EP1527029A2 - Systeme de couches apte a etre precontraint, pour vitrages - Google Patents

Systeme de couches apte a etre precontraint, pour vitrages

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EP1527029A2
EP1527029A2 EP03758198A EP03758198A EP1527029A2 EP 1527029 A2 EP1527029 A2 EP 1527029A2 EP 03758198 A EP03758198 A EP 03758198A EP 03758198 A EP03758198 A EP 03758198A EP 1527029 A2 EP1527029 A2 EP 1527029A2
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EP
European Patent Office
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layer
zno
sacrificed
covering
layer system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03758198A
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German (de)
English (en)
Inventor
Heinz Schicht
Lars Ihlo
Uwe Schmidt
Herbert Schindler
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Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C03C17/366—Low-emissivity or solar control coatings
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    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/70—Properties of coatings
    • C03C2217/78—Coatings specially designed to be durable, e.g. scratch-resistant

Definitions

  • the invention relates to a system of layers with low emissivity, capable of being highly thermally stressed, for glazing, with silver as a functional layer, a sacrificial metal layer placed above the silver layer, anti-reflective dielectric layers. and an oxidized, nitrided or oxynitrided covering layer.
  • the low-emissivity layer systems must be able to be highly thermally stressed when the coated glazing undergoes a bending and / or prestressing operation.
  • thermally stable layers are not necessary when the glazing is only coated after bending and prestressing, this has the disadvantage that it is not always possible to avoid coating defects. These defects result from the fact that the heat treatment operation often results in local changes on the glass surface which become visible after coating.
  • a coating which precedes the heat treatment operation also has the economic advantage of simplifying the coating operation because it is possible to coat large glazing units on large industrial installations.
  • the desired formats are then cut from the large glazed panes which are coated and curved and / or prestressed in the usual way.
  • Layer systems able to be highly thermally stressed are known in different embodiments.
  • the anti-reflective layers each consist of Si 3 N and are separated from the functional silver layer by thin sacrificial metallic layers of CrNi - Layer systems which have this structure are for example described in the documents EP 0 567 735 B1, EP 0 717 014 B1, EP 0 771 766 B1, EP 0 646 551 B1 and EP 0 796 825 A2.
  • the layer system described in EP 0 883 585 B1 also belongs to this group but in this case, the sacrificed metal layer consists of Si.
  • the second group of layer systems able to be highly thermally stressed belong to those which, in addition to nitrided layers such as Si 3 N 4 or AIN, also have oxidized layers, in particular in the area of the covering layer.
  • DE 196 40 800 C2 for example describes a layer system wherein an intermediate layer of nitride or oxynitride of the metal of the sacrificial metal layer is disposed between the metal blocking layer and the oxidized outer layer or nitrided.
  • Another layer system of this type known from DE 101 05 199 Cl, is characterized in that a layer of Si 3 N or AIN is placed between the silver layer and the sacrificed metal layer.
  • an intermediate layer of Ti0 2 with a thickness of at least 5 nm is placed between a metal layer sacrificed in Ti and the covering layer, and a layer of covering in oxide, nitride or oxynitride of Bi, Sn, Zn or of a mixture of these metals is placed on this intermediate layer.
  • a layer of covering in oxide, nitride or oxynitride of Bi, Sn, Zn or of a mixture of these metals is placed on this intermediate layer.
  • Both the intermediate layers of Si 3 N or AIN and thick layers of Ti0 are complicated to manufacture.
  • thick layers with a high index of Ti0 2 refraction places high demands on the regularity of the layer thickness, and already small differences in layer thickness can cause color errors after the prestressing operation.
  • the individual layers consist of purely oxidized layers, with the exception of the functional layer and the sacrificed metal layer. Since oxidized layers can mostly be sprayed without problems, such layer systems are economical to manufacture. However, in this case, the sacrificed metal layer has a relatively large thickness.
  • a layer system of this type is for example described in DE 198 52 358 Cl.
  • the sacrificed metal in this case consists of an aluminum alloy with one or more of the elements Mg, Mn, Cu, Zn and Si as components alloy.
  • EP 0 233 003 B1 also describes a purely oxidized layer system for glazing, which must be suitable for a bending and / or prestressing operation.
  • a layer of Al, Ti, Zn or Ta with a thickness of 4 to 15 nm is placed above the silver layer.
