HU219726B - Pirolitikus bevonattal ellátott üvegtábla - Google Patents

Pirolitikus bevonattal ellátott üvegtábla Download PDF

Info

Publication number
HU219726B
HU219726B HU9502221A HU9502221A HU219726B HU 219726 B HU219726 B HU 219726B HU 9502221 A HU9502221 A HU 9502221A HU 9502221 A HU9502221 A HU 9502221A HU 219726 B HU219726 B HU 219726B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
coating layer
layer
glass pane
nitride
coating
Prior art date
Application number
HU9502221A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9502221D0 (en
HUT74415A (en
Inventor
Michel Hannotiau
Philippe Legrand
Robert Terneu
Karel Vandiest
Original Assignee
Glaverbel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glaverbel filed Critical Glaverbel
Publication of HU9502221D0 publication Critical patent/HU9502221D0/hu
Publication of HUT74415A publication Critical patent/HUT74415A/hu
Publication of HU219726B publication Critical patent/HU219726B/hu

Links

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
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3435—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
    • 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
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • 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
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/407—Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

A találmány tárgya pirolitikus bevonattal ellátott üvegtábla, mely egyszubsztrátumból, egy nitridet, mint titán-, cirkónium-, nióbium-nitridet vagy ezek közül kettőnek vagy többnek keverékét tartalmazóalsó bevonatrétegből és az alsó bevonatréteggel szomszédosanelhelyezett külső, egy oxidot tartalmazó átlátszó bevonatrétegből áll.A találmány szerinti megoldást az jellemzi, hogy az alsó és felsőbevonatrétegek teljes geometriai vastagsága 20 nm és 55 nm között van. ŕ

