FI96507B - Lasituote ja menetelmä titaania sisältävän päällysteen valmistamiseksi lasialustalle - Google Patents
Lasituote ja menetelmä titaania sisältävän päällysteen valmistamiseksi lasialustalle Download PDFInfo
- Publication number
- FI96507B FI96507B FI881357A FI881357A FI96507B FI 96507 B FI96507 B FI 96507B FI 881357 A FI881357 A FI 881357A FI 881357 A FI881357 A FI 881357A FI 96507 B FI96507 B FI 96507B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- titanium
- metal
- layer
- coating
- glass
- Prior art date
Links
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims description 89
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 88
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims description 88
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 72
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 57
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 55
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 73
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 73
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 20
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 18
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- -1 titanium oxide nitride Chemical class 0.000 claims description 14
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims description 3
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 71
- 239000010408 film Substances 0.000 description 63
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 35
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 14
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 229910001119 inconels 625 Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000974482 Aricia saepiolus Species 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000229477 Kalanchoe marmorata Species 0.000 description 1
- 241001435619 Lile Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- TXKRDMUDKYVBLB-UHFFFAOYSA-N methane;titanium Chemical compound C.[Ti] TXKRDMUDKYVBLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-BJUDXGSMSA-N oxygen-15 atom Chemical compound [15O] QVGXLLKOCUKJST-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000000475 sunscreen effect Effects 0.000 description 1
- 239000000516 sunscreening agent Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/006—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterized by the colour of the layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0015—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterized by the colour of the layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0676—Oxynitrides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
, 9650/
Lasituote ja menetelmä titaania sisältävän päällysteen valmistamiseksi lasialustalle Tämä keksintö koskee lasituotetta ja menetelmää 5 titaania sisältävän päällysteen valmistamiseksi lasialustalle.
US-patentissa 3 990 784 selostetaan päällystettyä rakennuslasisysteemiä, joka käsittää läpinäkyvän alustan ja monikerroksisen päällysteen, joka koostuu ensimmäi-10 sestä ja toisesta metallikerroksesta, joiden välissä on eristävä kerros, jossa ensimmäisen ja toisen metalliker-roksen paksuuksien suhde on sellainen, että päällysteen valonläpäisykykyä voidaan vaihdella riippumatta sen hei-jastusominaisuuksista muuttamalla metallikerrosten pak-15 suuksia samalla, kun pidetään niiden suhde vakiona. Eristeellä on sellainen paksuus, että päällysteestä saatu heijastus ei ole voimakkaasti värillinen.
US-patentissa 4 022 947 selostetaan läpinäkyvää panelia, joka kykenee läpäisemään halutun osan näkyvästä 20 säteilystä samalla, kun se heijastaa suuren osan tulevasta auringon säteilystä, ja menetelmää sen valmistamiseksi sputteroimalla rauta-, nikkeli- ja kromilejeerinkiä läpinäkyvän metallikalvon saamiseksi ja sputteroimalla reak-tiviisesti samaa tai samantapaista lejeerinkiä hapen läs-25 näollessa oksidikalvon muodostamiseksi. Eräässä edullisessa toteutusmuodossa metallikalvo on alustan ja metal-lioksidikalvon välissä. Toisessa edullisessa toteutus-muodossa metallioksidikalvo on alustan ja metallikalvon välissä.
30 US-patentissa 4 534 841 selostetaan auringonvaloa ehkäisevää lasipinnoitetta, joka on valmistettu levittämällä ensin oksidikerros, jonka optinen paksuus on 20-280 nm, läpinäkyvälle alustalle katodisella haihdutuksella ja toiseksi krominitridikerros, jonka geometrinen pak-35 suus on 10-40 nm. Optinen kolmas eristävä kerros voidaan 2 9650'/ levittää toiselle kerrokselle. Oksidikerros on valittu tinan, titaanin ja alumiinin oksideista.
US-patentissa 4 535 000 selostetaan metallinitri-din, esim. titaaninitridin ohuen kalvon asettamista lasi-5 alustalle sekoittamalla metallihalogenidia pelkistävään kaasuun kuten ammoniakkiin 250-320°C:ssa ja antamalla kaasujen reagoida 400-700°C:een kuumennetun lasin pinnalla kalvon muodostamiseksi lasille.
US-patentissa 4 546 050 selostetaan lasilevyä, 10 jolla on monikerroksinen päällyste, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat kupari, ruostumaton teräs, titaanidioksidi; kupari, titaani, titaanidioksidi; ja kupari, titaani, titaaninitridi.
Metalli- ja/tai metallioksidikalvoja sisältävien 15 rakennuslasituotteiden merkitys kasvaa, kun lämmityksen ja jäähdytyksen vaatima energia tulee yhä kalliimmaksi. Päällystettyä lasia olevat rakennustuotteet jakautuvat yleensä kahteen ryhmään, auringonenergiaa ehkäiseviin ja suuren valonläpäisevyyden/pienen emissiokyvyn päällystet-20 tyihin tuotteisiin.
Aurinkoenergiaa ehkäisevät tuotteet ovat yleensä lasialustoja, usein sävytettyjä ja päällystetty näkyvää valoa niukasti läpäisevällä, värillisellä kalvolla, joka vähentää auringonenergian siirtymistä ikkunoiden läpi ra- 25 kennuksen sisäosiin, mikä alentaa ilmastointikustannuk- sia. Nämä tuotteet ovat tehokkaimpia lämpimissä ilmastoissa ja niitä esiintyy useimmiten kaupallisissa rakennuksissa. Alueilla, joilla lämmityskustannukset aiheuttavat suurempaa huolta ja erityisesti asuinrakennuksissa 30 suuren valonläpäisevyyden ja pienen emissiokyvyn päällys teet ovat toivottavia, jotta sallittaisiin näkyvän valon suuri siirtyminen sisätiloihin samalla, kun heijastetaan infrapunasäteilyä lämmön pitämiseksi rakennuksen sisällä. Suuren valonläpäisevyyden ja pienen emissiokyvyn päällys-35 teet ovat tyypillisesti monikerroskalvoja, joissa infra- 3 9650/ punasäteilyä heijastavaa metallia, kuten hopeaa, kultaa tai kuparia on kerrostettu heijastusta estävien metalli-oksidikerrosten, kuten vismutti-, indium- ja/tai tinaoksidien väliin. Toisaalta auringonenergiaa ehkäisevät kal-5 vot ovat tyypillisesti yhden tai useamman metallin, kuten koboltin, raudan, kromin, nikkelin, kuparin jne tai niiden oksidien muodostamia yksikerroskalvoja.
