本发明涉及一种用于low-e玻璃的硅铝锆靶材及其制备方法，属于材料制备技术领域。
背景技术：
low-e玻璃，具有优异的隔热效果和良好的透光性。用其制造建筑物门窗，可大幅降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递，从而达到良好的节能效果。因此，获得了日益广泛的应用，其制造技术和水平也得到了飞速的发展，性能不断提高。low-e玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品，其核心功能层是银层，具有反射红外线的作用。典型的单银玻璃膜层结构如下：玻璃-介质层-阻挡层-银层-阻挡层-介质层。由于银与玻璃的结合力太差，直接镀在玻璃上会脱落，因此，需要在玻璃表面先用硅铝靶真空磁控溅射一层介质层，再镀一层阻挡层，来增强结合力。而银层又很容易被空气氧化或腐蚀，所以最外面要介质层来保护，两者之间的阻挡层，起到增强结合力的作用。银层越多，节能效果越好，目前，已经发展到三银玻璃，其膜层结构如下：玻璃-介质层-阻挡层-银层-阻挡层-介质层-阻挡层-银层-阻挡层-介质层-阻挡层-银层-阻挡层-介质层，膜层总数达到了13层，为了保证光的透过率，对膜层的光学性能提出了更高的要求，因此，三银玻璃比单银玻璃需要性能更好的靶材。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述问题，提供了一种用于low-e玻璃的硅铝锆靶材及其制备方法，采用真空磁控溅射方法制成的薄膜，用于制作三银玻璃的介质层，光学透过率高，耐腐蚀性强，可显著提高low-e玻璃的性能和使用寿命。
本发明采用如下技术方案：一种用于low-e玻璃的硅铝锆靶材，各组分按重量份数计包括：硅61-85份，锆6.7-27.3份，铝3.8-10.6份，al3ni0.5-3份，锡0.076-0.2份，硼0.13-0.5份，铌0.01-0.05份，钇0.002-0.008份。
进一步的，所述各组分按重量份数计为：硅73份，锆17.6份，铝7.1份，al3ni1.8份，锡0.16份，硼0.32份，铌0.02份，钇0.005份。
用于low-e玻璃的硅铝锆靶材的制备方法，包括如下步骤：其中各组分按重量份数计
（1）锆钇母合金的制备：向真空熔炼炉中放入锆99份，将锆熔化，在温度为1880-1920℃保温后加入钇1份，经过熔炼和精炼后控制温度为1870-1890℃；将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭；
（2）硅锆合金粉的制备：向真空熔炼炉中放入硅61-85份熔化，然后向熔液中加入锆5.9-27.1份，然后向所得熔液中加入锆钇母合金0.2-0.8份并熔化；将上述熔液浇铸入模具冷却成铸锭；再将铸锭破碎，球磨，得到粒度150-200目的硅锆合金粉；
（3）铝合金粉末的制备：向真空雾化制粉设备的熔炼炉中放入铝3.8-10.6份并熔化；然后向熔液中加入锡0.076-0.2份，以21-28kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入al3ni0.5-3份，之后向所得熔液中加入硼0.13-0.5份并熔化；之后向所得熔液中加入铌0.01-0.05份，；之后将上述熔液雾化成粒度120-150目的铝合金粉；
（4）硅锆合金粉的退火：将步骤（2）所得硅锆合金粉放入托盘中，粉堆放的厚度2-3cm；将装有粉的托盘装入箱式电阻炉中进行加热，打开炉门空冷；
（5）硅铝锆靶材的制备：将步骤（3）和步骤（4）所得粉末按质量比1:1混合均匀，用低压等离子喷涂工艺制成靶材。
进一步的，所述步骤（1）中锆在53-75kw的功率下熔炼，保温时间为5min，钇在35-58kw的功率熔炼5min；在31-49kw的功率下精炼10min。
进一步的，所述步骤（2）中用60-86kw的功率将硅熔化得到熔液，保温温度控制为1460-1550℃；锆在39-65kw的功率将其熔化，锆钇母合金以36-45kw的功率将其熔化，控制温度为1450-1520℃。