Description

A találmány tárgyát átlátszó, napfényvédő, bevonattal ellátott üvegtábla képezi. Közelebbről a találmány tárgya olyan pirolitikus bevonattal ellátott üvegtábla, amely egy szubsztrátumból, egy nitridet tartalmazó alsó rétegből és egy külső, fém-oxidot tartalmazó, az alsó réteggel szomszédosán elrendezett átlátszó felső rétegből áll.
A pirolízisnek általában megvan az az előnye, hogy egy olyan kemény bevonatot képez, ami szükségtelenné teszi egy védőréteg alkalmazását. A pirolízissel kialakított bevonatoknak tartós kopás- és korrózióállósági tulajdonságaik vannak. Úgy véljük, ez különösen annak a ténynek tulajdonítható, hogy az eljárás során egy forró szubsztrátumra lerakódással képezzük a bevonatot. A pirolízis általában olcsóbb is, mint a többi bevonatkészítési eljárás, például mint a fföcskölés, különösen beruházási szempontból. A bevonatok más eljárással, mint például fföcsköléssel történő készítése igen különböző tulajdonságokkal, különösen kisebb kopási ellenállással és esetenként különböző törésmutatóval rendelkező termékekhez vezet.
A fényvisszaverő, átlátszó napfény-áteresztésű üvegtáblák az építészek számára, az épületek külső homlokzatának kialakítására hasznos anyaggá váltak. Az ilyen üvegtábláknak esztétikus tulajdonságaik vannak annyiban, hogy visszatükrözik közvetlen környezetüket és sokféle színben állnak rendelkezésre, ily módon a tervezés számára lehetőségeket kínálnak. Az ilyen tábláknak az a műszaki előnye is megvan, hogy a bent tartózkodók számára olyan épületet biztosítanak, amely a napsugárzástól védett, mert visszaveri és/vagy elnyeli a napsugarakat, az intenzív napsugárzás vakító hatását kiküszöböli, hatásos ernyőt képez a verőfény ellen, növeli a látás kényelmét és csökkenti a szem elfáradását. Egy sor olyan közlemény ismeretes, amely olyan üvegtáblákat ír le, amelyek napsugárzás elleni védelmet nyújtanak, így az EP-A-239280 számú szabadalmi leírás olyan átlátszó üveglemezeket ír le, amelyek legfőbb napfényszűrő rétegként legalább 30 nm vastagságú titán-nitridet tartalmaznak a közeli infravörös sugarak kiszűrésére, és ezen egy körülbelül 30-80 nm vastagságú ón-oxidrétegük van. Az ón-oxid arra szolgál, hogy a titán-nitridet megvédje az oxidációtól és növelje a kopással szembeni ellenállást.
A GB 2 262 749 számú szabadalmi leírás olyan üvegre vonatkozik, mely többrétegű bevonattal rendelkezik. Az A réteg fém-oxid, a B réteg fém-oxid vagy szilícium-dioxid és a C réteg bizonyos fémek, ötvözetek és nitridek közül választott anyag. A szubsztrátumhoz viszonyítva a rétegek A, B, C vagy C, B, A sorrend szerint lehetnek elrendezve. Továbbá ez a dokumentum nem célozza vagy oldja meg annak biztosítását, hogy az elem által visszavert szín állandó maradjon, amikor a bevonóréteg relatív vastagságában változás áll be.
Az EP 548 972 számú szabadalmi leírás olyan szubsztrátumra vonatkozik, mint a bevonattal ellátott üveg, mely tartalmaz legalább egy vékony filmet, utóbbi lehet egy hővisszaverő réteg, például egy nitrid, és legalább egy oxidréteg, melynek fő komponense egy ónvagy szilíciumtartalmú oxid. Gyakorlatilag, amint a példák mutatják, a rétegeket fröcsköléssel képezik, és így nem érhetőek el a találmány szerinti különleges, a pirolitikus rétegek által biztosított előnyök. Továbbá az EP 548 972 számú szabadalmi leírás szerinti anyagok úgy vannak megválasztva, hogy elkerüljék az elektromos ívhúzást a felvitel közben (lásd 3. oszlop 21-24. sor).
Az EP 548 972 számú szabadalmi leírás nem mérlegeli a szilíciumot nem tartalmazó védőréteg alkalmazását. Valójában igen fontos, hogy szilícium legyen jelen ónnal együtt, így a védőréteg nem változtatja a bevonat semleges színét (4. oszlop, 18-32. sor). Ez különbözik a találmány szerinti kitanítástól, ami szerint a szakember általában azt várja, hogy a bevonóanyagok megválasztásánál a bevonatvastagság változása változást okoz a visszavert fény uralkodó hullámhosszában (azaz színében).
A WO 90/09883 számú közlemény üvegszubsztrátumra vonatkozik, titán-nitrid-bevonat van a szubsztrátumon és a nitridbevonaton szilíciumkomplex-bevonattal rendelkezik, ez utóbbinak szén- és oxigéntartalma van. A szilíciumkomplex egy speciális bevonóanyag, mely eltér a találmány szerinti védő-, felső pirolitikus bevonattól. A 14. oldal 1-12. soraiban leírt példák szemléltetik a speciális szilíciumkomplexet, melyek hasonlóképpen eltérnek a találmány szerinti megoldástól.