Märkäkemialliset menetelmät metallikalvojen valmistamiseksi auringonenergian ehkäisyyn ovat hyvin tun-10 nettuja US-patenteista 3 846 152, 4 091 172, 3 723 158 ja 3 457 138. Pyrolyyttiset menetelmät metallioksidikalvojen valmistamiseksi auringonenergian ehkäisemiseksi ovat hyvin tunnettuja US-patenteista 3 660 061, 3 658 568, 3 978 272 ja 4 100 330.
15 Sputterointiteknologioita suuren valonläpäisevyy- den ja pienen emissiokyvyn monikerroksisten päällysteiden valmistamiseksi selostetaan US-patenteissa 4 462 884 ja 4 508 789. Sputterointitekniikoita auringonvaloa ehkäisevien kalvojen valmistamiseksi selostetaan US-patenteis- 20 sa 4 512 863 ja 4 594 137.
Keksintö koskee lasituotetta, joka käsittää titaa-nioksinitridipäällysteen lasialustan pinnalla ja lisäksi metallikalvopäällysteen titaanioksinitridipäällysteen pinnalla.
25 Keksintö koskee myös menetelmää titaania sisältä vän päällysteen valmistamiseksi lasialustalle. Menetelmälle on tunnusomaista, että titaanioksinitridikerros sputteroidaan lasialustalle typpeä ja happea sisältävässä atmosfäärissä ja metallikerros sputteroidaan titaanioksi-30 nitridikerroksen pinnalle. Keksinnön mukaan sputteroidaan titaanikatodia atmosfäärissä, joka sisältää happea ja typpeä, päällysteen kerrostamiseksi, joka sisältää titaa-nioksinitridiä. Titaanioksinitridikalvo voidaan kerrostaa yhdessä infrapunasäteilyä heijastavan kalvon, kuten ho-35 pean, kanssa monikerroksisen, pienen emissiokyvyn omaavan „ 9650/ kalvon muodostamiseksi. Keksinnössä käytettävä titaaniok-sinitridikalvo voidaan myös kerrostaa yhdessä sekä infra-punasäteilyä heijastavan kalvon, kuten hopean, että metal likalvon kanssa, joka pienentää valonheijastavuutta, 5 erityisesti metallilejeerinkikalvon, kuten Inconel-metallin kanssa monikerroksisen päällysteen valmistamiseksi, jolla on suhteellisen kylläinen väri ja pieni emissio-kyky.
Kuvio 1 esittää lasilla olevan titaanioksinitridi-10 kalvon valonläpäisevyyttä 550 nm:n aallonpituudella kalvon paksuuden funktiona mitattuna katodihitusten lukumäärällä eri happipitoisuuksilla typessä.
Kuvio 2 esittää titaanioksinitridin kerrostusno-peutta Angström-yksiköissä katodiohitusta kohti happi-15 pitoisuuden funktiona päällystyskammion atmosfäärissä.
Kuvio 3 esittää n. 600 A paksun titaanioksinitri-dikalvon absorptiota happipitoisuuden funktiona päällystyskammion atmosfäärissä.
Kuvio 4 esittää Inconel-kalvon päällä olevan ti-20 taanioksinitridikalvon valonläpäisevyyttä 550 nm:n aallonpituudella kalvonpaksuuden funktiona eri katoditehoilla.
Läpinäkyvä ei-metallinen alusta, edullisesti lasi päällystetään katodisputteroinnilla, edullisesti magnet-25 ronisputteroinnilla tuotteen aikaansaamiseksi, joka si sältää titaanioksinitridiä, jolla on halutut kestävyys-ja esteettiset ominaisuudet.
Tavanomaisissa magnetronisputterointimenetelmässä alusta asetetaan päällystyskammioon vastapäätä katodia, 30 jonka kohtiopinta on sputteroitavaa materiaalia. Tämän keksinnön mukaisia edullisia alustoja ovat lasi, keraamit ja muovit, joihin päällystysprosessin käyttöolosuhteet eivät vaikuta haitallisesti.
Katodilla voi olla mikä tahansa tavanomainen ra-35 kenne, edullisesti pitkänomainen suorakulmainen rakenne, joka on yhdistetty sähköjännitelähteeseen ja jota käyte- 5 9650? tään edullisesti yhdessä magneettikentän kanssa sputte-rointiprosessin parantamiseksi. Ainakin yksi katodin koh-tiopinta sisältää titaania, jota sputteroidaan reaktiivisessa atmosfäärissä titaanioksinitridikalvon muodostami-5 seksi. Anodi on edullisesti symmetrisesti muotoiltu ja sijoitettu kokoonpano, kuten on selostettu US-patentissa 4 478 702.
Keksinnön mukaan titaanioksinitridi kerrostetaan sputteroimalla titaanikatodia atmosfäärissä, joka sisäl-10 tää happea ja typpeä. Atmosfäärin koostumus vaihtelee edullisesti välillä 10-50 % happea ja 90-50 % typpeä. Atmosfääri, joka sisältää 10-25 % happea ja loput typpeä, on erityisen edullinen.
Kuvat osoittavat, että titaanioksinitridin ominai-15 suudet muuttuvat vähitellen ja jatkuvasti, kun kaasun koostumus muuttuu. Sitävastoin titaanilla, jota sputteroidaan happi/argonatmosfäärissä, esiintyy äkillinen muutos oksidista metalliksi. Kuvat osoittavat edelleen, että on mahdollista valita kerrostusolosuhteet siten, että 20 titaanioksinitridikalvo, jolla on halutut valonläpäise- vyys- ja absorbanssiominaisuudet, voidaan sputteroida halutulla nopeudella.
Tiettyjä haluttuja päällystysvärejä voidaan valmistaa rakennustarkoituksiin yhdistämällä värittömään 25 eristävään materiaaliin värilliset sisä- ja ulkometalli-kerrokset tai yhdistämällä värillinen metallioksidi heijastavaan metalliin. Tämän keksinnön mukaisesti saadaan halutut päällystysvärit yhdistämällä titaanioksinitridi voimakkaasti infrapunasäteitä heijastavaan metalliin, ku-30 ten hopeaan voimakkaiden värien tuottamiseksi, joilla on korkea kyllästysaste sekä pieni emissiokyky. Jos tällaisen päällysteen valonheijastavuus on haluttua suurempi, sitä voidaan pienentää uhraamatta värin puhtaudessa tai emissiokyvyssä neutraalin metallin, kuten nikkelin ja 35 raudan lejeerinkien, erityisesti Inconel-metallin ja ruostumattoman teräksen valinnaisella päällysteellä.
