一种高透低成本可调色低辐射节能玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玻璃制备领域，具体涉及一种高透低成本可调色低辐射节能玻璃及其制备方法。
【背景技术】
[0002]低辐射节能玻璃在建筑、汽车等的节能方面具有重要地位，已经成为节能减排发展的重要发展方向。低辐射率一般通过金属膜层实现，如金属银，结合透光率需求，设计膜系和各层膜层厚度、材料等。低辐射节能玻璃通过在玻璃表面上采用物理或化学方法涂覆一层对太阳光可选择透过、反射的滤光材料，即一层均匀的膜系，一般要求对冷光即可见光具有较高的透光率，不影响室内采光效果，同时对紫外光、近红外、远红外光实现高反射，特别红外低辐射率，起到节能和保护效果；一些高端要求提出了颜色需求。
[0003]在以上低辐射节能玻璃基础上，将其加工成中空或真空玻璃后，可进一步提高隔热效果，并降低噪声。根据实际应用的不同需求，通过在线或离线镀膜生产技术在浮法玻璃表面依次沉积单层或多层功能膜层，实现光谱的选择性透过和反射，大大降低取暖等费用，同时降低二氧化硫、一氧化碳等有毒气的排放，对节能减排具有非常积极的效果。当前，普通住宅除对低辐射节能要求外，还在可见光透过、成本、颜色上有一定要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种可见光透光率高、低成本、可调色的高透低成本可调色低福射节能玻璃及其制备方法。
[0005]为了实现上述技术问题，本发明提供的技术方案为:本发明提供了一种高透低成本可调色低辐射节能玻璃，所述高透低成本可调色低辐射节能玻璃包括玻璃基片、阻挡层、第一透明导电薄膜层、金属功能膜层、第二透明导电薄膜层、调色层和保护层，在玻璃基片上由内向外方向依次为阻挡层、第一透明导电薄膜层、金属功能膜层、第二透明导电薄膜层、调色层和保护层；由内向外方向是指远离玻璃基片方向，玻璃基片为最内层。
[0006]进一步地，所述第一透明导电薄膜层的材质为氧化铟锡、氧化锌铝或氧化锡中的任意一种；所述第二透明导电薄膜层为氧化铟锡、氧化锌铝或氧化锡中的任意一种；
[0007]所述第一透明导电薄膜层的厚度为15?lOOnm，所述第二透明导电薄膜层的厚度为 15 ?10nm ；
[0008]所述氧化铟锡由氧化铟和氧化锡组成，所述氧化铟和氧化锡的质量比为1:99?1:9 ;所述氧化锌铝由氧化铝和氧化锌组成，所述氧化铝和氧化锌的质量比为1:99?2:23。
[0009]进一步地，所述金属功能膜层的厚度为8?15nm，所述金属为银、钛、铜或镁中的任意一种。
[0010]更进一步地，所述阻挡层的材质为氧化娃、氮化娃或氮氧化娃中的任意一种，所述阻挡层的厚度为20?40nmo
[0011]进一步地，所述调色层的材质为氮化钛，所述调色层的厚度为20?35nm。
[0012]进一步地，所述保护层的材质为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的任意一种，所述保护层的厚度为35?60nmo
[0013]本发明所述的高透低成本可调色低辐射节能玻璃的制备方法，其特征在于包括如下步骤:
[0014](I)玻璃基片送入磁控溅射进片室后，开启粗抽栗即机械栗抽真空，当真空度为IPa时，启动真空室内传动系统，打开进片室和缓冲室之间的隔离阀，基片架进入缓冲室，抽真空度至0.1?0.7Pa，
[0015](2)打开隔离阀，进入镀膜工艺腔体室，开启真空栗抽本底真空< LOXlO4Pa时后，充入工艺气体和工作气体；充入气体后，保持镀膜真空度为0.1?0.7Pa，工作湿度为(50%，温度为18?30°C、洁净度为十万量级以上的镀膜环境下；
[0016]采用人工或自动化上片方式，将玻璃基片镀膜面正对靶材方向输出到基片架并传送至磁控溅射设备腔体内部，玻璃基片架到溅射设备阴极靶面的距离为8?25cm ;开启镀膜中频电源或直流电源，采用恒电流为5?40A或恒功率为5?40kw，起辉后传动基片架，在玻璃基片上依次溅射形成阻挡层；