Az EP 542 302 számú szabadalmi leírás olyan üvegre vonatkozik, melynek hőkezeléssel szemben kell ellenállónak lennie, például hajlító- vagy temperálókezelés során, melyet olyan magas hőmérsékleten végeznek, mint 700 °C (lásd 4. oldal 6-13. sor). Annak elkerülésére, hogy a bevonat a kezelés alatt tönkremenjen, legalább egy védőréteg van a bevonat funkcionális rétegén. A funkcionális réteg egy hővisszaverő réteg vagy egy vezetőréteg. A funkcionális réteg példái a fémek, nitridek és adalékolt oxidok. Az első védőréteg-bevonat a funkcionális rétegen nem oxid vagy nem teljesen oxidált fém. Előnyös a szilícium-nitrid és a cirkóniumszilícium-nitrid. Lehet egy második védőréteg is jelen, például egy ón-oxid-bevonat. Ha feltételezzük, hogy a funkcionális réteg tartalmaz nitridet, az EP 546 302 számú szabadalmi leírás szerinti megoldás különbözik a találmány szerinti megoldástól abban, hogy nincsen az oxidréteggel érintkező nitridréteg.
Továbbá, ahogyan ezt a 3. oldal 34. sorában említik, a védőréteg vastagságát a hőkezelésre való tekintettel határozzák meg. Ez teljes mértékben eltér a találmány szerinti megoldástól, ahol a rétegek vastagságát a homogén optikai tulajdonságok fenntartása szerint választjuk meg.
Továbbmenve, a felhozott szabadalmi leírás esetében az előállítás módja nem pirolízis, hanem fföcskölés.
Ismeretes, hogy a bevonatrétegek relatív vastagságának változtatása az optikai tulajdonságok változását idézi elő. Ezért az optikai tulajdonságok optimalizálásának érdekében kívánatos, hogy kihasználjuk a bevonórétegek viszonylagos vastagságát. A bevonatanyagok egy adott kiválasztása érdekében a bevonat vastagságának változtatása a visszavert fény uralkodó hullámhosszának változásával jár. így például egy első titánnitrid-bevonatot tartalmazó, és egy vas-, kobalt- vagy króm-oxidot tartalmazó fényszabályozó ablaküveg ese2
HU 219 726 Β tében a visszavert fény színe változik abban az esetben, ha az oxidréteg vastagsága megváltozik. így az ilyen, 4 mm-es üvegen kémiai úton végzett, gőzleválasztással előállított üvegtábla minták tulajdonságai a következő
I. táblázatban feltüntetett értékeket mutatták.
I. táblázat
Minta A B
Nitrid ón ón
Vastagság (nm) 45 45
Oxid s s
Vastagság 32,5 45
TL(%) 14 12
>FS(%) 26 26
’Rl(%) 28 24
'Tl/Fs 0,53 0,45
Visszavert színek a bevonattal ellátott oldal felől szürke kék
Tisztaság (%) 5 15
’=a bevonattal ellátott oldal felől nézve, s=vas-, kobalt- és króm-oxidok tömegaránya 26:13:61.
A találmány célkitűzése olyan pirolitikus úton bevont üvegtáblák szolgáltatása, amelyekben a visszavert fény lényegében konstans marad a bevonatrétegek relatív vastagságának változtatásával annak érdekében, hogy az optikai tulajdonságokat optimalizáljuk.
Meglepő módon azt találtuk, hogy ez a cél speciális bevonatanyagok alkalmazása esetén úgy érhető el, hogy egy speciális összvastagságú bevonatot alkalmazunk.
A találmány tárgya elsődlegesen olyan pirolitikus úton bevont üvegtábla szolgáltatása, amely egy szubsztrátumból, egy bevonat alatti, nitridet, mint titán-, cirkónium-, nióbium-nitridet vagy ezek közül kettő vagy több keverékét tartalmazó rétegből, és külső, átlátszó felső rétegből áll, mely a bevonat alatti réteggel szomszédos, és oxidot tartalmaz; a találmány szerinti üvegtáblára jellemző, hogy az alsó és felső bevonatrétegek geometriai összvastagsága 20 nm és 55 nm között van.
A szubsztrátum előnyös módon egy üvegszerű anyagból, főként üvegből vagy más átlátszó szilárd anyagból áll. Tekintettel a beeső napsugárzásnak arra a részére, amelyet az üvegtábla elnyel - különösen olyan viszonyok között, amikor a tábla erős vagy hosszan tartó napsugárzás alatt áll -, akkor az üvegtábla olyan hőbehatás alá kerül, ami megköveteli, hogy az üvegszubsztrátum ezután egy edzési folyamat alá kerüljön. A bevonat tartós volta azonban lehetővé teszi, hogy az üvegtáblát a bevont felületével kifelé szereljük fel, és ily módon a melegítőhatást csökkentsük.
A szubsztrátum előnyösen átlátszó üveg, de a találmány szerint színezett üveg is használható szubsztrátumként.
Az alsó bevonatréteg vastagsága előnyösen 10 nm és 50 nm között van. Ez a vastagságtartomány különösen alkalmas ipari gyártásra és hatásos napfény elleni hatás elérését teszi lehetővé ugyanakkor, amikor a tábla elegendő mértékű világos fény áteresztését biztosítja.
A felső bevonatréteg geometriai vastagsága 9 nm és 35 nm, előnyös módon 15 és 35 nm között van. A felső réteg törésmutatója előnyösen 1,8-2,7. Az átlátszó felső réteg olyan anyagokból áll, melyeknek „törésmutatója” η(λ) nagyobb, előnyös módon lényegesen nagyobb, mint a „spektrális abszorpciós indexe” k(X) a teljes látható fényspektrumon (380-780 nm) belül. A törésmutató és a spektrális abszorpciós index definíciói az „International Lighting Vocabulary” című szakkönyvben; International Commision on Illumination (CIE) kiadó, (1987); 127., 138. és 139. oldalakon találhatók. Közelebbről azt találtuk, hogy előnyös olyan anyagot választani, amelynek η(λ) törésmutatója 10-szer nagyobb a k(Á) spektrális abszorpciós indexnél, a 380-780 nm hullámhossztartományban. A felső bevonatréteg előnyös módon egy oxidréteg. A felső bevonatrétegben lévő átlátszó anyag egymástól függetlenül választható ki az alumínium, bizmut, magnézium, nióbium, szilícium (mind SiOx, mind SiO2), ón, titán oxidjai közül (mind rutil, mind anatáz), cink oxidjai közül vagy ezek közül kettőnek vagy többnek a keverékei közül. A következő táblázat egy sor alkalmas, a 380-780 nm tartományban átlátszó anyag törésmutatóját η(λ) és spektrális abszorpciós indexét k(X) sorolja fel.