6 9650? Tämä keksintö saa aikaan mahdollisuuden valmistaa sarja värillisiä päällysteitä minimimäärällä kerroksia ja materiaaleja. Tämän keksinnön päällystyssysteemillä on suhteellisen pieni heijastavuus, suuri värin kylläi-5 syys ja yhtenäinen kestävyys.
On tunnettua, että voidaan valmistaa värisarja, jossa ensimmäinen ja toinen metallikerros ympäröivät läpinäkyvän eristävän materiaalin kerrosta; ja väriä vaihdellaan muuttamalla eristävän kerroksen paksuutta. Millään aikai-10 semmin käytetyllä eristävällä aineella ei kuitenkaan ole ollut vaadittuja nopean sputteroitumisen, korkean tai-tekertoimen ja hyvän kestävyyden ominaisuuksia. Tämän keksinnön titaanioksinitridillä on edellä mainitut ominaisuudet sekä kyky yhdessä sopivan metallikalvon kanssa saa-15 da aikaan voimakkaan värisiä rakennuspäällysteitä. Esi merkiksi titaanioksinitridiä yhdessä nikkelilejeeringin kanssa voidaan käyttää miellyttävän värisarjan valmistukseen, jolla on erinomainen kestävyys.
Käyttäen heijastavuuden ympyrädiagrammeja ja tieto-20 konelaskelmia määritetään, että metallin ja eristeen kak-sikerrosyhdistelmällä on molempien kerrosten optimipak-suus, joka antaa minimiheijastavuuden ja suurimman värin-kylläisyyden yhdistelmän. Mitä suurempi on eristävän aineen taitekerroin, sitä pienempi on päällysteen valonlä-25 päisevyys optimikohdassa ja sitä suurempi värin kylläi syys. Metallit, joilla on pieni n ja suuri k, jossa n ja k ovat kompleksisen taitekertoimen reaalinen ja kompleksinen osa, jotka määräävät sähkömagneettisen säteilyn etenemisen väliaineessa, pyrkivät antamaan pienimmän valon-30 läpäisevyyden ja suurimman värinkylläisyyden.
Jos metallin paksuutta lisätään yritettäessä pienentää valonläpäisevyyttä heijastavuus kasvaa ja tuloksena on heikko väri. Hyvin ohuen metallikerroksen kerrostaminen ennen eristävän kerroksen kerrostusta voi pienentää 35 heijastavuutta ja antaa kylläisemmän värin. Jos primääri- 7 9650/ metallikerroksen paksuutta lisätään yhdessä hyvin ohuen metallikerroksen kerrostuksen kanssa, voidaan valmistaa pienen valonläpäisevyyden, pienen heijastavuuden erittäin värillinen päällyste. Jos käytetään kahta primääristä 5 metallikerrosta, pienen taitekertoimen eristysaine yhdes sä pienen n-arvon ja suuren k-arvon metallin kanssa antaa miellyttävimmän ulkonäön. Laskelmat osoittavat, että 20 prosentin valonläpäisevyydellä voidaan saada riittävä värinkylläisyys käyttäen metallia yhdessä eristävän aineen 10 kanssa, jonka taitekerroin on 2,3. Pienempää valonläpäi- sevyyttä varten pidetään etusijalla metalli-eriste-metal-lisysteemiä.
Keksinnön mukaan titaanioksinitridin avulla voidaan käyttää monia metalli- tai metallilejeerinkikalvoja moni-15 kerrospäällysteen aikaansaamiseen, jolla on hyvät ominai suudet. Edulliset kalvot sisältävät sellaisia metalleja kuin titaania ja metallilejeerinkejä, kuten nikkelilejee-rinkejä ja rautalejeerinkejä. Nikkelilejeerinki on edullinen, sillä se on kemiallisesti erittäin kestävä, väril-20 tään neutraali ja helppo kerrostaa.
Puhdas lasialusta asetetaan päällystyskammioon, joka vedetään alipaineeseen, edullisesti alle 0,013 Pa:in ja edullisemmin alle 0,0027 Pa:in. Reaktiivisten kaasujen, edullisesti typen ja hapen valittu atmosfääri muo-25 dostetaan kammioon n. 0,067 - 1,73 Pa:n paineeseen. Ka todia, jonka kohtiopinta on titaania, ajetaan päällystettävän alustan pinnan yli. Kohtiometallia sputteroidaan antaen sen reagoida kammiossa olevan atmosfäärin kanssa titaanioksinitridipäällystyskerroksen kerrostamiseksi la-30 sin pinnalle.
Senjälkeen, kun ensimmäinen titaanioksinitridiker-ros on kerrostettu, päällystyskammio vedetään tyhjöön ja inerttiä atmosfääriä, kuten argonia lasketaan siihen n. 0,067 - 1,33 Pa:n paineeseen. Katodia, jonka kohtiopin-35 ta on metallia tai metallilejeerinkiä, ajetaan titaani- 8 9650/ oksinitridillä päällystetyn pinnan yli. Kohtiota sputte-roidaan metallikerroksen kerrostamiseksi titaanioksinitri-dillä päälystetylle lasipinnalle. Edullinen metalli on titaani. Edullisia metallilejeerinkejä ovat Inconel, nikke-5 lilejeerinki ja ruostumaton teräs, rautalejeerinki, jota sputteroidaan edullisesti 0,53 - 0,80 Pa:n paineessa puhtaassa argonissa.
Joissakin tämän keksinnön edullisissa toteutusmuodoissa metallikalvo kerrostetaan sekä titaanioksinitri-10 dikalvon alle että sen päälle. Kuten kaksikerroskalvon tapauksessa päällystämättömästä pinnasta heijastuneen värin vallitseva aallonpituus riippuu lähes kokonaan titaanioksinitridikerroksen paksuudesta. Päällimmäisen metallikerroksen paksuutta vaihdellaan, kunnes valonlä-15 päisevyydellä on suunnilleen vaadittu arvo, minkä jälkeen alla olevan metallikerroksen paksuutta vaihdellaan, kunnes saavutetaan haluttu heijastus esineen päällystämättömältä pinnalta. Päällimmäisen metallikalvon paksuuden lopullista muuttamista saatetaan vaatia optimaalisen lopul-20 lisen valonläpäisevyyden saamiseksi. Mielenkiintoisella paksuusalueella päällimmäisen metallikalvon paksuuden nostaminen pienentää valonläpäisevyyttä ja suurentaa heijas-tavuutta päällystetyn esineen päällystämättömältä puolelta. Pöhjametallikalvon paksuuden lisääminen pienentää va-25 lonläpäisevyyttä ja pienentää heijastavuutta päällystä- ‘ mättömältä puolelta.