  • an Al, Ti, Zn or Ta layer is also placed below the silver layer.
  • DE 39 41 027 C2 describes a system of oxidized layers which must be suitable for bending and / or prestressing.
  • a layer of ZnO with a thickness of at most 15 nm
  • the covering of the silver layer is an oxide of a sacrificed metal. from the group of titanium, aluminum, stainless steel, bismuth, zinc or mixtures of these oxides, which is formed by deposition of the sacrificed metal and its conversion to oxide.
  • the reflection shade of all known layer systems changes more or less clearly visible after the heat treatment necessary for bending and / or prestressing the glazing. In general, they also exhibit increased emissivity after heat treatment and an increased proportion of light scattering. Because of the modification of the reflection shade, we can recognize with the naked eye glazing coated and heat treated which are incorporated in the same facade next to glazing not heat treated but having the same system of layers. For this purpose, another layer system capable of being prestressed is therefore required, the properties of which are comparable to those of a layer system which is not heat treated.
  • the problem at the basis of 1 • invention is therefore to develop a neutral tint layer system with essentially oxidized antireflective layers which, after a heat treatment operation for example necessary for the curvature and / or the prestressing of the glazing, have essentially the same hue parameters in reflection as a predetermined and untreated oxidized layer system thermally, and in which the heat treatment increases as little as possible the proportion of scattered light and emissivity.
  • the layering system should have high hardness and high chemical resistance.
  • the sacrificed metal layer consists of Ti or an alloy of Ti and Zn and / or Al, and contains chemically bonded hydrogen, in that a layer in ZnO optionally doped with Al and / or 1 In is connected to the sacrificed metal layer and in that the covering layer consists of a titanium compound.
  • Layer systems having the structure according to the invention can be produced relatively inexpensively and have high hardness and high chemical resistance. But in particular, they are characterized by the fact that with a heat treatment operation even at high temperature, their colored appearance can be modified in a controlled and well reproducible manner and that they exhibit only a very small increase in the proportion scattered light and low emissivity.
  • the composition of the sacrificial metal layer which is sprayed into an atmosphere of Ar / H 2 working gas plays a particular role.
  • metallic Ti has the property of binding to hydrogen
  • the protective effect of the sacrificial metallic layer vis-à-vis the silver layer is further enhanced by a reducing "hydrogen buffer".
  • the hydrogen of the sacrificed metal layer can be detected using appropriate analytical methods.
  • Titanium alloys containing from 50 to 80% by weight of Ti and from 20 to 50% by weight of Al are, for example proven to be particularly suitable for the sacrificed metal layer.
  • the arrangement of the ZnO layer optionally doped with Al or 1 In directly on the sacrificed metal layer contributes considerably to the desired result.
  • This layer of ZnO can have a thickness such that it already constitutes the anti-reflection layer itself, so that the covering layer immediately follows this layer of ZnO.
  • the covering layer of the layer system is preferably a mixed oxide with a spinel structure, but binary alloys of the Ti / Al type are also suitable.
  • the following compounds are particularly 'property for the covering layer: ZnO: Al / Ti0 2, ZnO: Al / Ti, Zn x Sn ⁇ O z / Ti0 2, Zn x Sn ⁇ O z / ⁇ i, Zn x Ti ⁇ Al z O r , Ti x AlyO z , Ti x Al y , Ti x Al y N z , Ti x Al y O z N r , Zn x Sn ⁇ Sb z O r / Ti0 2 , Zn x Sn y Sb z O r / Ti or Zn x Sn y Al z O r / Ti0 2 .
  • these are titanium alloys, they represent the state of the covering layer before the heat treatment operation during which they are then converted into
  • compositions of the sacrificed metal layer and other layers of the layer system as well as the preferred thickness ranges of the individual layers are apparent from the dependent claims.
  • the invention is described below in more detail with the aid of an exemplary embodiment which is compared with a comparative example of the state of the art. To assess the properties of the layers, the following measurements and tests are carried out on the coated glazing.
  • E. Measurement of electrochemical resistance (EMK test); this test is described in Z. Sili attechnik 32 (1981), page 216. The test allows a conclusion on the quality of the passivation of the covering layer located above the silver layer, as well as on the behavior at corrosion of the Ag layer
  • the ZnO: Al layer is sprayed in a reactive condition from a metallic ZnAl target with 2% by weight of Al.