[0017](3)打开隔离阀，进入透明导电膜腔体室，采用类似步骤(2)中的方法溅射第一透明导电膜层，当第一透明导电膜层溅射完成后，打开隔离阀进入金属功能膜层溅射过程，所述工作气体为氩气；通入氩气，然后依次溅射完成第二透明导电膜层、调色层和保护层；
[0018]制备过程中，第一透明导电薄膜层和第二透明导电薄膜层、阻挡层、调色层、保护层混合相应工艺气体，所述工艺气体为氧气或氮气。
[0019]进一步地，在步骤(3)中，所述第一透明导电薄膜层的材质为氧化铟锡、氧化锌铝或氧化锡中的任意一种，所述第一透明导电薄膜层的厚度为15?10nm ;
[0020]所述氧化铟锡由氧化铟和氧化锡组成，所述氧化铟和氧化锡的质量比为1:99?1:9;所述氧化锌铝由氧化铝和氧化锌组成，所述氧化铝和氧化锌的质量比为1:99?2:23 ；
[0021]所述第二透明导电薄膜层的材质为氧化铟锡、氧化锌铝或氧化锡中的任意一种，所述第二透明导电薄膜层的厚度为15?10nm ；
[0022]所述金属功能膜层的厚度为8?15nm，所述金属功能膜层的材质为银、钛、铜或镁中的任意一种。
[0023]进一步地，在步骤(3)中，所述阻挡层的材质为氧化硅或氮化硅中的任意一种，所述阻挡层的厚度为20?40nm ;所述调色层的材质为氮化钛，所述调色层的厚度为20?35nm0
[0024]更进一步地，在步骤(3)中，所述保护层的材质为氧化硅或氮化硅中的任意一种，所述保护层的厚度为35?60nm。
[0025]有益效果:本发明的低辐射节能玻璃膜系简单，透光率高，机械性能好，膜层均匀致密，耐候性和耐腐蚀性提高，加工成本低，寿命长。本发明可实现可见光区域透过率在65%?85%范围内的调整，而紫外线和红外线反射率在51?80%范围内的调整，辐射率低，采用中空玻璃方式后，绝热性能好，可广泛用于幕墙玻璃。本发明的方法无需加热，基片可为刚性和柔性基底，如玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。能够有效控制可见光、红外、紫外的透过率和反射率；综合采用透明导电膜、氮化钛膜和保护膜层实现对金属功能膜层的综合保护。
[0026]相对于现有技术，本发明的优点如下:
[0027](I)本发明以辐射率低的金属如银、钛等作为主要的低辐射率功能层，结合两层本身具有红外紫外截止功能的透明导电薄膜、氮化钛调色层，有效提高红外反射，截止部分紫外线，提升节能效果，结合各层厚度，工艺气体流量，对膜系颜色进行调整。采用透明导电薄膜还可实现对金属膜层的保护，避免氧化。
[0028](I)整个镀膜过程采用常温镀膜技术，基片架无需特别加热，节省生产成本，节能环保，且膜层结构简单，厚度较小，原材料需求较少，较大的降低了原材料损耗；膜系层数的简化，可降低对设备的需求，在无需升级现有设备的基础上提高产品性能。提高了生产效率和膜层均匀性；镀膜环境要求在洁净度达到十万量级以减少粉尘污染，提高薄膜质量。
[0029](3)采用氮化钛膜层可有效实现节能玻璃颜色调整，结合两层透明导电膜，实现光电性能的综合调整控制，同时，氮化钛具有优秀的抗化学腐蚀性能，可提高节能玻璃的寿命O
[0030](4)本发明采用连续式自动化磁控溅射生产，将所需膜层依次沉积在玻璃基片上，由于膜层结构简单，可有效降低生产成本、设备投资、工艺风险，结合两层透明导电膜层、调色层氮化钛膜层的参数优化调整，可降低红外辐射率，提高节能效果，并具备较好的紫外线截止功能，保护室内衣物不被损害，同时利用透明导电膜层，可提高对金属膜层的保护作用。
【附图说明】
[0031]图1是本发明的示意图；
[0032]图中，I玻璃基片，2阻挡层，3第一透明导电薄膜层，4金属功能膜层，5第二透明导电薄膜层，6调色层，7保护层。
【具体实施方式】
[0033]为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合图及【具体实施方式】对本发明做进一步的介绍。
[0034]实施例1
[0035]本发明提供了一种高透低成本可调色低辐射节能玻璃，所述高透低成本可调色低辐射节能玻璃包括玻璃基片1、阻挡层2、第一透明导电薄膜层3、金属功能膜层4、第二透明导电薄膜层5、调色层6和保护层7，在玻璃基片I上由内向外方向依次为阻挡层2、第一透明导