Tämän keksinnön edullisessa toteutusmuodossa moni-kerroskalvo kerrostetaan katodisputteroinnilla suuren valonläpäisevyyden ja pienen emissiokyvyn päällysteen muo-30 dostamiseksi. Titaanikohtion lisäksi ainakin yksi muu ka- todikohtion pinta koostuu sputteroitavasta metallista, josta muodostetaan infrapunasäteilyä heijastava metalliker-ros. Monikerroksinen päällyste, jossa on infrapunasäteilyä heijastava metallikerros yhdessä heijastusta estävän 35 titaanioksinitridikerroksen kanssa, valmistetaan seuraa vasti .
il Ukit IMU I I i dll ; . < 9 9650?
Puhdas lasialusta asetetaan päällystyskammioon, joka vedetään edullisemmin alle 0,0027 Parin. Reaktiivisten kaasujen, edullisesti typen ja hapen valittu atmosfääri muodostetaan kammioon n. 0,067 - 0,0013 Pam paineeseen.
5 Katodia, jolla on titaanikohtiopinta, ajetaan edullisesti 5-10 kW:n teholla päällystettävän alustan pinnan yli. Koh-tiometallia sputteroidaan ja se reagoi kammiossa olevan atmosfäärin kanssa kerrostaen titaanioksinitridipäällyskerrok-sen lasin pinnalle.
10 Senjälkeen, kun titaanioksinitridiä oleva ensimmäi nen kerros on kerrostettu, päällystyskammio vedetään tyhjöön ja inerttiä atmosfääriä, kuten puhdasta argonia päästetään siihen n. 0,067 - 1 ,33 Pam paineeseen. Katodia, jossa on hopeametallia oleva kohtiopinta, ajetaan titaani-15 oksinitridillä päällystetyn pinnan yli. Kohtiometallia sput teroidaan ja se kerrostaa tasaisen voimakkaasti infrapuna-säteilyä heijastavan, johtavan metallikerroksen titaani-oksinitridillä päällystetyn lasipinnan päälle. Toinen kerros titaanioksinitridiä kerrostetaan hopeakerrokselle olennai-20 sesti samoissa olosuhteissa, joita käytettiin ensimmäisen titaanioksinitridikerroksen kerrostamiseen.
Tämä keksintö on helpommin ymmärrettävissä seuraa-vista erikoisesimerkkien kuvauksista.
Esimerkki I
25 Titaanikatodikohtioon, joka on mitoiltaan n. 12,7 - 43,2 cm, syötetään 10 kW:n teho alipainekammiossa, joka sisältää atmosfäärin, jossa on 23 % happea ja 77 % typpeä 0,53 Par n paineessa. Katodi on kiinteä, kun taas lasialusta liikkuu sputteroitavan kohtiopinnan alitse nopeudella 30 n. 3 m/min. Neljällä ajokerralla kerrostuu kalvo, joka - . koostuu titaanioksinitridistä lasin pinnalla ja jonka va- lonläpäisevyys on 75,7 %.
Esimerkki II
Lasialusta päällystetään titaanioksinitridistä koos-35 tuvalla ensimmäisellä kerroksella kuten esimerkissä I.
10 9650/
Titaanioksinitridillä päällystetty pinta päällystetään sitten yhtenäisellä hopeakerroksella sputteroimalla hopeakatodikohtiota, johon syötetään 0,27 kW:n teho argonatmosfäärissä 0,53 Pa:n paineessa 68 %:n lopulli-5 seen valonläpäisevyyteen. Hopean suojaamiseksi hapettu miselta hyvin ohut suojaava titaanipäällyste kerrostetaan yhdellä titaanikatodin ajokerralla, johon syötetään 0,03 kW:n teho 0,53 Pa:n argonpaineessa 67,5 %:n lopulliseen valonläpäisevyyteen.
10 Esimerkki III
Lasialusta päällystetään titaanioksinitridillä ja hopealla kuten edullisissa esimerkeissä. Senjälkeen kun ohut, suojaava titaanikerros on kerrostettu, toinen kerros titaanioksinitridiä kerrostetaan 82,1 %:n lopul-15 liseen valonläpäisevyyteen, jolloin muodostuu suuren va- lonläpäisevyyden ja pienen emissiokyvyn päällystetty esine.
Esimerkki IV
Titaanikatodikohtioon, joka on mitoiltaan n. 12,7 x 43,2 cm, syötetään 10 kW:n teho 645 V:n jän-20 nitteellä alipainekammiossa, joka sisältää atmosfääriä, jossa on 23 % happea ja 77 % typpeä 0,53 Pa:n paineessa. Lasialusta ohittaa katodin kerran nopeudella n. 2,74 m/min. ja se päällystetään titaanioksinitridillä. Kammio vedetään tyhjöön ja puhtaan argonin atmosfää-25 riä päästetään siihen 0,53 Pa:n paineeseen. Hopeakatodiin syötetään 441 V:n jännite 2,5 A:n virralla hopeakalvon sputteroimiseksi titaanioksinitridillä päällystetylle pinnalle yhdellä ajokerralla nopeudella n. 3,05 m/min. Hopeakalvon suojaamiseksi hapettumiselta hyvin ohut kerros 30 nikkelilejeerinkiä kerrostetaan hopean pinnalle. Inconel • 625-kohtioon, joka sisältää 18,6 % kromia, 3 % rautaa, 4 % kolumbiumia, 9 % molybdeenia ja loput nikkeliä, syötetään 352 V:n jännite 1 A:n virralla. Nikkelilejeerin-ki sputteroidaan puhtaassa argonissa 0,53 Pa:n painees-35 sa samalla, kun alusta kulkee nopeudella n. 3,05 m/min.
u 9650'/ Päällystetyn tuotteen valonläpäisevyys on 21,3 % ja heijastavuus päällystämättömältä puolelta 54,6 %. Väri-koordinaatit päällystämättömältä pinnalta ovat x = 0,3516 ja y = 0,3805. Havaittu väri on vaaleankeltainen.