进一步的，所述步骤（3）中铝在33-55kw的功率将铝熔化得到熔液，保温温度控制为700-730℃；锡以36-51kw的功率将其熔化，控制温度为750-780℃，硼在52-69kw的功率将其熔化，控制温度为990-1250℃，所述铌以35-39kw的功率将其熔化，控制温度为1020-1270℃，精炼10分钟。
进一步的，所述步骤（4）中箱式电阻炉加热40min后从室温升到150℃，保温60min，然后80min升到630℃，保温120min，最后用20min升到710℃。
本发明制备方法简单，步骤易于操作，硅铝锆靶材中含有适量的锆，能增强薄膜的硬度和耐腐蚀性；铝元素能降低靶材的电阻，并减少薄膜的应力；硼能提高铝合金粉的熔点，降低其与硅锆合金粉的熔点差，使其在等离子喷涂过程中不易产生积瘤；其余元素的加入能够增强膜层的稳定性，提高使用寿命，用作low-e玻璃的介质层，光学性能好，致密性高，耐腐蚀性强。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
一种用于low-e玻璃的硅铝锆靶材，各组分按重量份数计为：硅61份，锆27份，铝9.1份，al3ni2.6份，锡0.1份，硼0.15份，铌0.05份，钇0.008份。
一种用于low-e玻璃的硅锆钛靶材的制备方法，步骤为：其中各组分按重量份数计
（1）锆钇母合金的制备：向真空熔炼炉中放入锆99份，用53kw的功率将锆熔化得到熔液，保温温度控制为1880℃，保温时间为5min；之后向熔液中加入钇1份，以35kw的功率熔炼5min；之后以31kw的功率精炼10min，控制温度为1870℃；之后将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭；
（2）硅锆合金粉的制备：向真空熔炼炉中放入硅61份，用60kw的功率将硅熔化得到熔液，保温温度控制为1460℃；之后向熔液中加入锆26.2份，以50kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入锆钇母合金0.8份，以36kw的功率将其熔化，控制温度为1450℃；之后将上述熔液浇铸入模具冷却成铸锭；再将铸锭破碎，球磨，得到粒度150目的硅锆合金粉；
（3）铝合金粉末的制备：向真空雾化制粉设备的熔炼炉中放入铝9.1份，用45kw的功率将铝熔化得到熔液，保温温度控制为700℃；之后向熔液中加入锡0.1份，以21kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入al3ni2.6份，以40kw的功率将其熔化，控制温度为750℃；之后向所得熔液中加入硼0.15份，以52kw的功率将其熔化，控制温度为990℃；之后向所得熔液中加入铌0.05份，以35kw的功率将其熔化，控制温度为1020℃，精炼10分钟；之后将上述熔液雾化成粒度120目的铝合金粉；
（4）硅锆合金粉的退火：将步骤（2）所得硅锆合金粉放入托盘中，粉末的厚度2厘米；将装有粉末的托盘装入箱式电阻炉中，40分钟从室温升到150℃，保温60分钟，之后80分钟升到630℃，保温120分钟，之后用20分钟升到710℃，打开炉门空冷；
（5）硅铝锆靶材的制备：将步骤（3）和步骤（4）所得粉末按1:1的比例混合均匀，用低压等离子喷涂工艺制成靶材。
所述硅铝锆靶材的密度为3.28g/cm3，镀膜后可见光透过率为83%。
实施例2：
一种用于low-e玻璃的硅铝锆靶材，各组分按重量份数计为：硅66份，锆23份，铝8.5份，al3ni2.1份，锡0.1份，硼0.3份，铌0.04份，钇0.006份。
一种用于low-e玻璃的硅锆钛靶材的制备方法，步骤为：其中各组分按重量份数计
（1）锆钇母合金的制备：向真空熔炼炉中放入锆99份，用55kw的功率将锆熔化得到熔液，保温温度控制为1900℃，保温时间为5min；之后向熔液中加入钇1份，以50kw的功率熔炼5min；之后以35kw的功率精炼10min，控制温度为1880℃；之后将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭；
