专利名称：低辐射玻璃的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型低辐射玻璃，特别涉及具有氧化硅或氮氧化硅为介质薄膜的低辐射玻璃， 属于玻璃制造和节能技术领域。
技术背景低辐射玻璃是一种可以透过大部分可见光，反射大部分近红外线，并具有很低的远红外 线辐射系数的玻璃，节能效果非常明显。在世界上发达国家，大部分建筑都采用这种低辐射 玻璃。在我国，低辐射玻璃的应用还不十分广泛，主要原因是成本问题。由于售价几乎为普 通白玻璃的二倍，因此只能用于高档建筑中，民用住宅很少釆用。低辐射玻璃分在线镀膜和离线镀膜两种。在线镀膜是在浮法玻璃生产线上采用化学方法 镀制氧化锡薄膜，因此生产成本低，但性能较差。离线镀膜是采用磁控濉射方法在玻璃上沉 积多层金属和介质薄膜，生产成本高，但性能好。离线镀膜低辐射玻璃中的金属膜一般都采 用银膜，按银膜的层数可分双银和单银两种，按介质薄膜成分可分为软膜和硬膜两种。软膜 低辐射玻璃中的介质膜包括氧化锌、氧化锡两种，由于膜层较软，耐磨性差。由于这两种氧 化物折射率较低，使得反射光颜色的调整范围受到一定限制。硬膜低辐射玻璃中的介质膜主 要是二氧化钛，有的在最外层还采用氮化硅提高耐磨性。二氧化钛薄膜不但硬度高，而且折 射率也高，颜色调整性能更好。硬膜的缺点是溅射速率低，用很多溅射靶同时工作才能达到 一定的沉积速率。此外还有氮化硅为介质膜的低辐射玻璃，其缺点是溅射速率低，并且可见 光透过率低， 一般较少采用。已有的离线低辐射玻璃还有一个明显的缺点是稳定性能差，生 产出来后几天内必须封成中空玻璃，否则膜层性能将发生变化，甚至脱离。由于离线镀膜低辐射玻璃存在的各种问题，使其在中国只能用于高档写字楼，还很难大 规模推广。 发明内容本发明针对现有技术中离线低辐射玻璃存在的不足和缺点，提供一种以硅的氧化物或氮 氧化物为介质层的低辐射玻璃，使其不仅具有材料普通、性能稳定等特点，而且解决了已有 产品生产成本高的问题，可以推动低辐射节能玻璃的大规模应用。本发明的技术方案如下一种低辐射玻璃，具有单银薄膜结构，其基本结构中由下而上依次包括玻璃基底、第1 层介质薄膜、银薄膜、第2层介质薄膜，其特征在于所述的介质薄膜由氧化硅或氮氧化硅 构成。为了提髙各层薄膜之间的附着力，并改善银膜的性质，本发明的结构中，还可以在介质 薄膜和银薄膜之间增加附着力强化薄膜，这层薄膜可以是单层的金属钛、锆、铌、钽、铬、 镍薄膜，也可以是这些金属组成的复合多层膜，其厚度小于3纳米。金属型附着力强化薄膜 同时还起着银膜保护层的作用，防止银膜在工艺过程中氧化。可以只在银与它上层介质薄膜之间加入金属型附着力强化薄膜，也可以在银与其上下介质薄膜之间都加入金属附着力强化 薄膜。对于前一种情况，这层薄膜主要起银膜保护层的作用。附着力强化薄膜还可以是金属 钛、锆、铌、钜、铬、镍、锌、铝、镁、稀土元素的氧化物薄膜，其厚小于10纳米。 本发明提供的另一种技术方案一种低辐射玻璃，具有双银薄膜结构，其基本结构中由下而上依次包括玻璃基底、第一层介质薄膜、第1层银薄膜、第2层介质薄膜、第2层银薄膜、第3层介质薄膜，其特征在于所述的介质薄膜由氧化硅或氮氧化硅构成。为了提高各层薄膜之间的附着力，并改善银膜的性质，本发明的结构中，还可以在介质 薄膜和银薄膜之间增加附着力强化薄膜，这层薄膜可以是单层的金属钛、锆、铌、钽、铬、镍薄膜，也可以是这些金属组成的复合多层膜，其厚度小于3纳米。金属型附着力强化薄膜同时还起着银膜保护层的作用，防止银膜在工艺过程中氧化。可以只在银与它上层介质薄膜 之间加入金属型附着力强化薄膜，也可以在银与其上下介质薄膜之间都加入金属附着力强化 薄膜。对于前一种情况，这层薄膜主要起银膜保护层的作用。附着力强化薄膜还可以是金属钛、锆、铌、钽、铬、镍、锌、铝、镁、稀土元素的氧化物薄膜，其厚小于10纳米。本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果本发明所提供的低辐射玻璃中采 用氧化硅或氮氧化硅为介质薄膜，其折射率可以在1.5到4之间任意调整，大大增加了结构 设计的灵活性；氧化硅或氮氧化硅薄膜致密，强度高，大大提高了低辐射玻璃的性能稳定性； 氧化硅和氮氧化硅薄膜沉积速率高，可以大大提高生产率，降低成本。与已有的氧化锌为介质层的低辐射玻璃相比，薄膜沉积速率基本相同，但稳定性大大提 高，不必封成中空玻璃，可以保存2个月以上，这就为大批量生产提供了很好的前提条件。 与已有氮化硅为介质层的低辐射玻璃相比，稳定性类似，但薄膜沉积速率提高2倍以上，非 常适合大批量生产。因此，本发明具备已有各类低辐射玻璃的优点，可以使低辐射玻璃的应 用得到极大的推广，对建筑节能的发展起到很好的推动作用。