5 Esimerkki V
Titaanioksinitridikalvo yhdessä hopeakalvon kanssa saa aikaan riittävästi heijastavan ja riittävän kylläisen keltaisen värisen kalvon kultakaivon ulkonäön jäljittämiseksi. Titaanikatodia, johon syötetään tehoa 10 10 kW 640 V:n jännitteellä, sputteroidaan kuten esimer kissä IV paitsi, että 0,53 Pa:n paineessa oleva atmosfääri sisältää vähemmän happea. Yksi ajokerta nopeudella n. 3,05 m/min hieman happivajaassa atmosfäärissä tuottaa titaanioksinitridikalvon, joka absorboi hieman 15 enemmän kuin esimerkin IV oksinitridikalvo. Hopeakato- dia, johon syötetään 441 V:n jännite 2,4 A:n virralla, sputteroidaan puhtaassa argonissa 0,53 Pa:n paineessa hopeakalvon kerrostamiseksi titaanioksinitridillä päällystetylle pinnalle yhdellä ajokerralla nopeudella 20 n. 3,05 n/min. Hopeakalvon suojaamiseksi hapettumiselta hyvin ohut kalvo samanlaista nikkelilejeerinkiä kuin esimerkissä IV, sputteroidaan argonissa 0,53 Pa:n paineessa yhdellä ajokerralla nopeudella 3,05 m/min Inconel 625-metallia olevalla katodikohtiolla, johon syötetään 25 356 V:n jännite yhden A:n virralla. Päällystetyllä tuot teella on suunnilleen sama valonläpäisevyys kuin esimerkin IV tuotteella, mutta heijastavuus päällystämättömältä pinnalta on 40,2 % ja värikoordinaatit ovat x = 0,3833 ja y = 0,4093. Havaittu väri on kulta, kylläi-30 sempi väri kuin esimerkissä IV. Tämä kalvo läpäisee lämpötestauksen kehittämättä huntua.
Esimerkki VI
Titaanioksinitridin ja nikkelilejeeringin muodostama monikerrospäällyste kerrostetaan lasialustalle seu-35 raavissa olosuhteissa. Puhdasta lasialustaa pidetään 12 9650'/ alipainekammiossa atmosfäärissä,jossa on 15 % happea ja 35 % typpeä 0,80 Pa:n paineessa. Kun titaanikatodiin syötetään 6,7 kW:n teho ja linjan nopeus on n. 3 m/min, tarvitaan kahdeksan ajokertaa titaanioksinitridipäällysteen 5 valmistamiseen paksuuteen, jolla on ensiasteen sininen väri. Titaanioksinitridillä päällystetty lasipinta johdetaan sitten nikkelilejeerinkikohtion alitse puhtaassa argonissa. Tässä esimerkissä nikkelilejeerinki on Inconel 625, joka sisältää 18,6 % kromia, 3 % rautaa, 4 % kolum-10 biumia, 9 % molybdeenia ja loput nikkeliä. Kerros nikke lile jeerinkiä sputteroidaan riittävään paksuuteen valon-läpäisevyyden pienentämiseksi 22 prosenttiin. Tämän päällysteen kromaattisuuskoordinaatit ovat x = 0,3198 ja y = 0,2863 heijastuksessa päällystämättömältä lasipinnal-15 ta. Havaittu väri on purppuran-vaaleanpunainen ja valon heijastavuus on 5,65 % päällystämättömältä lasipinnalta.
Esimerkki VII
Käyttäen samaa titaanioksinitridi-Inconel-kerros-systeemiä kuin esimerkissä VI valmistetaan päällyste, 20 jonka valonläpäisevyys on n. 20 % ja jolla on miellyttä vä sininen väri, taulukossa I annetuissa olosuhteissa. Kaksikerrospäällysteen värin säätö on yksinkertaista. Titaanioksinitridin paksuus säätää sävyä. Jos se on liian vihreä, kerros on liian paksu. Jos se on liian 25 punainen, kerros on liian ohut. Titaanioksinitridin pak suus vaikuttaa myös valonläpäisevyyteen (tai heijastavuu-teen), sillä punertavansinisillä päällysteillä on yleensä suurempi valonläpäisevyys kuin vihertävänsinisillä päällysteillä. Kuitenkin kun sävy on kerran lyöty luk-30 koon, valonläpäisevyyttä (tai heijastavuutta) voidaan säätää muuttamalla Inconel-kerroksen paksuutta. Kuten olisi odotettavissa paksuuden lisääminen pienentää valonläpäisevyyttä ja suurentaa heijastavuutta. Tällä muutoksella on merkityksetön vaikutus värisävyn vallitse-35 vaan aallonpituuteen. Kerrospaksuuden muutosten vaiku tukset ilmoitettuna prosenteissa päällysteen paksuudesta, 13 9650/ jotka taulukossa I esitetyt olosuhteet saavat aikaan tämän keksinnön viiteen kaksikerrospäällysteeseen, esitetään taulukossa II.
Taulukko I 5
Tyypilliset kerrostusolosuhteet kaksikerroksiselle siniselle päällysteelle 20 %:n valonläpäisevyydellä Olosuhteet 1. kerros 2. kerros
Kalvon koostumus Titaanioksinit- Nikkelilejeerinki 10 ridi
Kohtiometalli Titaani Inconel 625
Kaasuseos 81 typpeä 100 argonia (til-%) 19 happea
Paine, Pa 0,53 0,53 15 Teho, kW 10 1,53 Jännite, V 673 424
Kohtion koko, cm 12,7 x 43,2 12,7 x 43,2
Kuljettimen nopeus (m/min) 3,05 3,05 20 Lopullinen valonlä- päisevyys, % (500 nm) 71,6 19,4 14 9650/
Taulukko II
Värikoordinaattien vaihtelu kerrospaksuuden muuttuessa - 2-kerrospäällyste 5
Suhteellinen kerrospaksuus
Heijastavuus päällystä- Valonläpäi- Väri Oksinitridi/ mättömältä pinnalta sevyys, % Näyte metalli y x y 10 2-1001 100/100 11,5 0,2284 0,2453 19,4 sininen 2-1002 120/100 11,12 0,2280 0,2442 18,3 sininen 2-1003 83/100 17,08 0,2459 0,2834 21,3 vihertä- 15 vänsini- nen 2-1005 100/83 9,93 0,2266 ()2430 23,2 sininen 2-1006 100/120 14,13 0,2345 ()2559 16,1 sininen
Esimerkki VIII
20 Lasialusta päällystetään sputteroimalla kuten edel lisissä esimerkeissä ensimmäisellä Inconel 625-kerroksel-la 60 %:n valonläpäisevyyteen. Titaanioksinitridikalvo sputteroidaan nikkelilejeeringin päälle kuten edellisissä esimerkeissä. Toinen nikkelilejeerinkikalvo kerroste-. 25 taan 22 %n lopulliseen valonläpäisevyyteen. Päällysteen kromaattisuuskoordinaatit ovat x = 0,2644 ja y = 0,2340 lasipinnalta. Havaittu väri on violetti ja valonheijasta-vuus on 8, 9 % päällystämättömältä lasipinnalta.
