «·· 250 nm starke, transparente, amorphe und harte Kohlenstoffschicht mit einem'Brechungsindex ^=* 2,3 angeordnet ist und daß die wärmereflektierende Beschich-According to the invention the object is achieved in that a heat-reflecting metal layer of gold, silver, platinum or copper or, a metal nitride layer, in particular of the metals titanium, zirconium or hafnium, was applied to a glass by ion-supported coating and between glass and heat-reflecting coating according to the Between 15-, 250 nm, transparent, amorphous and hard carbon layers with a refractive index of 2.3, and that the heat-reflecting coating is

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tang auf der Außenseite ebenfalls eine aus transparentem Kohlenstoff "bestenende Antireflexschieht von 15 ··· 100 mn mit einem Brechungsindex > 1,8 besitzt. Sine der Eigenschaften der Kohlenstoffschichten ist die gleichmäßige Veränderung der Transparenz im sichtbaren Teil des Spektrums durch verfahrensbedingte Parameter. Damit kann entsprechend den jeweiligen Anwendungsfällen die Transparenz der wärmereflektierenden Glasscheibe gleichmäßig im gesamten interessierenden Teil des Spektrums variiert werden·Also, on the outside there is an antireflection layer of 15 ··· 100 mn with a refractive index> 1.8, which is made of transparent carbon. The characteristic of the carbon layers is the uniform change of transparency in the visible part of the spectrum due to process-related parameters according to the respective applications, the transparency of the heat-reflecting glass pane can be varied uniformly throughout the entire part of the spectrum of interest.

Die erfindungsgemäße wärmereflektierende Glasscheibe weist extrem gute Kratz- und Bewitterungsbeständigkeit auf. Die gewählte Schichtenfolge aus Absorptionsschicht mit Entspiegelungseigenschaften, wärmereflektierender Beschichtung und Entspiegelungsschicht mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen chemische und mechanische Einwirkungen ermöglicht den Einfall des sichtbaren Lichtes wahlweise auf 15 ... 60 % zu verringern und die Wärmestrahlung durch Reflexion wesentlich zu verringern. Eine Schutzglasschicht, die durch zusätzliche Absorption eine Aufheizung verursacht und dadurch die.Effektivität der wärmereflektierenden Beschichtung bedeutend verschlechtert, entfällt durch die Bewitterungsbeständigkeit der amorphen Kohlenstoffbeschichtung, die sich außerdem durch hohe Transparenz und einen hohen Brechungsindex, der eine Entspiegelung ermöglicht, auszeichnet.The heat-reflecting glass sheet according to the invention has extremely good scratch and weathering resistance. The selected layer sequence of absorption layer with anti-reflective properties, heat-reflecting coating and anti-reflection layer with excellent resistance to chemical and mechanical effects allows to reduce the incidence of visible light optionally to 15 ... 60 % and to significantly reduce the heat radiation by reflection. A protective glass layer that causes heating by additional absorption and thereby significantly deteriorates the effectiveness of the heat-reflecting coating, eliminates the weathering resistance of the amorphous carbon coating, which is also characterized by high transparency and a high refractive index, which allows for anti-reflection.

Ausführ.ungsbeispielAusführ.ungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel erläutert werden* Die Zeichnung zeigt dabei in Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße wärmereflektierende Glasscheibe und in Pigar 2 die spektralen Reflexionskurven der erfindungsgemäßen Scheibe»The invention will be explained below with reference to an example. The drawing shows in FIG. 1 a section through a heat-reflecting glass pane according to the invention and in Pigar 2 the spectral reflection curves of the pane according to the invention.

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Die transparente Scheibe (1) trägt auf ihrer Schichtseite eine transparente amorphe Kohlenstoffschicht (2) mit einer Dicke von 85 nm and einem Brechungsindex von 2,5· Die Transparenz der Kohlenstoffschicht (2) wird so gewählt, daß der beim Lichtdurchgang entstehende Absorptionsverlust 10 % beträgt· Die Dicke der wärmereflektierenden Metallschicht (3) beträgt 20 nm und wird durch eine Antireflexionsschicht (4) aus transparenten amorphen Kohlenstoff mit einem Brechungsindex 1,8 und einer Schichtdicke von 90 nm abgedeckt·The transparent pane (1) carries on its layer side a transparent amorphous carbon layer (2) with a thickness of 85 nm and a refractive index of 2.5 ×. The transparency of the carbon layer (2) is chosen such that the absorption loss occurring during the passage of light is 10%. The thickness of the heat-reflecting metal layer (3) is 20 nm and is covered by an antireflection layer (4) made of transparent amorphous carbon with a refractive index of 1.8 and a layer thickness of 90 nm.

Diese Scheibe besitzt die erfindungsgemäßen Merkmale, die spektrale Reflexionskurve bei lichteinfall von der Schichtseite sind aus der Figur 2 zu entnehmen·This disk has the features according to the invention, the spectral reflection curve in the case of incidence of light from the layer side can be taken from FIG. 2.

Claims

-5- 235183 5 Invention claim

1. A heat-reflecting pane, characterized in that the heat-reflecting layer is arranged between two transparent amorphous and hard carbon layers, wherein the carbon layer arranged between the transparent substrate and the heat-reflecting layer has a refractive index of> 2.3 and a layer thickness of between 15 * ·· 250 nm and the carbon layer acting as cover layer has a refractive index> 1.8 and has a layer thickness of 15 ··· 100 nm.

2. Heat-reflecting pane according to item 1, characterized in that the heat-reflecting layer consists of a metal compound which is in particular a titanium, tantalum, zirconium or hafnium nitride «

Heat-reflecting pane according to points 1 and 2, characterized in that in the carbon layer arranged between the transparent support and the heat-reflecting layer the transparency can be reduced uniformly in the separated wavelength range of the light by a suitable production method, in particular the ion-supported coating.

For this purpose 1 rope Zsiehnungin