IL táblázat
Anyag (ηλ) k(X)
MgO 1,77-1,73 0*
TiO2 r 2,9-2,3 0*
Bi2O3 2,92-2,48 0,1-0*
TiO2 a 2,64-2,31 0,08-0,001
SnO2 1,94-1,85 0*
A12O3 1,79-1,76 0*
SiO2 1,47-1,45 0*
ZrO2 2,1 0*
SiOx 1,7 0*
r=rutilforma;
a=anatázalak;
0*=kevesebb, mint 10'3.
Különösen előnyös, ha az átlátszó bevonatréteg titánoxid és/vagy ón-oxid. Az átlátszó bevonatréteg egy külső réteg, és ezért az ón-oxid akkor előnyös, ha nagyobb kopási ellenállásra van szükség, vagyis olyanra, ahol az üvegtábla elhelyezése olyan, hogy a bevonattal ellátott oldala van kifelé.
A találmány szerinti előnyös kiviteli alakok esetében az alsó bevonatréteg titán-nitridet és a felső bevonatréteg όη-oxidot tartalmaz.
Meg kell jegyeznünk, hogy az oxid vagy nitrid anyagrétegekben a fém, oxigén vagy nitrogén sztöchiometrikus arányban való jelenléte nem feltétlenül szükséges.
Technikai szempontból az a kívánatos, hogy az üvegtábla ne eresszen át túl nagy beeső fénysugarat annak ér3
HU 219 726 Β dekében, hogy az épület belseje nyáron ne legyen túlfűtött. Az összes beeső napsugárzás áteresztése a „naptényező” („solar factor”) kifejezéssel fejezhető ki. „Naptényező” kifejezés alatt a bevonattal ellátott üvegre beeső összes sugárzási energiának azt a részét értjük, amely a közvetlen úton közölt, elnyelt, és az energiaforrással ellentétes irányba kibocsátott energiának a bevonattal ellátott üvegre beeső összes sugárzási energiához viszonyított mennyiségét jelenti. A találmány szerinti világítólemezek naptényezője kisebb, mint 70%, előnyösen kisebb, mint 60%.
Úgyszintén kívánatos, hogy az üvegtábla a látható fénynek egy elfogadható részét engedje át, hogy az épület belsejének természetes megvilágítását és az abban lévő személyek kitekintését lehetővé tegye. A látható fény áteresztése a „fényáteresztési tényezőivel fejezhető ki, amely a bevonattal ellátott szubsztrátumra beeső fény bizonyos törtrésze. így a bevonat szelektivitásának a növelése kívánatos, vagyis az, hogy növeljük a fényáteresztési tényezőnek a naptényezőhöz viszonyított arányát. Az üvegtábla találmány szerinti fényáteresztési tényezője előnyös módon (TL) 30% és 65% között van.
A táblának az átlagos ultraibolyafény-áteresztése Tuv az ultraibolya spektrumban (280-380 nm), előnyösen 45% vagy ennél kisebb, legelőnyösebben 20% vagy ennél kisebb, ami alkalmas arra, hogy az épület belsejében lévő fényérzékeny anyagok károsodását csökkentse.
Előnyösnek tartjuk, ha az alsó és a felső bevonatrétegek vastagsága olyan, hogy a tábla bevonattal el nem látott oldaláról visszavert látható fény uralkodó hullámhossza a 470-490 nm tartományban lehet, vagyis a kék színű tartományban. Esztétikai szempontból előnyösek az olyan üvegtáblák, amelyek kék fényt vernek vissza. Ha az épületnek viszonylag nagy az üvegfelülete, vagy magas épületekről van szó, akkor azok a szemlélő számára tetszetősebb hatásúak. Más típusú épületeknél semleges megjelenésű üvegtáblákat alakítunk ki.
A bevonattal el nem látott oldalról visszavert látható fény előnyösen 10-30%. Az említett, bevonattal el nem látott oldalról visszavert fény színtisztasága előnyösen nagyobb, mint 5%, előnyösebben legalább 8%, legelőnyösebben legalább 15%, így például 19-22%. A színtisztaságot egy olyan lineáris skála szerint definiáljuk, melyben egy meghatározott fehér fényforrás tisztasága nulla, és a monokromatikus szín tisztasága 100%. „Színtisztaság” kifejezés alatt itt izzó szénnel („illuminant C”) mért gerjesztett tisztaságot értünk, amint ezt az „International Lighting Vocabulary” című mű; International Commission on Illumination (CIE) kiadvány, 87. és 89. oldal (1987) leírja.
A felső bevonatréteg úgy választható meg, hogy kiemelje az üvegtábla bevonattal el nem látott oldaláról visszavert fény tisztaságát egy olyan, hasonló üvegtáblához képest, amely nincs ellátva oxidbevonattal. így például egy 40 nm vastag titán-nitrid-bevonattal ellátott üvegtáblának a bevonattal el nem látott oldala felől visszavert állapotban szürkéskék színe van (tisztaság=5%), míg ha erre egy 10 nm vastag ón-oxid fedőréteget viszünk fel, akkor annak a bevonattal el nem látott oldala kékes megjelenésű lesz, és színtisztasága 8%-ra nő. 20 nm vastag titán-nitrid-bevonat esetében egy 20 nm-es ón-oxid (SnO2) fedőréteg a színtisztaságot 15%-ról 21%-ra növeli.