Esimerkki IX
30 Valmistetaan sarja kolmikerroksisia päällysteitä • vaihtelemalla yksittäisten titaanioksinitridi- ja Inconel- kerrosten paksuuksia. Näiden esimerkkien tulokset esitetään taulukossa IV, jossa paksuudet on ilmoitettu prosentteina paksuuksista, jotka on saatu käyttäen taulu-35 kossa III mainittuja olosuhteita.
Il i Itiil liiti I I i M .
15 9650'
Taulukko III
Tyypilliset kerrostusolosuhteet 3-kerroksisella sinisellä päällysteellä 12 %:n valonläpäisevyydellä 5
Olosuhteet 1. kerros 2. kerros 3. kerros
Kohtiometalli Inconel 625 Titaani Inconel 625
Kaasuseos/ til-% 100 argonia 81 typpeä/ 100 argonia 10 19 happea
Paine, Pa 0,53 0,53 0,53
Teho, kW 0,4 10 2,11 Jännite, V 285 637 432
Kohtien koko, cm 12,7 x 43,2 12,7 x 43,2 12,7 x 43,2 15 Kuljettimen nopeus, m/min 3,05 3,05 3,05
Lopullinen va-lonläpäisevyys, % (500 nm) 72,8 62,9 12,3
16 9650V
Taulukko IV
Värikoordinaattien vaihtelu kerrospaksuuksien muuttuessa - 3-kerrospäällyste 5
Suhteellinen kerrospaksuus Heijastavuus päällystä-
Pchja- Oksi- Pääl- mättömältä pinnalta metal- nit- lysme- 10 Näyte li ridi talli y χ y Väri 2-933 100 100 133 17.48 0,2427 0,2527 sininen 2-928 100 100 117 15,69 0,2306 0,2661 vihertävän- ’ ' sininen 2-923 100 100 100 14,44 0,2237 0,2664 sininen 15 2-929 100 100 83 11,43 0,2234 0,2357 sininen 2-934 100 100 67 9,00 0,2206 a2248 sininen vihertävän- 2-926 100 117 100 22,16 0,2472 0,2853 sininen 20 2-923 100 100 100 14,44 0,2237 0,2444 sininen 2-927 100 83 100 7,46 0,2710 0,2436 violetti 2-943 0 100 100 13.75 0,2367 0,2492 sininen 2-944 50 100 100 11.97 0,2386 0,2422 sininen 25 rt! 2-945 100 100 100 11,36 q>2252 0^2302 Sininen 2-946 150 100 100 8.92 0,2143 0,2084 sininen 2-946 200 100 100 8,49 0,2048 0,2013 sininen
30 Esimerkki X
Titaanioksinitridikalvo kerrostetaan lasipinnalle kuten esimerkissä VI. Ruostumaton teräskalvo kerrostetaan titaanioksinitridin päälle. Tämän päällysteen kromaatti-suuskoordinaatit ovat x= 0,2466 ja y = 0,2680 lasipinnal-35 ta. Havaittu väri on vihertävänsininen ja valonheijasta-vuus on 18,5 % päällystämättömältä lasipinnalta.
! . utii ane i ua · > 17 9650/
Esimerkki XI
Titaanioksinitridikalvo kerrostetaan 8 ajokerralla lasipinnalle kuten edellisissä esimerkeissä. Titäänimetai-likalvo kerrostetaan sputteroimalla titaanikatodia argo-5 nissa. Päällysteen kromaattisuuskoordinaatit ovat x = 0,3317 ja y = 0,3037 lasipinnalta. Havaittu väri on purppuran-vaaleanpunainen ja valonheijastavuus on 5,17 % päällystämättömältä lasipinnalta.
Esimerkki XII
10 Titaanioksinitridikalvo kerrostetaan 9 ajokerralla lasipinnalle kuten esimerkissä XI. Titaanimetallikalvo kerrostetaan sputteroimalla titaanikatodia argonissa. Päällysteen kromaattisuuskoordinaatit ovat x = 0,2402 ja y = 0,2265 lasipinnalta. Havaittu väri on purppuransini-15 nen ja valonheijastavuus on 5,32 % päällystämättömältä lasipinnalta.
Edellä olevat esimerkit on annettu tämän keksinnön etujen kuvaamiseksi. Kylmä 20-prosenttinen kloorivetyhap-po tai kylmä 30-prosenttinen typpihappo eivät syövytä tau-20 lukoiden II ja III päällysteitä 24 tunnissa. Viiden tun nin lämpökokeessa 135°C:ssa tapahtuu pieni valonläpäise-vyyden muutos ja pieni heijastuneen värin muutos. Tämä olisi yhdenmukaista suojaavan oksidin kasvun kanssa Inconel-pinnalle, prosessi, jonka pitäisi olla itsera-. 25 joittava.
Tiivistyvän kosteuden Cleveland-kokeessa n. 66°C:ssa päällysteissä ei havaittu mitään muutosta neljässä kuukaudessa. Hankaus kynäpyyhkimellä tai syklinen harjauskoe, joita käytetään päällysteiden arvioimiseen niiden sisäi-30 sen monoliittisen kiillon suhteen, eivät vaikuta päällysteisiin. Kuitenkin hankaaminen kostealla tai kuivalla hoh-kakivellä osoittaa, ettei päällyste ole yhtä kova kuin titaaninitridiä sisältävät päällysteet.
9650/ 18
Titaanioksinitridistä ja metallilejeeringistä koostuvat yhdistelmäkerrokset voivat tuottaa muutamia houkut-televia tuotteita. Kuitenkin metalli/titaanioksinitridi/-metallisysteemi voi tuottaa paljon laajemman sarjan hei-5 jastusvärejä ja valonläpäisevyyksiä käyttäen vain kahta materiaalia. Titaanioksinitridi on läpinäkyvä, kemiallisesti kestävä, sillä on suuri taitekerroin ja se on yhtä nopea kerrostaa kuin tinan ja sinkin oksidit, joilla on huonommat ominaisuudet. Hapen pitoisuus typessä ei ole 10 yhtä kriittinen prosessille kuin saattaisi luulla, ellei kerrostusnopeutta viedä sen absoluuttiseen maksimiin. Tämä lieventää lisävaikeutta, että koneen sisäiset monitorit ovat luotettavia vain läpäisevyysmittaustavassa, joka ei kykene erottamaan kalvon paksuuden kasvusta joh-15 tuvaa läpäisevyyden pienenemistä absorption kasvusta johtuvasta läpäisevyyden pienenemisestä. Näin ollen kak-sikerrospäällysteen värin hallinnan ei pitäisi olla vaikeaa. Värin hallinta on hieman monimutkaisempaa kolmi-kerrospäällysteellä, joka jos se on liian heijastava, 20 voidaan tehdä vähemmän heijastavaksi tekemällä päällim mäinen metallikerros ohuemmaksi tai alimmainen metalli-kerros paksummaksi.
