一种稀土掺杂改性单银Low-E玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及Low-E低辐射镀膜玻璃的制造领域，特别涉及一种稀土掺杂改性单银 Low-E玻璃及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国是能耗大国，能源消耗世界第一，其中建筑能耗占总能耗的30%左右，特别是 玻璃部分的能耗就占了建筑能耗的50%以上，这意味着要从改变玻璃的性能来减少热能的 损失，最有效的方法是抑制其内表面的辐射。普通浮法玻璃的辐射率高达0.84,当镀上一层 以银为基础的低辐射薄膜后，其辐射率可降至0.15以下。因此，用Low-E玻璃制造建筑物门 窗，可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递，达到理想的节能效果。
[0003] 现有的Low-E低辐射玻璃具有较低的面电阻主要是由于具有导电性能优良的银 层，所以纯银层是Low-E薄膜的核心功能层。但由于现有Low-E薄膜的纯银层存在被氧化而 导致Low-E中空失效、变色的缺陷，另外，虽然增加银层厚度可以降低膜层的面电阻从而提 升隔热性能，但银层的厚度增加是有限度的，银层太厚会降低低辐射玻璃的可见光透过率， 消弱玻璃透光的作用。因此，如何保证Low-E低辐射玻璃可见光透光性的基础上达到好的节 能效果是目前Low-E低辐射玻璃应用遇到的主要问题。
[0004] 因此，亟需一种透光性好、厚度低并具有良好的节能效果的单银Low-E玻璃。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种稀土掺杂改性单银Low-E玻璃，该玻璃具有 良好的透光性和节能效果。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种稀土掺杂改性单银Low-E玻璃， 包括依次设置的玻璃基层、第一保护层、第一介质层、功能层、第二介质层、第二保护层，其 中，功能层由金属材料与稀土材料混合而成，而金属材料选自金、银、银铜合金、铜中至少一 种，而稀土材料选自钇、镧、钐、铈、钆、钕、铒、钪中的一种，稀土材料的添加比例为金属材料 与稀土材料混合后重量的0.001 %~2%。
[0007] 进一步，功能层厚度为7~15nm。
[0008] 进一步，稀土的添加比例优选为金属材料重量的0.001 %~1 %。
[0009] 进一步，第一保护层、第二保护层均选自氧化钛、氧化铌、氧化锆、氧化硅、氮化硅、 氮化锆、氮化铌中至少一种，厚度均为5~50nm，第一保护层和第二保护层可对称设置也可 非对称设置。
[0010] 进一步，第一介质层、第二介质层均选自氧化锡、氧化锌、氧化锌锡、ΑΖ0中至少一 种，厚度均为10~50nm，第一介质层、第二介质层可对称设置也可非对称设置。
[0011] 进一步，玻璃基层的厚度2~15mm，选自普通浮法玻璃、超白浮法玻璃、着色玻璃中 的一种，优选的4~8mm的超白浮法玻璃，最优的5~6mm的超白浮法玻璃。
[0012] -种稀土掺杂改性单银Low-E玻璃，包括下述步骤：
[0013] 1)玻璃基层经纯净水清洗烘干后送入真空镀膜室；
[0014] 2)第一保护层溅射：中频反应溅射硅铝靶，设定功率70KW，氩气和氮气混合气氛溅 身才，Ar :N2 = 5:1，气压5 X 10-4mbar;
[0015] 3)第一介质层溅射：中频反应溅射氧化锌靶，设定功率40KW，氩气和氧气混合气氛 派射，Ar :〇2= 10:1，气压5 X 10-4mbar;
[0016] 4)功能层溅射:直流电源磁控溅射平面银铜参钇靶，设定功率8KW，电流12A，纯氩 气派射，气压5 X l(T4mbar，走速3m/min;
[0017] 5)第二介质层溅射：中频反应溅射氧化锌靶，设定功率40KW，氩气和氧气混合气氛 派射，Ar :〇2 = 5:1，气压5 X 10-4mbar;
[0018] 6)第二保护层溅射：中频反应溅射硅铝靶，设定功率80KW，氩气和氮气混合气氛溅 身才，Ar :N2 = 5:1，气压5 X 10-4mbar;
[0019] 本发明通过将稀土元素加入金属材料作为功能层，稀土材料在金属材料氧化膜形 成过程中优先氧化，使它对离子扩散高温氧化机制起显著影响，随着温度的升高效果尤为 明显。同时，由于稀土元素具有细化晶粒的作用，添加的稀土元素，可以减小银合金功能层 的结晶度，从而提高功能层的均匀性，最大限度的降低银合金层的厚度，提高可见光透过 率。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实 施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发 明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021] 实施例1
[0022] 一种稀土掺杂改性单银Low-E玻璃，膜层结构玻璃基层/第一保护层/第一介质层/ 功能层/第二介质层/第二保护层对应为普通浮法玻璃/SiN/ZnO/AgCu:Y/ZnSnO/SiN，其中 AgCu(银铜合金）：Y(钇)核心功能层组成重量比例为Ag: Cu: Y = 90:9.9:0.1，普通浮法玻璃 的厚度为6mm，第一保护层厚度为20nm，第一介质层厚度为15nm，功能层厚度为12nm，第二介 质层厚度为25nm，第二保护层厚度为35nm〇 [00 23]制备方法：
[0024] 1)首先，将普通浮法玻璃经纯净水清洗烘干后送入真空镀膜室；
[0025] 2)第一保护层溅射：中频反应溅射硅铝靶，设定功率70KW，氩气和氮气混合气氛溅 射，Ar:N2 = 5:1，气压5 X 10-4mbar，形成厚度为20nm的SiN保护层；
[0026] 3)第一介质层溅射：中频反应溅射氧化锌靶，设定功率40KW，氩气和氧气混合气氛 派射，41':〇2=10:1，气压5\10-411^1'，形成厚度为15111]1的211〇介质层；
[0027] 4)功能层溅射:直流电源磁控溅射平面银铜参钇靶，设定功率8KW，电流12A，纯氩 气派射，气压5 X l(r4mbar，走速3m/min，形成厚度为12nm的掺杂纪的银铜合金功能层；
[0028] 5)第二介质层溅射：中频反应溅射氧化锌靶，设定功率40KW，氩气和氧气混合气氛 派射，Ar:〇2 = 5:1，气压5 X 10-4mbar，形成厚度为25nm的ZnSnO介质层；
[0029] 6)第二保护层溅射：中频反应溅射硅铝靶，设定功率80KW，氩气和氮气混合气氛溅 射'，Ar :N2 = 5:1，气压5 X l(T4mbar，形成厚度为35nm的SiN保护层。
[0030] 实施例2
[0031] 一种稀土掺杂改性单银Low-E玻璃，膜层结构玻璃基层/第一保护层/第一介质层/ 功能层/第二介质层/第二保护层对应为超白浮法玻璃/SiN/Zn0/AgCu:La/Sn0 2/SiN，其中 AgCu: La(镧)核心功能层组成重量比例为Ag: Cu: La = 92.5:7.3:0.2，超白浮法玻璃的厚度 为6mm，第一保护层厚度为5nm，第一介质层厚度为15nm，功能层厚度为15nm，第二介质层厚 度为25nm，第二保护层厚度为35nm〇
[0032] 制备方法与实施例1相同。
[0033] 实施例3