A visszaverő bevonattal ellátott üveglemez néhány optikai tulajdonsága nem azonos, amikor a fényfonás felőli bevont oldalról vagy a lemez bevonat nélküli oldaláról mérjük. A fényáteresztési tényező (TL) független a fényforrás elhelyezkedésétől. Az RL fényvisszaverési faktor nem független. A naptényező (Fs), mely számításba veszi azt az energiát, amelyet a bevont üveg elnyel és újra kibocsát, szintén változik, ha a fény- vagy energiaforrás a bevont oldalra vagy a nem bevont oldalra van helyezve. Ez világosan kitűnik a találmány leírásának példáiból, ahol megjelöltük, hogy az elem melyik oldalán mérjük az Fs és Rl értékeket.
Egy, a találmány szerinti kiviteli alak esetében másik bevonatréteg nincs jelen. A találmány szerinti egyik alternatív kiviteli alak esetében azonban az üvegtábla még egy további, az alsó réteg és a szubsztrátum között elhelyezett bevonatréteget is tartalmazhat. Közelebbről, annak érdekében, hogy a nitridréteg kialakítása alatt a reagensek és a szubsztrátum közötti együtthatást csökkentsük, egy szilíclum-oxid bevonatréteg alkalmazható, amint ezt a GB 2234264 és a GB 2247691 számú szabadalmi leírások írják le. A hivatkozott további réteg geometriai vastagsága 50 és 100 nm között lehet.
A találmány tárgya továbbá eljárás bevonattal ellátott üvegtáblák előállítására, amely a következő lépésekből áll:
(i) egy szubsztrátumon pirolízis útján egy olyan alsó bevonatréteget alakítunk, amely titán-, cirkónium-, nióbium-nitridből vagy ezek közül kettőnek vagy többnek keverékéből áll;
(ii) az alsó bevonatréteg mellett egy külső, átlátszó felső réteget alakítunk ki pirolízissel, amely egy oxidot tartalmaz; úgy hogy a nevezett alsó és felső bevonatrétegekből álló bevonat teljes geometriai vastagsága 20 pm és 55 nm között legyen.
A találmány szerinti üvegtáblák egy vagy több táblás kivitelben szerelhetők fel. Az üvegtábla bevonattal ellátott felülete a külső üvegtábla belső felülete lehet. így a bevonattal ellátott felület nincs kitéve a környezeti, időjárási viszonyoknak, amelyek különben gyorsabban csökkentenék annak élettartamát a napsugárzás, fizikai károsodás és/vagy az oxidáció következtében. A pirolízissel előállított bevonatoknak általában nagyobb a mechanikai ellenállása, mint az egyéb módszerekkel előállított bevonatoknak, és kitehetők a légkör hatásának. A találmány szerinti üvegtáblák hasznosan alkalmazhatók rétegelt üvegszerkezetekben például olyan esetben, amikor a bevont felület a külső laminátumnak a belső felülete.
A találmány szerinti üvegtáblák a következő módon gyárthatók. Mindegyik pirolitikusan végzett műveleti lépést 550 °C és 750 °C hőfokon kell végrehajtani.
A bevonatokat egy alagútkemencében mozgó üveglapon vagy üvegcsíkon képezhetjük, amíg az üvegfelület még forró. A bevonatok az üvegcsíkot formázó be4
HU 219 726 Β rendezést követő fúvóka belsejében vagy az üvegcsík felső felületén, a flotálótartály belsejében alakíthatók ki, amíg ez utóbbi olvadt ónfürdőben úszik.
A bevonatrétegeket előnyösen kémiai gőzleválasztással visszük fel a szubsztrátumra. A kémiai gőzleválasz- 5 tás azért nagyon előnyös, mert ennek révén szabályos vastagságú és összetételű bevonatokat képezhetünk, a termék egységes minősége pedig különösen fontos ott, ahol az üvegtáblákat nagy felületeken használják. Folyadékreagens anyagok felhasználása esetén nem tudunk gőzö- 10 lési eljárást alkalmazni. Ezen túlmenően egy kémiai úton végzett gőzleválasztás a nyersanyagok tekintetében gazdaságosabb is, kevesebb a képződő hulladék.
Az egyes bevonatok képzése céljából a szubsztrátumot egy vagy több anyagot tartalmazó gáz alakú közeg- 15 gél érintkeztetjük egy bevonókamrában. A bevonókamrába egy vagy több fúvókán keresztül reagens gázokat táplálunk. A kamra hossza legalább a bevonandó tárgy szélességével egyenlő. A kialakítandó bevonat típusától és a használt anyagok reakciósebességétől füg- 20 gően abban az esetben, ha sok anyagot kell használnunk, akkor ezeket vagy a bevonókamrában elhelyezett egyetlen fúvókán át keverék alakjában vagy különkülön, sok fúvókán át tápláljuk be.
Az ilyen bevonatok kialakítására szolgáló módszere- 25 két és berendezéseket például a FR-A1 2 648 453 számú szabadalmi leírás írja le. Ezek a módszerek és készülékek különösen erős, előnyös optikai tulajdonságokkal rendelkező bevonatokat eredményeznek.
On-oxid- (SnO2) vagy titán-dioxid- (TiO2) bevona- 30 tok kialakítására két egymás utáni füvókát használunk.
Az első fúvókán át a fémet (Sn vagy Ti) hordozó reagenst egy szobahőmérsékleten folyékony tetrakloridot egy vízmentes hordozógázban elporlasztott alakban, megemelt hőmérsékleten tápláljuk be. A porlasztást 35 megkönnyíti ezeknek a reagenseknek a hordozógázban történő atomizálása. Az oxid előállítására a tetrakloridmolekulákat vízgőz jelenlétében vezetjük a második fúvókéba. A vízgőzt túlhevítjük és szintén egy hordozógázba fecskendezzük be. Az ón-oxidot például a 40 GB 2 026 454 számú szabadalmi leírásban leírt ón-tetraklorid és víz arányban állítjuk elő.
Kívánt esetben egy serkentőanyagot, mint hidrogén-fluoridot adunk a vízgőzhöz, hogy vezető ón-oxidréteget alakítsunk ki.