Edellä olevat esimerkit on annettu tämän keksinnön kuvaamiseksi. Erilaisia sputterointiolosuhteita voi-25 daan käyttää, hapen ja typen suhdetta voidaan vaihdella ja tämän keksinnön titaanioksinitridikalvoa voidaan käyttää eri paksuuksina ja konfiguraatioina muiden metallia sisältävien kalvojen kanssa heijastavien värien laajan kirjon aikaansaamiseksi. Tämän keksinnön suojapiiri mää-30 ritellään seuraavilla patenttivaatimuksilla.
il IU i 1111 1.1 i OI , i
Claims (14)
1. Lasituote, tunnettu siitä, että se käsittää titaanioksinitridipäällysteen lasialustan pinnalla 5 ja lisäksi metallikalvopäällysteen titaanioksinitridipäällysteen pinnalla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lasituote, tunnettu siitä, että metallikalvopäällyste on hopeaa.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lasituote, 10 tunnettu siitä, että titaanioksinitridipäällyste on kerrostettu kahden metallipäällysteen väliin.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen lasituote, tunnettu siitä, että metallipäällysteet on muodostettu nikkelilejeeringistä, rautalejeeringistä, 15 esimerkiksi ruostumattomasta teräksestä, titaanista tai niiden seoksista.
5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen lasituote, tunnettu siitä, että titaanioksinitridipäällyste on sidottu suoraan alustaan ja metallikerros on ker- 20 rostettu titaanioksinitridikerroksen päälle.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lasituote, tunnettu siitä, että se käsittää toisen titaanioksinitridikerroksen metallikerroksen pinnalla.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 25 lasituote, tunnettu siitä, että se on värillinen rakennustuote.
8. Menetelmä titaania sisältävän päällysteen valmistamiseksi lasialustalle, tunnettu siitä, että titaanioksinitridikerros sputteroidaan lasialustalle typ- 30 peä ja happea sisältävässä atmosfäärissä ja metallikerros . sputteroidaan titaanioksinitridikerroksen pinnalle.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että titaanioksinitridikerros muodostetaan suoraan alustalle. Of.-" »·'; ’
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallikerros on hopeaa.
11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen titaanioksinitri- 5 dikerros sputteroidaan metallikerrokselle.
12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallikerros kerrostetaan ensin lasialustalle ja titaanioksinitridiä sputteroidaan sen päälle.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen metallikerros kerrostetaan titaanioksinitridikerroksen päälle.
14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metalli on nikkeli-15 lejeerinki, rautalejeerinki, kuten ruostumaton teräs, ti taani tai niiden seos. il i l«>fr lii» Η I -Hl - - t 9650'/
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US3131587 | 1987-03-26 | ||
| US07/031,315 US4920006A (en) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Colored metal alloy/oxynitride coatings |
| US3131787 | 1987-03-26 | ||
| US07/031,319 US4861669A (en) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Sputtered titanium oxynitride films |
| US07/031,317 US4900633A (en) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | High performance multilayer coatings |
| US3131987 | 1987-03-26 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI881357A0 FI881357A0 (fi) | 1988-03-22 |
| FI881357A FI881357A (fi) | 1988-09-27 |
| FI96507B true FI96507B (fi) | 1996-03-29 |
| FI96507C FI96507C (fi) | 1996-07-10 |
Family
ID=27363844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI881357A FI96507C (fi) | 1987-03-26 | 1988-03-22 | Lasituote ja menetelmä titaania sisältävän päällysteen valmistamiseksi lasialustalle |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0283923B1 (fi) |
| JP (1) | JPS63262454A (fi) |
| KR (1) | KR910005050B1 (fi) |
| CN (1) | CN1022580C (fi) |
| AU (1) | AU591038B2 (fi) |
| CA (1) | CA1333270C (fi) |
| DE (1) | DE3860349D1 (fi) |
| DK (1) | DK168793B1 (fi) |
| ES (1) | ES2016397B3 (fi) |
| FI (1) | FI96507C (fi) |
| GR (1) | GR3000669T3 (fi) |
| HK (1) | HK15392A (fi) |
| MY (1) | MY106023A (fi) |
| NO (1) | NO173932C (fi) |
| NZ (1) | NZ223972A (fi) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4834857A (en) * | 1988-04-01 | 1989-05-30 | Ppg Industries, Inc. | Neutral sputtered films of metal alloy oxides |
| JPH01261242A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 透明熱線反射板 |
| JPH02225346A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-07 | Central Glass Co Ltd | 熱線反射ガラス |
| RO107134B1 (ro) * | 1989-04-18 | 1993-09-30 | Usinor Sacilor | Procedeu pentru colorarea suprafetelor materialelor metalice |
| US4968886A (en) * | 1989-08-30 | 1990-11-06 | Texas Instruments Incorporated | Infrared detector and method |
| DE4135701C2 (de) * | 1991-10-30 | 1995-09-28 | Leybold Ag | Scheibe mit hohem Transmissionsverhalten im sichtbaren Spektralbereich und mit hohem Reflexionsverhalten für Wärmestrahlung |
| EP0704880A3 (en) * | 1994-09-28 | 1998-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-pressure discharge lamp, method for manufacturing a discharge tube body for high-pressure discharge lamps and method for manufacturing a hollow tube body |
| DE19506188C2 (de) * | 1995-02-22 | 2003-03-06 | Miladin Lazarov | Implantat und dessen Verwendung |
| GB2310218B (en) * | 1996-02-13 | 1999-12-22 | Marconi Gec Ltd | Coatings |
| DE102006046126A1 (de) * | 2006-06-28 | 2008-01-03 | Interpane Entwicklungs- Und Beratungsgesellschaft Mbh & Co Kg | Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Gegenstands durch Sputtern eines keramischen Targets |
| CN101441002B (zh) * | 2008-12-26 | 2010-11-03 | 郭建国 | 一种真空集热板及其集热装置 |
| CN102373416A (zh) * | 2010-08-26 | 2012-03-14 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 壳体的制作方法及由该方法制得的壳体 |
| CN102477529B (zh) * | 2010-11-26 | 2014-07-16 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 真空镀膜件及其制造方法 |
| CN102795789A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-11-28 | 邯郸市奥德装饰工程有限公司 | 紫罗兰镀膜玻璃 |
| CN105837056A (zh) * | 2015-10-20 | 2016-08-10 | 乐视移动智能信息技术（北京）有限公司 | 玻璃镀层结构的制造方法 |
| WO2017067112A1 (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 乐视移动智能信息技术（北京）有限公司 | 玻璃镀层结构的制造方法 |
| WO2017067113A1 (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 乐视移动智能信息技术（北京）有限公司 | 玻璃镀层结构的制造方法 |
| CN114088261A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-02-25 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种氮氧化钛薄膜压力传感器及其制造方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5166841A (ja) * | 1974-08-16 | 1976-06-09 | Massachusetts Inst Technology | Tomeinanetsuhanshakyo |
| DE2851584B2 (de) * | 1978-11-29 | 1980-09-04 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Verbundkörper |
| AT377786B (de) * | 1981-12-24 | 1985-04-25 | Plansee Metallwerk | Verschleissteil, insbesondere hartmetall -schneideinsatz zur spanabhebenden bearbeitung |
| NO157212C (no) * | 1982-09-21 | 1988-02-10 | Pilkington Brothers Plc | Fremgangsmaate for fremstilling av belegg med lav emisjonsevne. |
| JPS6042253A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-06 | Asahi Glass Co Ltd | 熱線反射ガラス |
| JPS6081048A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-09 | Toyota Motor Corp | 窒化チタン薄膜付きガラスおよびその作製方法 |
| JPS60184672A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-20 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | クロム化合物層の製造方法 |
| JPS61124902A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-12 | Asahi Glass Co Ltd | 熱線反射膜の形成方法 |
| US4546050A (en) * | 1984-11-23 | 1985-10-08 | Ford Motor Company | Coated glass article as a new article of manufacture |
| US4902581A (en) * | 1984-12-17 | 1990-02-20 | Ppg Industries, Inc. | Architectural coating with interference colors |
| US4828346A (en) * | 1985-10-08 | 1989-05-09 | The Boc Group, Inc. | Transparent article having high visible transmittance |
-
1988
- 1988-03-03 CA CA000560462A patent/CA1333270C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-14 NO NO881120A patent/NO173932C/no unknown
- 1988-03-17 ES ES88104212T patent/ES2016397B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-17 DE DE8888104212T patent/DE3860349D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-17 EP EP88104212A patent/EP0283923B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-22 FI FI881357A patent/FI96507C/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-03-22 NZ NZ223972A patent/NZ223972A/xx unknown
- 1988-03-24 MY MYPI88000306A patent/MY106023A/en unknown
- 1988-03-25 DK DK166288A patent/DK168793B1/da not_active IP Right Cessation
- 1988-03-25 KR KR1019880003252A patent/KR910005050B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-03-25 AU AU13721/88A patent/AU591038B2/en not_active Ceased
- 1988-03-25 JP JP63071705A patent/JPS63262454A/ja active Granted
- 1988-03-26 CN CN88101654A patent/CN1022580C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-07-26 GR GR90400505T patent/GR3000669T3/el unknown
-
1992
- 1992-02-27 HK HK153/92A patent/HK15392A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0336901B2 (fi) | 1991-06-03 |
| HK15392A (en) | 1992-03-06 |
| DK168793B1 (da) | 1994-06-13 |
| JPS63262454A (ja) | 1988-10-28 |
| ES2016397B3 (es) | 1990-11-01 |
| FI881357A0 (fi) | 1988-03-22 |
| KR910005050B1 (ko) | 1991-07-22 |
| AU1372188A (en) | 1988-09-29 |
| CN1022580C (zh) | 1993-10-27 |
| NO881120D0 (no) | 1988-03-14 |
| CN88101654A (zh) | 1988-11-02 |
| NO173932C (no) | 1994-02-23 |
| AU591038B2 (en) | 1989-11-23 |
| EP0283923A1 (en) | 1988-09-28 |
| KR880011033A (ko) | 1988-10-25 |
| EP0283923B1 (en) | 1990-07-25 |
| GR3000669T3 (en) | 1991-09-27 |
| NO173932B (no) | 1993-11-15 |
| NZ223972A (en) | 1990-07-26 |
| DK166288A (da) | 1988-09-27 |
| FI96507C (fi) | 1996-07-10 |
| DE3860349D1 (de) | 1990-08-30 |
| CA1333270C (en) | 1994-11-29 |
| FI881357A (fi) | 1988-09-27 |
| NO881120L (no) | 1988-09-27 |
| MY106023A (en) | 1995-02-28 |
| DK166288D0 (da) | 1988-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4938857A (en) | Method for making colored metal alloy/oxynitride coatings | |
| US4920006A (en) | Colored metal alloy/oxynitride coatings | |
| US4900633A (en) | High performance multilayer coatings | |
| FI96507B (fi) | Lasituote ja menetelmä titaania sisältävän päällysteen valmistamiseksi lasialustalle | |
| US6040939A (en) | Anti-solar and low emissivity functioning multi-layer coatings on transparent substrates | |
| US4861669A (en) | Sputtered titanium oxynitride films | |
| CA1335887C (en) | Neutral sputtered films of metal alloy oxides | |
| US4902580A (en) | Neutral reflecting coated articles with sputtered multilayer films of metal oxides | |
| US5112693A (en) | Low reflectance, highly saturated colored coating for monolithic glazing | |
| CN101244898B (zh) | 金色低辐射镀膜玻璃及其制作方法 | |
| US4902581A (en) | Architectural coating with interference colors | |
| US7138182B2 (en) | Temperable high shading performance coatings | |
| US4348453A (en) | Glazing possessing selective transmission and reflection spectra | |
| US4847158A (en) | Low reflectance bronze coating | |
| US4891113A (en) | Method of making architectural coating with interference colors | |
| JPH0570580B2 (fi) | ||
| CA1323597C (en) | Low reflectance, highly saturated colored coating for monolithic glazing | |
| US4964963A (en) | Method of making architectural coating with interference colors | |
| US5096776A (en) | Low reflectance, highly saturated colored coating for monolithic glazing | |
| RU2422556C1 (ru) | Градиентное функциональное покрытие на прозрачной подложке |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: PPG INDUSTRIES, INC. |