（2）硅锆合金粉的制备：向真空熔炼炉中放入硅66份，用65kw的功率将硅熔化得到熔液，保温温度控制为1500℃；之后向熔液中加入锆22.4份，以46-60kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入锆钇母合金0.6份，以40kw的功率将其熔化，控制温度为1480℃；之后将上述熔液浇铸入模具冷却成铸锭；再将铸锭破碎，球磨，得到粒度150目的硅锆合金粉末；
（3）铝合金粉末的制备：向真空雾化制粉设备的熔炼炉中放入铝8.5份，用48kw的功率将铝熔化得到熔液，保温温度控制为710℃；之后向熔液中加入锡0.1份，以25kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入al3ni2.1份，以45kw的功率将其熔化，控制温度为760℃；之后向所得熔液中加入硼0.3份，以55kw的功率将其熔化，控制温度为1000℃；之后向所得熔液中加入铌0.04份，以36kw的功率将其熔化，控制温度为1150℃，精炼10分钟；之后将上述熔液雾化成粒度140目的铝合金粉；
（4）硅锆合金粉的退火：将步骤（2）所得硅锆合金粉放入托盘中，粉末的厚度2-3厘米；将装有粉末的托盘装入箱式电阻炉中，40分钟从室温升到150℃，保温60分钟，之后80分钟升到630℃，保温120分钟，之后用20分钟升到710℃，打开炉门空冷；
（5）硅铝锆靶材的制备：将步骤（3）和步骤（4）所得粉末按1:1的比例混合均匀，用低压等离子喷涂工艺制成靶材。
所述硅铝锆靶材的密度为3.12g/cm3，镀膜后可见光透过率为87%。
实施例3：
硅73份，锆17.6份，铝7.1份，al3ni1.8份，锡0.16份，硼0.32份，铌0.02份，钇0.005份。
一种用于low-e玻璃的硅锆钛靶材的制备方法，步骤为：其中各组分按重量份数计
（1）锆钇母合金的制备：向真空熔炼炉中放入锆99份，用60kw的功率将锆熔化得到熔液，保温温度控制为1900℃，保温时间为5min；之后向熔液中加入钇1份，以55kw的功率熔炼5min；之后以35kw的功率精炼10min，控制温度为1880℃；之后将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭；
（2）硅锆合金粉的制备：向真空熔炼炉中放入硅73份，用75kw的功率将硅熔化得到熔液，保温温度控制为1500℃，；之后向熔液中加入锆17.1份，以45kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入锆钇母合金0.5份，以45kw的功率将其熔化，控制温度为1480℃；之后将上述熔液浇铸入模具冷却成铸锭；再将铸锭破碎，球磨，得到粒度160目的硅锆合金粉；
（3）铝合金粉末的制备：向真空雾化制粉设备的熔炼炉中放入铝7.1份，用45kw的功率将铝熔化得到熔液，保温温度控制为720℃；之后向熔液中加入锡0.16份，以25kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入al3ni1.8份，以45kw的功率将其熔化，控制温度为760℃；之后向所得熔液中加入硼0.32份，以55kw的功率将其熔化，控制温度为1150℃；之后向所得熔液中加入铌0.02份，以38kw的功率将其熔化，控制温度为1250℃，精炼10分钟；之后将上述熔液雾化成粒度140目的铝合金粉；
（4）硅锆合金粉的退火：将步骤（2）所得硅锆合金粉放入托盘中，粉末的厚度2-3厘米；将装有粉末的托盘装入箱式电阻炉中，40分钟从室温升到150℃，保温60分钟，之后80分钟升到630℃，保温120分钟，之后用20分钟升到710℃，打开炉门空冷；
（5）硅铝锆靶材的制备：将步骤（3）和步骤（4）所得粉末按1:1的比例混合均匀，用低压等离子喷涂工艺制成靶材。
所述硅铝锆靶材的密度为2.97g/cm3，镀膜后可见光透过率为90%。
实施例4：
一种用于low-e玻璃的硅铝锆靶材，各组分按重量份数计为：硅79份，锆16.4份，铝3.8份，al3ni0.5份，锡0.08份，硼0.2份，铌0.01份，钇0.005份。
一种用于low-e玻璃的硅锆钛靶材的制备方法，步骤为：其中各组分按重量份数计
（1）锆钇母合金的制备：向真空熔炼炉中放入锆99份，用68kw的功率将锆熔化得到熔液，保温温度控制为1880-1920℃，保温时间为5min；之后向熔液中加入钇1份，以55kw的功率熔炼5min；之后以45kw的功率精炼10min，控制温度为1880℃；之后将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭；
（2）硅锆合金粉的制备：向真空熔炼炉中放入硅79份，用85kw的功率将硅熔化得到熔液，保温温度控制为11550℃；之后向熔液中加入锆15.9份，以52kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入锆钇母合金0.5份，以45kw的功率将其熔化，控制温度为1500℃；之后将上述熔液浇铸入模具冷却成铸锭；再将铸锭破碎，球磨，得到粒度200目的硅锆合金粉末；
（3）铝合金粉末的制备：向真空雾化制粉设备的熔炼炉中放入铝3.8份，用45kw的功率将铝熔化得到熔液，保温温度控制为730℃；之后向熔液中加入锡0.08份，以28kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入al3ni0.5份，以40kw的功率将其熔化，控制温度为780℃；之后向所得熔液中加入硼0.2份，以65kw的功率将其熔化，控制温度为1250℃；之后向所得熔液中加入铌0.01份，以39kw的功率将其熔化，控制温度为1270℃，精炼10分钟；之后将上述熔液雾化成粒度150目的铝合金粉；
（4）硅锆合金粉的退火：将步骤（2）所得硅锆合金粉放入托盘中，粉末的厚度2-3厘米；将装有粉末的托盘装入箱式电阻炉中，40分钟从室温升到150℃，保温60分钟，之后80分钟升到630℃，保温120分钟，之后用20分钟升到710℃，打开炉门空冷；
（5）硅铝锆靶材的制备：将步骤（3）和步骤（4）所得粉末按1:1的比例混合均匀，用低压等离子喷涂工艺制成靶材。
所述硅铝锆靶材的-密度为2.93g/cm3，镀膜后可见光透过率为90%。
实施例5：
一种用于low-e玻璃的硅铝锆靶材，各组分按重量份数计为：硅85份，锆6.7份，铝5.9份，al3ni1.9份，锡0.16份，硼0.3份，铌0.05份，钇0.002份。
一种用于low-e玻璃的硅锆钛靶材的制备方法，步骤为：其中各组分按重量份数计
（1）锆钇母合金的制备：向真空熔炼炉中放入锆99份，用75kw的功率将锆熔化得到熔液，保温温度控制为1920℃，保温时间为5min；之后向熔液中加入钇1份，以58kw的功率熔炼5min；之后以49kw的功率精炼10min，控制温度为1890℃；之后将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭；
（2）硅锆合金粉的制备：向真空熔炼炉中放入硅85份，用86kw的功率将硅熔化得到熔液，保温温度控制为1550℃；之后向熔液中加入锆6.5份，以49kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入锆钇母合金0.2份，以45kw的功率将其熔化，控制温度为1520℃；之后将上述熔液浇铸入模具冷却成铸锭；再将铸锭破碎，球磨，得到粒度200目的硅锆合金粉；
（3）铝合金粉末的制备：向真空雾化制粉设备的熔炼炉中放入铝5.9份，用45kw的功率将铝熔化得到熔液，保温温度控制为730℃；之后向熔液中加入锡0.16份，以28kw的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入al3ni1.9份，以49kw的功率将其熔化，控制温度为780℃；之后向所得熔液中加入硼0.3份，以69kw的功率将其熔化，控制温度为1250℃；之后向所得熔液中加入铌0.05份，以39kw的功率将其熔化，控制温度为1270℃，精炼10分钟；之后将上述熔液雾化成粒度150目的铝合金粉；
（4）硅锆合金粉的退火：将步骤（2）所得硅锆合金粉放入托盘中，粉末的厚度2-3厘米；将装有粉末的托盘装入箱式电阻炉中，40分钟从室温升到150℃，保温60分钟，之后80分钟升到630℃，保温120分钟，之后用20分钟升到710℃，打开炉门空冷；
（5）硅铝锆靶材的制备：将步骤（3）和步骤（4）所得粉末按1:1的比例混合均匀，用低压等离子喷涂工艺制成靶材。
所述硅铝锆靶材的密度为3.73g/cm3，镀膜后可见光透过率为92%。