A szilícium-oxid- (SiO2 vagy SiOx) bevonatok szilánból (SiH4) és oxigénből alakíthatók ki a fentebb hivatkozott GB 2 234 264 és GB 2 247 691 számú szabadalmi leírásokban leírtaknak megfelelően.
A találmányt az alábbiakban a következő, nem korlátozó jellegű példák kapcsán részletesebben írjuk le.
1. példa mm vastag tiszta, égetett mész üvegszubsztrátumot pirolízis útján vontunk be a következő módon. Két, egymást követő füvókát tartalmazó berendezést használtunk. Egy első fúvókán át vízmentes nitrogéngázáramban körülbelül 600 °C-on elpárologtatott titán-tetrakloridot tápláltunk be. Az elpárologtatást a reagenseknek a hordozógázban végzett atomizálásával segítettük elő. A második fúvókéba ammóniagázt vezettünk. Az ammóniát körülbelül 600 °C-ra melegítettük, és szintén hordozógázba, nevezetesen körülbelül 600 °C-ra hevített levegőbe fecskendeztük be. A gáz (hordozógáz+reagens) áramlási sebessége mindkét fúvókéban 1 m3/cm szubsztrátum szélesség/óra a műveleti hőmérsékleten.
A bevonási eljárást addig folytattuk, míg a szubsztrátumon kialakult bevonat geometriai vastagsága a 11 nm-t érte el. A szubsztrátumot ezután egy másik bevonási műveletnek vetettük alá. Vízmentes nitrogéngázban körülbelül 600 °C-on elpárologtatott sztannil-kloridból (SnCl4) álló reagenst egy első fúvókába tápláltuk. A második fúvókába vízgőzt vezettünk. A vízgőzt körülbelül 600 °C-ra hevítettük túl, és szintén egy hordozógázba, körülbelül 600 °C-ra hevített vízbe injektáltuk. A gáz áramlási sebessége (hordozógáz+reagens) a műveleti hőfokon mindegyik fúvókában 1 m3/cm szubsztrátumvastagság/óra volt.
A második bevonási eljárást addig folytattuk, míg a szubsztrátumon képződött, a nitridbevonat-rétegre rétegelt ón-oxid vastagsága 30 nm lett.
Az 1. példa egy változatánál úgy jártunk el, hogy a titán-nitrid-réteg kiképzése előtt a szubsztrátumon egy szilícium-oxid bevonatréteget képeztünk ki. Ez lehetővé teszi, hogy csökkentsük a titán-tetraklorid és a szubsztrátum közötti egymásra hatást. Az üveget egy olyan bevonólépésben láttuk el bevonattal, amely annak a flotációs kamrának mentén volt elhelyezve, amelyben az üveg hőfoka körülbelül 700 °C volt. A betáplálóvezetékbe nitrogént tápláltunk és abba 0,25% parciális nyomással szilánt, 0,50% parciális nyomással oxigént vezettünk be. A képződött réteg körülbelül 70 nm vastag szilícium-dioxid volt.
A fentiekben leírt üvegtábla intenzív kék színű volt a bevonattal el nem látott oldala felőli reflexióban. A tábla különböző tulajdonságait az alábbi III. táblázat adatai 45 tüntetik fel.
2-7. példa
Az 1. példában leírthoz hasonló eljárás felhasználásával további üvegtáblákat állítottunk elő. A bevonatokra vonatkozó eljárási részleteket és az üvegtáblák tulajdonságait az alábbi III. táblázat tünteti fel.
III. táblázat
Példa 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Nitrid TiN TiN TiN TiN TiN TiN TiN
Vastagság (nm) 11 15 20 25 31 40 31
Tűrés (±%) 15 6 12 8 10 4 4
Oxid SnO2 SnO2 SnO2 SnO2 SnO2 SnO2 TiO?
HU 219 726 Β
III. táblázat (folytatás)
Példa 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Vastagság 30 27,5 20 17,5 10 10 10
Tűrés (±%) 7 3 12 9 15 16 15
TL(%) 52 45 37 31 25 19 25
'FS(%) 55 49 42 38 34 29 34
’Rl(%) 15 17 17 20 21 25 21
‘Tl/FS 0,96 0,93 0,86 0,81 0,73 0,65 0,73
Tw(%) 39,5 24,8 19,8 99
Visszavert színek <- a bevonattal ellátott oldal felől semleges/a bevonatot nem tartalmazó oldal felől kék ->
2 tisztaság (%) 22 22 21 19 15 8 15
a=anatázforma.
=a bevonatot nem tartalmazó oldal felől.
2=„tisztaság” alatt a színek a bevonatot nem tartalmazó oldal felől reflexióban mért tisztaságát értjük.
A fenti III. táblázat „tűrés” adatai a bevonat vastag- 20 ságának azon lehetséges változatait jelzik, amelyeknek nincs észrevehető hatása a késztermék tulajdonságaira.
A fenti 1-6. példák azt bizonyítják, hogy lényegében konstans bevonat összvastagság mellett az optikai tulajdonságok tekintetében változatok érhetők el attól 25 függően, hogy milyen a nitrid- és oxidrétegek viszonylagos vastagsága, miközben a visszavert fény lényegében konstans marad. A 7. példa az elérhető tulajdonságokat demonstrálja abban az esetben, ha az 1-6. példák szerinti ón-oxidot anatázzal helyettesítjük. Hasonló 30 eredmények érhetők el, ha a titán-nitridet cirkóniumnitriddel vagy nióbium-nitriddel helyettesítjük.
8. példa
Egy további példa szerint egy semleges megjelené- 35 sű, napfényt szabályozó üvegtáblát alakítunk ki. A bevonatrétegek ugyanazok, mint az 1. példa esetében, de az üvegtáblát nem a bevonattal el nem látott oldaláról, hanem annak bevonattal ellátott oldaláról szemléljük.
A mért tulajdonságok a következők:
TL=52%
Fs=53%
Rl=14%
Tl/Fs=0,98%
Tuv=39,5%
Az uralkodó hullámhossz a bevonattal ellátott oldal felőli fény vissza verésben 491 nm, a tisztaság 3,9% (semleges megjelenés).