图1为本发明提供的单银薄膜低辐射玻璃结构示意图。 图2为本发明提供的具有附着力强化层的单银薄膜低辐射玻璃结构示意图。 图3为本发明提供的双银薄膜低辐射玻璃结构示意图。 图4为本发明提供的具有附着力强化层的双银薄膜低辐射玻璃结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施做进一步的说明。图1为本发明提供的单银薄膜低辐射玻璃结构示意图。该低辐射玻璃依次包括玻璃基底 10、设置在衬底上第1层介质薄膜11、银薄膜12、第2层介质薄膜13。图2为本发明提供的具有附着力强化层的单银薄膜低辐射玻璃结构示意图。该低辐射玻 璃依次包括玻璃基底10、设置在衬底上第1层介质薄膜11、附着力强化层14、金属薄膜12附着力强化层15、第2层介质薄膜13。图3为本发明提供的双银薄膜低辐射玻璃结构示意图。该低辐射玻璃依次包括玻璃基底 30、设置在衬底上第l层介质薄膜31、第1层银薄膜32、第2层介质薄膜33、第2层银薄 膜34、第3层介质薄膜35。图4为本发明提供的具有附着力强化层的双银薄膜低辐射玻璃结构示意图。该低辐射玻 璃依次包括玻璃基底30、设置在衬底上第1层介质薄膜31、附着力强化层36、第l层银薄 膜32、附着力强化层37、第2层介质薄膜33、附着力强化层38、第二层银薄膜34、附着力 强化层39、第3层介质薄膜35。下面通过几个具体的实施例对本发明的具体实施做进一步的说明。实施例l:单层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、50纳米厚的第一层氧化硅 薄膜、IO纳米厚的银膜、50纳米厚的第二层氧化硅膜，氧化硅的折射率控制在2.25。该低 辐射玻璃的可见光透过率超过80%，阳光透过率为60%,辐射系数小于O.l。实施例2:单层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的第一层氧化硅 薄膜、IO纳米厚的银膜、73纳米厚的第二层氧化硅膜，其中第一层氧化硅的折射率控制在 2.25，第二层氧化硅的折射率控制在1.9，该低辐射玻璃的可见光透过率超过84%,阳光透 过率为60%，辐射系数小于O. 1。实施例3:单层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的第一层氧化硅 薄膜、5纳米厚的氧化钛附着力强化膜、IO纳米厚的银膜、5纳米厚的氧化钛附着力强化膜、 73纳米厚的第二层氧化硅膜，其中第一层氧化硅的折射率控制在2.25，第二层氧化硅的折射 率控制在1.9，该低辐射玻璃的可见光透过率超过84%,阳光透过率为60%，辐射系数小于 0.1。实施例4:单层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的第一层氧化硅 薄膜、2纳米厚的钛附着力强化膜、IO纳米厚的银膜、2纳米厚的钛附着力强化膜、73纳米 厚的第二层氧化硅膜，其中第一层氧化硅的折射率控制在2.25，第二层氧化硅的折射率控制 在1.9，该低辐射玻璃的可见光透过率超过84%，阳光透过率为60%，辐射系数小于O.l。实施例5:单层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的第一层氧化硅 薄膜、IO纳米厚的银膜、2纳米厚的镍附着力强化膜、73纳米厚的第二层氧化硅膜，其中第 一层氧化硅的折射率控制在2. 25，第二层氧化硅的折射率控制在1.9，该低辐射玻璃的可见 光透过率超过84%，阳光透过率为60%，辐射系数小于O. 1。实施例6:单层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的第一层氮氧化 硅薄膜、IO纳米厚的银膜、"纳米厚的第二层氮氧化硅膜，其中第一层氣氧化硅的折射率控 制在2.25，第二层氮氧化硅的折射率控制在1.9，该低辐射玻璃的可见光透过率超过80%， 阳光透过率为60%,辐射系数小于O.l。实施例7:单层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的氮氧化硅薄膜、IO纳米厚的银膜、73纳米厚的氧化硅膜，其中氮氧化硅的折射率控制在2.25，氧化硅的折 射率控制在1.9，该低辐射玻璃的可见光透过率超过80%，阳光透过率为60%，辐射系数小 于O. 1。