  • the sacrificed metal layer is sprayed from a metal target which contains 64% by weight of Ti and 36% by weight of Al.
  • the cover layer is deposited by reactive sputtering from a metallic titanium target.
  • metal target consisting of an alloy of 64% by weight of Ti and 36% by weight of Al:
  • the sacrificial metal layer is deposited in a mixture of Ar / H 2 working gas (90/10% by volume) and the deposit of the oxynitrided covering layer in a mixture of Ar working gas / N 2/0 2.
  • the values obtained show clear improvements.
  • the heat-treated layer satisfies the predetermined shade parameters.
  • the reflection shade is much more neutral than in the comparative example.
  • the functional dependence between the surface resistance and the emissivity corresponds better to the physical dependence and makes it possible to manufacture insulating glazings having a value of k of 1.1 W / m 2 K.
  • the proportion of scattered light is much less increased by the heat treatment as in the comparative example. This indicates that the Ag layer is only slightly destructured.
  • the results of the other tests for example the water penetrant test, the EMK test, the washing test and the stiffness hardness test which were carried out on the samples not heat treated are above average.
  • the coating system can be produced in a stable and reproducible manner on an industrial coating installation.

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Abstract

Un système de couches à faible émissivité, apte à être cintré et précontraint, pour vitrages, avec de l'argent comme couche fonctionnelle, comprend une couche métallique sacrifiée, en Ti ou en un alliage de Ti et de Zn et/ou d'A1, disposée au-dessus de la couche d'argent, des couches diélectriques antiréfléchissantes et une couche de recouvrement oxydée, nitrurée ou oxynitrurée. La couche métallique sacrifiée contient de l'hydrogène lié chimiquement. Une couche de ZnO, éventuellement dopée à l'A1 et/ou à l'In, est adjacente à la couche métallique sacrifiée. La couche de recouvrement est constituée d'un composé de titane. Des systèmes de couches de ce type peuvent être fabriqués de manière relativement économique et présentent une dureté élevée et une haute résistance chimique. Leurs paramètres de teinte sont bien reproductibles, même en cas de traitement thermique à haute température.

Description

Système de couches apte à être précontraint, pour vitrages
L'invention concerne un système de couches à faible émissivité, apte à être fortement sollicité thermiquemen , pour vitrages, avec de l'argent comme couche fonctionnelle, une couche métallique sacrifiée disposée au-dessus de la couche d'argent, des couches diélectriques antiréfléchissantes et une couche de recouvrement oxydée, nitrurée ou oxynitrurée.
Les systèmes de couches à faible émissivité doivent pouvoir être fortement sollicités thermiquement lorsque les vitrages revêtus subissent une opération de flexion et/ou de précontrainte. Bien que des couches thermiquement stables ne soient pas nécessaires lorsque les vitrages ne sont revêtus qu'après la flexion et la précontrainte, cela présente le désavantage qu'il n'est pas toujours possible d'éviter des défauts de revêtement. Ces défauts résultent de ce que l'opération de traitement thermique entraîne souvent à la surface du verre des modifications locales qui deviennent visibles après le revêtement. En particulier, un revêtement qui précède 1 ' opération de traitement thermique présente par ailleurs l'avantage économique de simplifier l'opération de revêtement parce que l'on peut revêtir de grands vitrages sur de grandes installations industrielles. Les formats souhaités sont ensuite découpés dans lés grands vitrages revêtus et courbés et/ou précontraints de la manière accoutumée.
Des systèmes de couches aptes à être fortement sollicités thermiquement sont connus en différents modes de réalisation. Dans un premier groupe de systèmes de couches aptes à être fortement sollicités thermiquement, les couches antiréfléchissantes sont chacune constituées de Si3N et sont séparées de la couche fonctionnelle en argent par de minces couches mestialliques sacrifiées de CrNi - Des systèmes de couches qui présentent cette structure sont par exemple décrits dans les documents EP 0 567 735 Bl, EP 0 717 014 Bl, EP 0 771 766 Bl, EP 0 646 551 Bl et EP 0 796 825 A2. Le système de couches décrit dans EP 0 883 585 Bl appartient également à ce groupe mais dans ce cas, la couche métallique sacrifiée est constituée de Si. Bien que de tels systèmes de couches soient thermiquement très stables, ils sont très coûteux à fabriquer à cause des problèmes connus qui se posent lors de la pulvérisation de nitrures. En outre, la pulvérisation de couches de Si3N relativement épaisses reste problématique à cause des contraintes mécaniques dans les couches.