Claims (11)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Pirolitikus bevonattal ellátott üvegtábla, mely egy szubsztrátumból, egy nitridet, mint titán-, cirkónium-, nióbium-nitridet vagy ezek közül kettőnek vagy több- 55 nek keverékét tartalmazó alsó bevonatrétegből, és az alsó bevonatréteggel szomszédosán elhelyezett külső, egy oxidot tartalmazó átlátszó bevonatrétegből áll, azzal jellemezve, hogy az alsó és felső bevonatrétegek teljes geometriai vastagsága 20 nm és 55 nm között van. 60
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti üvegtábla, azzal jellemezve, hogy az alsó bevonatréteg vastagsága 10 és 50 nm között van.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti üvegtábla, azzal jellemezve, hogy a felső bevonatréteg vastagsága 9 és 35 nm között van, előnyösen 15-35 nm.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti üvegtábla, azzal jellemezve, hogy a felső bevonatréteg törésmutatója 1,8 és 2,7 között van.
  5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti üvegtábla, azzal jellemezve, hogy a felső bevonatréteg oxidként alumínium-, szilícium-, magnézium-, ón-, cink-, cirkónium-, titán-, bizmut- vagy nióbium-oxidot vagy ezek közül kettőnek vagy többnek a keverékét tartalmazza.
  6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti üvegtábla, azzal jellemezve, hogy az alsó bevonatréteg nitridként titán-nitridet tartalmaz, és a felső bevonatréteg ón-oxidból áll.
  7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti üveg40 tábla, azzal jellemezve, hogy egy további, az alsó bevonatréteg és a szubsztrátum között elrendezett bevonatréteget tartalmaz.
  8. 8. A 7. igénypont szerinti üvegtábla, azzal jellemezve, hogy a további réteg geometriai vastagsága 50 és
    45 100 nm között van.
  9. 9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti üvegtábla, azzal jellemezve, hogy a további réteg egy oxidból áll.
  10. 10. A 9. igénypont szerinti üvegtábla, azzal jellemezve, hogy a további réteg szilícium-oxidból áll.
  11. 11. Eljárás bevonattal ellátott üvegtábla előállítására, azzal jellemezve, hogy (i) egy szubsztrátumon pirolízis útján egy alsó bevonatréteget alakítunk ki, amely nitridet, így titán-, cirkónium-, nióbium-nitridet vagy ezek közül kettő vagy több keverékét tartalmazza; és (ii) az alsó bevonatréteggel szomszédosán pirolízis útján egy oxidot tartalmazó, külső, átlátszó, felső bevonatréteget képezünk ki;
    és az alsó és felső bevonatrétegek teljes geometriai vastagsága 20 és 55 nm között van.
    Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest A kiadásért felel: Törőcsik Zsuzsanna főosztályvezető-helyettes Windor Bt., Budapest
HU9502221A 1994-07-25 1995-07-24 Pirolitikus bevonattal ellátott üvegtábla HU219726B (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9414957A GB9414957D0 (en) 1994-07-25 1994-07-25 A pyrolytically coated glazing panel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9502221D0 HU9502221D0 (en) 1995-09-28
HUT74415A HUT74415A (en) 1996-12-30
HU219726B true HU219726B (hu) 2001-07-30