实施例8:单层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、40纳米厚的氮氧化硅薄膜、3纳米厚的氧化铝膜、IO纳米厚的银膜、3纳米的氧化铝膜、73纳米厚的氧化硅膜，其中氮 氧化硅的折射率控制在3.0，氧化硅的折射率控制在2.4，该低辐射玻璃的可见光透过率超过 80%,阳光透过率为50%，辐射系数小于O.l。实施例9:双层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的氧化薄膜、10 纳米厚的银膜、120纳米厚的氧化硅膜、IO纳米厚的银膜、60纳米厚的氧化硅膜，氧化硅的 折射率控制在2.3，该低辐射玻璃的可见光透过率超过50%，阳光透过率为30%，辐射系数 小于O. 05。实施例10:双层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的氧化薄膜、2 纳米厚的铬膜、IO纳米厚的银膜、2纳米的铬膜、120纳米厚的氧化硅膜、2纳米厚的铬膜、 IO纳米厚的银膜、2纳米的铬膜、60纳米厚的氧化硅膜，氧化硅的折射率控制在2.3，该低 辐射玻璃的可见光透过率超过50%，阳光透过率为30%，辐射系数小于0.05。实施例ll:双层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的氧化薄膜、 IO纳米厚的银膜、2纳米的铬膜、120纳米厚的氧化硅膜、IO纳米厚的银膜、2纳米的铬膜、 60纳米厚的氧化硅膜，氧化硅的折射率控制在2. 3，该低辐射玻璃的可见光透过率超过50%， 阳光透过率为30% ，辐射系数小于0. 05。实施例12:双层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的氧化薄膜、5 纳米厚的氧化钜膜、IO纳米厚的银膜、5纳米的氧化钽膜、120纳米厚的氧化硅膜、5纳米厚 的氧化钽膜、IO纳米厚的银膜、5纳米的氧化钽膜、60纳米厚的氧化硅膜，氧化硅的折射率 控制在2. 3，该低辐射玻璃的可见光透过率超过60% ，阳光透过率为30% ，辐射系数小于0. 05。实施例13:双层银膜低辐射玻璃，其结构依次为玻璃基底、60纳米厚的氧化薄膜、5 纳米厚的氧化钽膜、IO纳米厚的银膜、5纳米的氧化钽膜、120纳米厚的氧化硅膜、5纳米厚 的氧化钽膜、IO纳米厚的银膜、5纳米的氧化钽膜、73纳米厚的氮化氧硅膜，氧化硅的折射 率控制在2.3，氮氧化硅的折射率控制在2，该低辐射玻璃的可见光透过率超过50%，阳光 透过率为30%，辐射系数小于0.05。
权利要求
1. 低辐射玻璃，具有单银薄膜结构，其基本结构中由下而上依次包括玻璃基底(10)、第1层介质薄膜(11)、银薄膜(12)、第2层介质薄膜(13)，其特征在于所述的介质薄膜由氧化硅或氮氧化硅构成。
2. 根据权利要求1所述的低辐射玻璃，其特征在于在介质薄膜和银薄膜之间增加附着力强 化薄膜，这层薄膜可以是单层的金属钛、锆、铌、钽、铬、镍薄膜，也可以是这些金属组 成的复合多层膜，其厚度小于3纳米。
3. 根据权利要求l所述的低辐射玻璃，其特征在于在介质薄膜和银薄膜之间增加附着力强 化薄膜，这层薄膜包括金属钛、锆、铌、钽、铬、镍、锌、铝、镁、稀土元素的氧化物薄 膜，其厚小于10纳米。
4. 低辐射玻璃，具有双银薄膜结构，其基本结构中由下而上依次包括玻璃基底(30)、第一 层介质薄膜(31)、第l层银薄膜(32)、第2层介质薄膜(33)、第2层银薄膜(34)、第 3层介质薄膜(35)，其特征在于所述的介质薄膜由氧化硅或氮氧化硅构成。
5. 根据权利要求4所述的低辐射玻璃，其特征在于在介质薄膜和银薄膜之间增加附着力强化薄膜，这层薄膜可以是单层的金属钛、锆、铌、钽、铬、镍薄膜，也可以是这些金属组成的复合多层膜，其厚度小于3纳米。
6. 根据权利要求4所述的低辐射玻璃，其特征在于在介质薄膜和银薄膜之间增加附着力强化薄膜，这层薄膜包括金属钛、锆、铌、钽、铬、镍、锌、铝、镁、稀土元素的氧化物薄膜，其厚小于io纳米。
全文摘要
一种低辐射玻璃，属于节能技术领域，其基本结构中依次包括玻璃基底、第1层介质薄膜、金属银薄膜、第2层介质薄膜，其技术特征是，介质薄膜由氧化硅或氮氧化硅构成。采用本发明的低辐射玻璃，不仅性能稳定，可靠性高，而且生产效率高，可大大降低成本，有利于大规模推广应用。
文档编号C03C17/36GK101255018SQ20071007962
公开日2008年9月3日 申请日期2007年2月28日 优先权日2007年2月28日
发明者李德杰 申请人:李德杰