一种纳米陶瓷隔热膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种纳米陶瓷隔热膜及其制备方法，特别是涉及一种用于汽车及 建筑玻璃的，隔热效果好、清晰度高、不屏蔽信号、不易氧化且使用寿命长的纳米陶瓷隔热 膜。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展和全球"能源危机"时代的到来，隔热膜在不断的发展。第一代隔 热膜是于20世纪30年代的涂布与复合工艺膜，俗称茶纸，主要是用于遮光，基本不具备隔 热作用。第二代是20世纪60年代的染色膜，靠添加颜料，得到不同颜色的薄膜，但是无隔 热作用，可见光透过率低、清晰度差、容易褪色。第三代是20世纪90年代初的真空蒸镀膜， 将铝蒸镀于基材上，达到隔热效果，但可见光透过低，反光高影响视野舒适性。第四代是20 世纪90年代末的金属磁控溅射膜，将镍、银、钛、金等金属材料均匀沉积在PET基材上，具有 较好的隔热效果，还具有清晰度高、反光低等特点，但是存在金属层易氧化、会阻隔GPS、ETC 等车内或室内的无线通讯系统信号等缺点。随着汽车业的快速发展和现代高楼大厦的兴 建，70%以上的汽车和高楼大厦的非镀膜窗玻璃都要贴隔热膜，同时对隔热膜的隔热、可见 光透过率、安全、色泽、不屏蔽信号和使用寿命等提出了更高的要求。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种隔热效果好、清晰度高、不屏蔽信号、不 易氧化且使用寿命长的纳米陶瓷隔热膜。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型中纳米陶瓷隔热膜包括基材PET、二氧化钛膜、 氮化钛膜和二氧化钛膜四层结构。
[0005] 进一步，基材PET的厚度为13~100 μ m ;二氧化钛膜的厚度为20~38nm ;氮化钛 膜的厚度为16~32nm ;二氧化钛膜的厚度为20~38nm。
[0006] 进一步，纳米陶瓷隔热膜的底层为基材PET，第一层为二氧化钛膜，第二层为氮化 钛膜，第三层为二氧化钛膜。
[0007] 本实用新型的有益效果如下：通过给出结构的纳米陶瓷隔热膜，特别是在各层厚 度优选限定范围内使得纳米陶瓷隔热膜具有很好的光谱选择透过性能，在可见光区有较高 的透过率（>60% )，在红外区有很高的反射率，实现了隔热的同时却不影响可见光的透过 率。对汽车及建筑物而言，该隔热膜贴在汽车及建筑物的窗户上可以有效的减少开空调的 能耗，在当今能源紧缺的环境下，是一种新型良好的节能环保材料，对节约能源及环境保护 具有重要意义。二氧化钛和氮化钛在室温下具有很高的化学稳定性，不易氧化，一般情况 下，它与氧气、水、水蒸气、盐酸、硫酸等均不发生反应，性能稳定永不褪色、变色，轻便，不易 碎，使用寿命长久。该纳米陶瓷隔热膜还克服了金属膜会屏蔽干扰GPS、ETC等车内无线通 讯系统信号的缺点，保证了室内或车内无线通讯信号的质量。
【附图说明】
[0008] 图1为本实用新型所提供的一种纳米陶瓷隔热膜的示意图。
[0009] 图2为本实用新型所提供的一种纳米陶瓷隔热膜的透射率和反射率光谱图。
[0010] 图3为本实用新型所提供的一种纳米陶瓷隔热膜的色品图。
[0011] 附图标记说明为底层基材PET，2为第一层二氧化钛膜，3为第二层氮化钛膜，4 为第三层二氧化钛膜。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
[0013] 本实用新型所提供的纳米陶瓷隔热膜结构如图1所示，包括底层基材PET 1、第一 层二氧化钛膜（TiO2) 2、第二层氮化钛膜（TiN) 3和第三层二氧化钛膜（TiO2) 4,各层特性如 下：
[0014] 基材PET 1 :为聚对苯二甲酸乙二醇醋，英文名：polyethylene terephthalate。 厚度为13~100 μ m，透过率大于87%，耐热温度彡120°C。
[0015] 第一层二氧化钛膜2薄膜厚度为20~38nm。第二层氮化钛膜3薄膜厚度为16~ 32nm，主要起隔热和调节所得太阳膜颜色的作用。第三层二氧化钛膜4薄膜厚度为20~ 38nm，与第一层二氧化钛膜相结合主要起増透和调节所得太阳膜颜色的作用。
[0016] 本实用新型提供的纳米陶瓷隔热膜采用中频反应磁控溅射孪生靶技术在基材PET 1的一面依次连续沉积第一层二氧化钛膜2、第二层氮化钛膜3、第三层二氧化钛膜4获得。
[0017] 上述中频反应磁控溅射孪生靶技术是采用多靶区磁控溅射卷绕镀膜机，通过中频 反应磁控溅射孪生靶镀制，反应溅射状态由等离子体发射光谱监测控制装置控制，使整个 反应溅射状态维持在"过渡区";所使用的孪生靶是中频孪生钛金属靶。本实用新型中，针对 三层镀膜，采用的是三靶区磁控溅射卷绕镀膜机。
[0018] 等离子体发射光谱监测控制装置控制方法为：通过光纤系统将光学探头检测到的 金属钛的453nm特征谱线强度经滤波、增强和放大后输出，由等离子体光谱检测控制装置 将所输出的光谱强度与预置的光谱强度进行比较，根据差值来控制压电阀调节反应气体的 流量，形成闭环负反馈控制。上述"过渡区"指处于金属溅射区和化合物溅射区之间的反应 溅射状态。
[0019] 在进行中频反应磁控溅射孪生靶镀膜时，为了保证膜层厚度均匀，在每一个镀膜 区均采用对称的左中右三路供气和二元布气技术相结合来供气。
[0020] 在进行中频反应磁控溅射孪生靶镀膜时，为了确保在镀膜过程中基材PET的 温度低于它的形变温度（150 °C )，基材PET不进行镀膜的一面贴在冷鼓上，冷鼓的温 度-5~-15°C，优选为-10~-15°C。
[0021] 在进行中频反应磁控溅射孪生靶镀膜时，为了监控所沉积的太阳膜的透射率、反 射率和颜色，采用在线光学监测设备实时监测得到隔热膜的光谱图和色品图。为了保证所 得薄膜的均匀性，等离子体发射光谱监测控制装置和在线光学监测装置都采用多点监控， 即在基材幅宽的方向上各均匀布置3个监控点。
[0022] 本实用新型在具体实施中采用卷绕磁控溅射多靶镀膜机，具体工艺参数如下表所 列：
[0023]
【主权项】
1. 一种纳米陶瓷隔热膜，其特征在于：包括四层结构，自下而上依次为，底层基材PET、 第一层二氧化钛膜、第二层氮化钛膜和第三层二氧化钛膜。
2. 如权利要求1所述的一种纳米陶瓷隔热膜，其特征在于：基材PET的厚度为13~ 100 ym ;二氧化钛膜的厚度为20~38nm ;氮化钛膜的厚度为16~32nm ;二氧化钛膜的厚 度为20~38nm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种纳米陶瓷隔热膜，包括基材PET、二氧化钛膜、氮化钛膜和二氧化钛膜四层结构。本实用新型中的纳米陶瓷隔热膜具有很好的光谱选择透过性能，在可见光区有较高的透过率，在红外区有很高的反射率，阻隔了红外线就减少了热量的来源，实现了隔热的同时却不影响可见光的透过率。不会屏蔽干扰GPS、ETC等车内或室内无线通讯系统的信号，保证了室内或车内无线通讯信号的质量。并且二氧化钛和氮化钛在室温下具有很高的化学稳定性，不易氧化，一般情况下，它与氧气、水、水蒸气、盐酸、硫酸等均不发生反应，性能稳定永不褪色、变色，使用寿命长久。
【IPC分类】B32B33-00, B32B27-06, B32B9-04, B32B27-36
【公开号】CN204506030
【申请号】CN201520058322
【发明人】谈琦
【申请人】四川亚力超膜科技有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月28日