Family

ID=10758827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9502221A HU219726B (hu) 1994-07-25 1995-07-24 Pirolitikus bevonattal ellátott üvegtábla

Country Status (14)

Country Link
AT (1) AT408980B (hu)
BE (1) BE1008681A3 (hu)
CH (1) CH690302A5 (hu)
CZ (1) CZ287185B6 (hu)
DE (1) DE19526223A1 (hu)
ES (1) ES2123387B1 (hu)
FR (1) FR2722775B1 (hu)
GB (2) GB9414957D0 (hu)
HU (1) HU219726B (hu)
IL (1) IL114700A (hu)
IT (1) IT1276499B1 (hu)
LU (1) LU88640A1 (hu)
NL (1) NL1000882C2 (hu)
TR (1) TR199500889A2 (hu)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809408A1 (de) * 1998-03-05 1999-09-09 Leybold Systems Gmbh Messingfarbige Beschichtung mit einer farbgebenden nitridischen Schicht
FR2799005B1 (fr) * 1999-09-23 2003-01-17 Saint Gobain Vitrage Vitrage muni d'un empilement de couches minces agissant sur le rayonnement solaire
DE10058700A1 (de) * 2000-11-25 2002-06-06 Saint Gobain Glasscheibe mit einem metallisch reflektierenden Schichtsystem
FR2845774B1 (fr) * 2002-10-10 2005-01-07 Glaverbel Article reflechissant hydrophile
DE102006028749A1 (de) * 2006-06-20 2007-12-27 Universität Bielefeld Verfahren zur Herstellung einer transparenten Aluminiumoxid-Schutzschicht auf einem Glassubstrat
WO2008044179A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Biosensors and preparation thereof
DE102008051111B4 (de) 2008-10-09 2013-01-24 Reiner Kunz Halterungs- und Führungseinrichtung für ein endoskopisches Instrument

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD204693A1 (de) * 1981-11-27 1983-12-07 Helmut Bollinger Verfahren zur herstellung waermereflektierender scheiben
US4690871A (en) * 1986-03-10 1987-09-01 Gordon Roy G Protective overcoat of titanium nitride films
JPS63190742A (ja) * 1987-01-30 1988-08-08 Asahi Glass Co Ltd 熱線反射ガラスの製法
JPH01294032A (ja) * 1988-05-23 1989-11-28 Nippon Sheet Glass Co Ltd 低い可視光透過率の熱線遮断板
JP2722509B2 (ja) * 1988-08-03 1998-03-04 日本板硝子株式会社 青色乃至緑色の反射色を呈する透明板およびその製造方法
ATE136253T1 (de) * 1989-02-21 1996-04-15 Libbey Owens Ford Co Gegenstände aus beschichtetem glas
JPH02263738A (ja) * 1989-04-03 1990-10-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd 基板色を変えない熱線遮へいガラス
JPH02307843A (ja) * 1989-05-23 1990-12-21 Asahi Glass Co Ltd 帯電防止ガラス
US5183700A (en) * 1990-08-10 1993-02-02 Viratec Thin Films, Inc. Solar control properties in low emissivity coatings
JPH0818849B2 (ja) * 1991-08-29 1996-02-28 日本板硝子株式会社 熱線遮蔽ガラス
GB9127268D0 (en) * 1991-12-23 1992-02-19 Glaverbel Coated glass
EP0548972B1 (en) * 1991-12-26 1997-04-23 Asahi Glass Company Ltd. A transparent film-coated substrate
FR2711983B1 (fr) * 1993-11-02 1996-01-19 Saint Gobain Vitrage Substrat transparent muni d'une couche de nitrure métallique.

Also Published As

Publication number Publication date
CH690302A5 (fr) 2000-07-14
FR2722775B1 (fr) 1996-11-29
IL114700A (en) 2000-02-17
ES2123387A1 (es) 1999-01-01
GB2291653A (en) 1996-01-31
NL1000882A1 (nl) 1996-01-25
IL114700A0 (en) 1995-11-27
ATA125095A (de) 2001-09-15
GB9514800D0 (en) 1995-09-20
BE1008681A3 (fr) 1996-07-02
CZ192495A3 (en) 1996-06-12
HU9502221D0 (en) 1995-09-28
DE19526223A1 (de) 1996-02-01
CZ287185B6 (en) 2000-10-11
NL1000882C2 (nl) 1996-04-15
ITTO950595A1 (it) 1997-01-14
LU88640A1 (fr) 1995-12-01
IT1276499B1 (it) 1997-10-31
HUT74415A (en) 1996-12-30
FR2722775A1 (fr) 1996-01-26
ES2123387B1 (es) 1999-07-01
ITTO950595A0 (it) 1995-07-14
GB2291653B (en) 1997-04-30
AT408980B (de) 2002-04-25
TR199500889A2 (tr) 1997-02-21
GB9414957D0 (en) 1994-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2573713C (en) Coated substrates that include an undercoating
RU2309917C2 (ru) Изделие из стекла с отражающим солнцезащитным покрытием
USRE40315E1 (en) Coated substrate with high reflectance
US7842338B2 (en) Methods of obtaining photoactive coatings and/or anatase crystalline phase of titanium oxides
GB2302102A (en) Glazing panel having solar screening properties
US20070190339A1 (en) Coated substrate with high reflectance
US6231971B1 (en) Glazing panel having solar screening properties
CN104773960A (zh) 具有氧化锌涂层的玻璃制品及其制造方法
HU219726B (hu) Pirolitikus bevonattal ellátott üvegtábla
US5721054A (en) Glazing panel and process for forming the same
CA2178033C (en) Glazing panel having solar screening properties and a process for making such a panel
EP0986521B1 (en) Solar control coated substrate with high reflectance
HU215405B (hu) Üveges tábla és eljárás ennek előállítására
MXPA99010635A (en) Solar control coated substrate with high reflectance
CA2607846A1 (en) Glazing panel having solar screening properties and a process for making such a panel

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee