一种可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃，包括玻璃基板、金属薄膜及其化合物薄膜，利用离线真空磁控溅射技术一次叠加设置在所属玻璃基板表面的20层薄膜，其薄膜层包括电介质干涉层、金属低辐射层、合金光吸收层，电介质抗氧化层、复合介质保护层。本实用新型具备优异节能性、异地可加工性、良好的装饰性。该节能镀膜玻璃与遮阳系数相同的LOW-E镀膜玻璃相比，其太阳能透过能力是普通的单银LOW-E的1/8，是普通双银LOW-E的1/4。由于直接辐射的热能极低，室内的人员可以有效扩大活动空间，人体感知的热舒适指数也大大提升。夏季可以使红外线辐射热能基本不透过，起到优良的隔热作用，冬季也能够保持暖气不流失，起到很好的保温作用。
【专利说明】
一种可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃，特别涉及离线真空磁控 溅射低辐射镀膜玻璃领域，该玻璃采用真空磁控溅射方法生产，表面辐射率极低，节能效果 提升明显、颜色多样。
【背景技术】
[0002] 上世纪80年代开始，离线真空磁控溅射镀制低辐射镀膜玻璃技术得到迅猛的发 展，从而使镀膜玻璃的节能特性有了明显的提升，随着国家对建筑节能要求的提高，人们在 选择建筑门窗玻璃时，除了考虑其外观美学特征外，越来越注重玻璃对建筑的节能性，包括 热量控制、制冷成本以及内部阳光投射舒适平衡的问题。其中最主要的是解决热量透过问 题，而太阳能热量的绝大部分集中在红外波段，因此如何控制玻璃对红外线波段的阻挡，使 其透热量最少，保温性最高，降低制冷或采暖费用来提升节能性，同时做到光热平衡是目前 低辐射镀膜玻璃首要解决的问题。
[0003] 然而目前市面上常见的可以控制热能的低辐射镀膜玻璃有单银L0W-E和双银L0W-E，其表面辐射率单银L0W-E在0.06-0.15之间，双银L0W-E在0.03-0.06之间，在遮阳系数0.4 的情况要求下，单银L0W-E可见光透过率约为50%，太阳能透过约为24%，双银L0W-E可见光 透过率约为68%，太阳能透过约为12%。虽然双银L0W-E节能性有了质的进步，但是这并不 能满足更高标准和要求的建筑节能，还有进一步提升的空间。同时市面上出现少量的三银 L0W-E产品绝大部分都不能进行镀膜后钢化和热弯，且颜色单一，限制了建筑玻璃发展的结 构多样性。鉴于此技术问题，发明人根据多年从事此行业的工作经验和技术，做出了多种尝 试和努力，终于研发出能够解决此问题的新工艺和新玻璃品种。本实用新型提供的玻璃是 一种辐射率极低、阻挡红外热辐射能力极强、节能性突出、可进行钢化、热弯、颜色及透光率 可调且多样性的产品。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有镀膜玻璃技术之缺陷，提升镀膜玻 璃整体工艺水平及产品性能，提供一种可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃。该玻璃的辐射 率、红外辐射热能透过率远低于目前市场上广泛应用的所有双银L0W-E玻璃，极大地提高了 玻璃的节能性。另外，该玻璃可进行钢化、热弯、颜色及透光率可调且多样性，为建筑玻璃行 业节能发展以及产品结构、外观多样性提供了有利保证。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
[0006] -种可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃，包括玻璃基板，所述玻璃基板表面依次 叠加有20层薄膜，20层薄膜在所述玻璃基板上的依次叠加构成顺序为第1层为玻璃基板、第 2、3层为电介质干涉层，第4层为电介质抗氧化层，第5层为金属低辐射层，第6层为电介质抗 氧化层，第7、8层为电介质干涉层，第9层为电介质抗氧化层，第10层为金属低辐射层，第11 层为合金光吸收层，第12层为电介质抗氧化层，第13、14层为电介质干涉层，第15层为电介 质抗氧化层，第16层为金属低辐射层，第17层为合金光吸收层，第18层为电介质抗氧化层， 第19、20、21层为复合介质保护层；
[0007]其中所述电介质干涉射层为Si3N4层、Sn〇2层、ZnSnOx层、TiOx层、ZnO层或以上各层 两层以上的复合层；