Au deuxième groupe de systèmes de couches aptes à être fortement sollicités thermiquement appartiennent ceux qui, en plus de couches nitrurées telles que Si3N4 ou AIN, présentent également des couches oxydées, en particulier dans la zone de la couche de recouvrement. DE 196 40 800 C2 décrit par exemple un système de couches dans lequel une couche intermédiaire en nitrure ou oxynitrure du métal de la couche métallique sacrifiée est disposée entre la couche métallique de blocage et la ' couche de recouvrement oxydée ou nitruree. Un autre système de couches de ce type, connu à partir de DE 101 05 199 Cl, se caractérise en ce qu'une couche en Si3N ou AIN est disposée entre la couche d'argent et la couche métallique sacrifiée. Dans le système de couches connu à partir de EP 0 834 483 Bl, une couche intermédiaire en Ti02 d'une épaisseur d'au moins 5 nm est disposée entre une couche métallique sacrifiée en Ti et la couche de recouvrement, et une couche de recouvrement en oxyde, nitrure ou oxynitrure de Bi, Sn, Zn ou d'un mélange de ces métaux est disposée sur cette couche intermédiaire. Tant les couches intermédiaires en Si3N ou AIN que des couches épaisses en Ti0 sont compliquées à fabriquer. En outre, des couches épaisses à haut indice de réfraction en Ti02 imposent des exigences élevées à la régularité de l'épaisseur de la couche, et déjà de faibles écarts d'épaisseur de la couche peuvent entraîner des erreurs de teinte après l'opération de précontrainte.
Dans un troisième groupe de systèmes de couches aptes à être fortement sollicités thermiquement, les couches individuelles sont constituées de couches purement oxydées, à l'exception de la couche fonctionnelle et de la couche métallique sacrifiée. Comme des couches oxydées peuvent la plupart du temps être pulvérisées sans problème, de tels systèmes de couches sont économiques à fabriquer. Cependant, dans ce cas, la couche métallique sacrifiée présente une épaisseur relativement grande. Un système de couches de ce type est par exemple décrit dans DE 198 52 358 Cl. Le métal sacrifié est dans ce cas constitué d'un alliage d'aluminium avec un ou plusieurs des éléments Mg, Mn, Cu, Zn et Si comme composants d'alliage.
Dans EP 0 233 003 Bl, on décrit également un système de couches purement oxydé pour vitrages, qui doit convenir à une opération de flexion et/ou de précontrainte. Dans ce système de couches connu, une couche en Al, Ti , Zn ou Ta d'une épaisseur de 4 à 15 nm est disposée au- dessus de la couche d'argent. De préférence, une couche en Al, Ti, Zn ou Ta est également disposée en dessous de la couche d'argent.
Dans DE 39 41 027 C2 est décrit un système de couches oxydées qui doit convenir pour la flexion et/ou la précontrainte. Dans ce système de couches connu, en dessous de la couche d'argent est disposée une couche' de ZnO d'une épaisseur d'au plus 15 nm, et le recouvrement de la couche d'argent est un oxyde d'un métal sacrifié du groupe du titane, de l'aluminium, de l'acier inoxydable, du bismuth, du zinc ou de mélanges de ces oxydes, qui est formé par dépôt du métal sacrifié et sa conversion en oxyde.
La teinte de réflexion de tous les systèmes de couches connus se modifie de manière plus ou moins nettement visible après le traitement thermique nécessaire pour la flexion et/ou la précontrainte des vitrages. En règle générale, ils présentent en outre une émissivité accrue après le traitement thermique et une proportion accrue de diffusion de la lumière. A cause de la modification de la teinte de réflexion, on reconnaît à l'oeil nu des vitrages revêtus et traités thermiquement qui sont incorporés dans une même façade à côté de vitrages non traités thermiquement mais présentant le même système de couches. Dans ce but, il faut par conséquent un autre système de couches apte à être précontraint, dont les propriétés soient comparables à celles d'un système de couches non traité thermiquement .
Le respect simultané des trois conditions importantes, à savoir le maintien d'une teinte de réflexion étroitement définie ainsi que si possible aucune augmentation ou uniquement une faible augmentation de la proportion de lumière diffusée et de 1 ' émissivité par l'opération de traitement thermique est d'autant plus difficile à atteindre que les exigences en termes de neutralité de teinte du système de couches sont plus élevées .
Le problème à la base de 1 • invention consiste donc à mettre au point un système de couches de teinte neutre avec des couches antiréfléchissantes essentiellement oxydées qui, après une opération de traitement thermique par exemple nécessaire pour la courbure et/ou la précontrainte du vitrage, présentent en réflexion essentiellement les mêmes paramètres de teinte qu'un système de couches oxydé prédéterminé et non traité thermiquement, et dans lequel le traitement thermique augmente aussi peu que possible la proportion de lumière diffusée et 1 ' émissivité . En même temps, le système de couches devra présenter une dureté élevée et une haute résistance chimique.
Selon l'invention, ce problème est résolu en ce que la couche métallique sacrifiée est constituée de Ti ou d'un alliage de Ti et de Zn et/ou Al, et contient de l'hydrogène lié chimiquement, en ce qu'une couche en ZnO éventuellement dopée à l'Ai et/ou à 1 ' In se raccorde à la couche métallique sacrifiée et en ce que la couche de recouvrement est constituée d'un composé du titane.
Des systèmes- de couches présentant la structure selon l'invention peuvent être fabriqués de manière relativement économique et présentent une dureté élevée et une haute résistance chimique. Mais en particulier, ils se caractérisent par le fait qu'avec une opération de traitement thermique même à haute température, leur aspect coloré peut être modifié de façon contrôlée et bien reproductible et qu'ils ne présentent qu'une très faible augmentation de la proportion de lumière diffusée et une faible émissivité.
A l'évidence, la composition de la couche de métal sacrifié qui est pulvérisée dans une atmosphère de gaz de travail d'Ar/H2, joue un rôle particulier. Comme le Ti métallique a la propriété de se lier à l'hydrogène, l'effet de protection de la couche métallique sacrifiée vis-à-vis de la couche d'argent est encore renforcé par un "tampon d'hydrogène" réducteur. L'hydrogène de la couche métallique sacrifiée peut être détecté à l'aide de méthodes analytiques appropriées.
Des alliages de titane contenant de 50 à 80 % en poids de Ti et de 20 à 50 % en poids d'Al se sont par exemple avérés convenir particulièrement bien pour la couche métallique sacrifiée.
L'agencement de la couche de ZnO éventuellement dopée à l'Ai ou à 1 ' In directement sur la couche métallique sacrifiée contribue considérablement au résultat souhaité. Cette couche de ZnO peut présenter une épaisseur telle qu'elle constitue déjà elle-même la couche antiréfléchissante, de sorte que la couche de recouvrement suit immédiatement cette couche de ZnO. Cependant, il est également possible de ne prévoir qu'une couche de ZnO relativement mince qui agit alors comme couche partielle de la couche antiréfléchisante, tandis que la couche partielle de la couche antiréfléchissante qui s'y raccorde est par exemple constituée de Sn02. Mais dans ce cas, il est nécessaire que l'épaisseur de la couche de ZnO atteigne au moins 3 nm.
La couche de recouvrement du système de couches est de préférence un oxyde mixte à structure en spinelles, mais des alliages binaires du type Ti/Al conviennent également . Les composés suivants conviennent particulièrement ' bien pour la couche de recouvrement: ZnO:Al/Ti02, ZnO:Al/Ti, ZnxSnγOz/Ti02, ZnxSnγOz/τi, ZnxTiγAlzOr, TixAlyOz, TixAly, TixAlyNz, TixAlyOzNr, ZnxSnγSbzOr/Ti02, ZnxSnySbzOr/Ti ou ZnxSnyAlzOr/Ti02. Comme il s'agit ici d'alliages de titane, ils représentent 1 ' état de la couche de recouvrement avant 1 ' opération de traitement thermique au cours de laquelle ils sont ensuite convertis en la forme oxydée.
Des compositions préférées de la couche métallique sacrifiée et des autres couches du système de couches ainsi que les plages préférées d'épaisseur des couches individuelles ressortent des revendications dépendantes . L'invention est ci-dessous décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation qui est comparé à un exemple comparatif de l'état de la technique. Pour évaluer les propriétés des couches, on exécute les mesures et les tests ci-dessous sur le vitrage revêtu.
A. Mesure de la transmission T à 550 nm d'un vitrage revêtu
B. Mesure des paramètres de teinte de la réflexion dans un système de laboratoire (DIN 5033), et on utilise comme référence de teinte un étalon ISO zéro. Sur les paramètres de teinte de cet étalon de référence, il faut maintenir des valeurs fixes de tolérance Δ qui sont définies de la façon suivante pour le système de couches concerné ici, à l'état précontraint: ΔL = + 3,0; Δa = + 1,4; Δb = - 3,5 à + 1,0
C. Mesure de la résistance électrique superficielle à l'aide des appareils FPP 5000 Veeco Instr. et l'appareil manuel de mesure SQO HM-1
D. Mesure de l' émissivité E avec l'appareil Sten Lôfving MK2
E. Test de ressuage à l'eau selon DIN 50017 avec évaluation visuelle
F. Mesure de la résistance électrochimique (test EMK) ; ce test est décrit dans Z. Sili attechnik 32 (1981), page 216. Le test permet une conclusion sur la qualité de la passivation de la couche de recouvrement située au-dessus de la couche d'argent, ainsi que sur le comportement à la corrosion de la couche d'Ag
G. Test de lavage Erichsen selon ASTM 2486, évaluation visuelle H. Mesure de la dureté au striage; on tire sur la couche à une vitesse définie une aiguille sollicitée par un poids . Le poids en g pour lequel des traces de rayures sont visibles sert de mesure de la dureté au striage
I. Mesure de la lumière diffusée, en %, avec un appareil de mesure de lumière diffusée de la firme Gardner.
Exemple comparatif
Sur une installation industrielle de revêtement en continu, on applique le système de couches ci-dessous, de l'état de la technique (DE 39 41 027) à l'aide du procédé de pulvérisation cathodique réactive soutenue par champ magnétique sur du verre flotté, l'épaisseur des couches individuelles étant donnée chaque fois en n :
verre/3TiO2/22SnO2/13ZnO:Al/12Ag/5TiAl/20SnO2/10TiO2
La couche de ZnO:Al est pulvérisée en condition réactive à partir d'une cible de ZnAl métallique avec 2 % en poids d'Al. La couche métallique sacrifiée est pulvérisée à partir d'une cible métallique qui contient 64 % en poids de Ti et 36 % en poids d'Al. La couche de recouvrement est déposée par pulvérisation réactive à partir d'une cible de titane métallique.
L'exécution des tests ci-dessus sur plusieurs échantillons avant le traitement thermique donne en moyenne les valeurs suivantes:
D. Emissivité E = 7,8
E. Test de ressuage à 1 ' eau taches rouges
F. Test EMK 140 V
G. Test de lavage début de décollement de la couche après 350 passes
H. Dureté au striage 60 - 210 g
I. Lumière diffusée 0,17 %
Plusieurs échantillons divers revêtus, d'une taille de 60 x 80 cm, sont chauffés à 680 - 700° C et précontraints par refroidissement brutal. Sur les verres précontraints, on exécute ensuite les tests et mesures décrits plus loin. Le test de ressuage à l'eau, le test EMK, le test de lavage et le test de dureté au striage ne sont pas exécutés, parce que, par expérience, on sait que ces valeurs ne se détériorent pas après l'opération de traitement thermique. Les tests exécutés donnent le résultat suivant:
A. Transmission T550 = 88, 5 %
B. Paramètres de teinte ΔL 1,3 Δa 1,56 Δb -3,95
C. Résistance superficielle R = 4,0 - - 4,6 Ω
D. Emissivité E = 5,8 - - 6,8 %
I. Lumière diffusée 0,35 %
L'augmentation suite au traitement thermique de la proportion de lumière diffusée, de 0,17 % à 0,35 % est encore tolérable. Une émissivité de 5,8 - 6,8 % est cependant trop élevée pour fabriquer des vitrages isolants présentant une valeur de k de 1,1 W/m2K. Les paramètres de teinte après la précontrainte sont situés en dehors des limites de tolérance. Les vitrage présentent en réflexion un aspect visuel bleu- rougeâtre. De larges variations de l'épaisseur des différentes couches ne permettent pas davantage d'obtenir une teinte de réflexion de couleur neutre avec les valeurs de teinte visées.
Exemple de réalisation
Sur la même installation de revêtement que celle de l'exemple comparatif, on fabrique le système de couches ci-dessous, selon l'invention, en utilisant tant pour le dépôt de la couche métallique sacrifiée que pour le dépôt de la couche de recouvrement une cible métallique constituée d'un alliage de 64 % en poids de Ti et de 36 % en poids d'Al:
verre/25Sn02/9ZnO:Al/ll,5Ag/2TiAl(TiHx) /5ZnO:Al/33Sn02/ 3TixAlyOzNr
Le dépôt de la couche métallique sacrifiée s'effectue dans un mélange de gaz de travail d'Ar/H2 (90/10 % en volume) et le dépôt de la couche de recouvrement oxynitrurée dans un mélange de gaz de travail d'Ar/N2/02.
Les mesures et les tests sur le vitrage revêtu avant le traitement thermique donne les valeurs suivantes:
Après la précontrainte, on excécute sur plusieurs échantillons les mêmes mesures et les mêmes tests que pour les vitrages précontraints de l'exemple comparatif. Les tests donnent le résultat suivant:
A. Transmission T550 = 88 ,3 %
B. Paramètres de teinte ΔL 1,0 Δa 1,2 Δb -2,4
C. Résistance superficielle R = 3,6 - 4,0 Ω
D. Emissivité E = 4,8 - 5,0 %
I. Lumière diffusée 0,27 %
Tant sur la couche non traitée thermiquement que sur la couche traitée thermiquement, les valeurs obtenues permettent de constater de nettes améliorations. En particulier, la couche traitée thermiquement satisfait les paramètres de teinte prédéterminés . La teinte de réflexion est nettement plus neutre que dans 1 ' exemple comparatif. La dépendance fonctionnelle entre la résistance superficielle et l' émissivité correspond mieux à la dépendance physique et permet de fabriquer des vitrages isolants présentant une valeur de k de 1,1 W/m2K. La proportion de lumière diffusée est nettement moins augmentée par le traitement thermique que dans l'exemple comparatif. Cela indique que la couche d'Ag n'est que légèrement déstructurée. Le résultat des autres tests, par exemple le test de ressuage à l'eau, le test EMK, le test de lavage et le test de dureté au striage qui ont été exécutés sur les échantillons non traités thermiquement sont supérieur à la moyenne. Le système de couches peut être fabriqué de façon stable et reproductible sur une installation industrielle de revêtement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de couches à faible émissivité, apte à être fortement sollicité thermiquement, pour vitrages, avec de l'argent comme couche fonctionnelle, une couche métallique sacrifiée disposée au-dessus de la couche d'argent, des couches diélectriques antiréfléchissantes et une couche de recouvrement oxydée, nitruree ou oxynitrurée, caractérisé en ce que la couche métallique sacrifiée est constituée de Ti ou d'un alliage de Ti et de Zn et/ou Al et contient de l'hydrogène lié chimiquement, en ce qu'une couche de ZnO éventuellement dopée à l'Ai et/ou à 1 ' In se raccorde à la couche métallique sacrifiée et en ce que la couche de recouvrement est constituée d'un composé du titane.
2. Système de couches selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche métallique sacrifiée est constituée d'un alliage TiAl contenant de 20 à 50 % en poids d'Al.
3. Système de couches selon la revendication 1 ou 2 , caractérisé en ce que la couche métallique sacrifiée présente une épaisseur de couche de 1 à 5 nm.
4. Système de couches selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que la couche de ZnO contient de 0,5 à 10 % en poids d'Al et/ou d'In.
5. Système de couches selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche de ZnO présente une épaisseur d'au moins 3 nm.
6. Système de couches selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une couche de Sn02, de Si3N4, de ZnO, d'Al203 et/ou de Si0 est disposée comme couche partielle de la couche diélectrique supérieure antiréfléchissante entre la couche de ZnO et la couche de recouvrement .
7. Système de couches selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche de recouvrement est constituée de ZnO:Al/Ti02, ZnO:Al/Ti, ZnxSnyOz/τi02, ZnxSnyOz/τi, ZnxTiyAlzOr, TixAlyOz, TixAly, TixAlyNz,
TixAlyOzNr, ZnxSnySbzOr/Ti02, ZnxSnySbzOr/Ti ou
ZnxSnyAlzOr/Ti02.
8. Système de couches selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par la structure de couche verre-Sn02- ZnO:Al-Ag-TiAl (TiHx) -ZnOAl-Sn02TixAlyOzNr .
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