[0008]所述金属低福射层为Ag层、Cu层、A1层或AgCu合金层中的任意一层；
[0009] 所述合金光吸收层为NiCr层、NiCrNx层、NiCrOx层、Nb层、NbNx层、NbOx层中的任意 一层；
[00?0]所述电介质抗氧化层为ΑΖ0层；
[0011 ]所述复合介质保护层为Si3N4层、Sn〇2层、ZnO层、TiOx层、Zr〇2层中的一层或以上各 层两层以上的复合层。
[0012]其中所述的第2、3层电介质干涉层叠加总厚度为15nm~40nm，所述的第4层电介质 抗氧化层厚度为lnm~10nm，所述的第5层金属低福射层厚度为3nm~10nm，所述的第6层电 介质抗氧化层厚度为lnm~10nm，所述的第7、8层电介质干涉层叠加总厚度为55]11]1~85111]1， 所述的第9层电介质抗氧化层厚度为lnm~10nm，所述的第10层金属低福射层厚度为7nm~ 17nm，所述的第11层合金光吸收层厚度为0.5nm~10nm，所述的第12层电介质抗氧化层厚度 为lnm~10nm，所述的第13、14层电介质干涉层叠加总厚度为60nm~90nm，所述的第15层电 介质抗氧化层厚度为lnm~10nm，所述的第16层金属低福射层厚度为8nm~18nm，所述的第 17层合金光吸收层厚度为0.5nm~10nm，所述的第18层电介质抗氧化层厚度为lnm~10nm， 所述的第19、20、21层复合介质保护层叠加总厚度为2〇111]1~5〇11111 〇 [0013]其中所述的20层薄膜在玻璃基板表面叠加方式为离线真空磁控阴极溅射沉积。
[0014] 其中所述电介质抗氧化层为陶瓷ΑΖ0层。
[0015] 与现有技术相比，采用上述技术方案的本实用新型的优点在于：
[0016] 1、本实用新型产品材料及工艺成熟可靠，可操作性强，应用范围广。同时由于结构 较市场上常见的普通双银L0W-E、三银L0W-E更为复杂和独特，所以产品被他人复制与模仿 的难度极高，保证了产品的独创性。
[0017] 2、本实用新型产品表面辐射率低于0.02，可以阻挡95 %以上的红外辐射热能，其 透过的太阳红外热能是普通的单银L0W-E的1 /8，是普通双银L0W-E的1 /4，节能性更好，为建 筑及门窗节能提供更好的选择。
[0018] 3、本实用新型产品可以进行后工序的钢化和热弯加工，增大了产品的可塑性和附 加值，利于规模化、批量化生产及异地加工，提高了生产效率，为建筑及门窗结构多样化提 供更多的选择。
[0019] 4、本实用新型产品可见光透过率在50%~75%内可调。外观颜色可以为中性色、 灰色、蓝色可调，降低了市场上产品的单一性，引导市场高效节能产品的多元化发展。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的广品结构不意图；
[0021] 图2和图3分别为本实用新型实施例1和实施例2的可热弯的红外热阻挡节能镀膜 玻璃的结构示意图。
[0022] 附图标记说明：1_玻璃基板;2-电介质干涉层;3-电介质干涉层;4-电介质抗氧化 层;5-为金属低福射层;6-电介质抗氧化层;7-电介质干涉层;8-电介质干涉层;9-电介质抗 氧化层；10-金属低福射层；11-合金光吸收层；12-电介质抗氧化层；13-电介质干涉层；14-电介质干涉层；15-电介质抗氧化层；16-金属低福射层；17-合金光吸收层；18-电介质抗氧 化层;19-复合介质保护层;20-复合介质保护层;21-复合介质保护层。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加的清楚明白，下 面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更 为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员 应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和 形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
[0024]本实用新型提供了一种结构牢固、紧凑，表面辐射率低于0.02,可以阻挡95%以上 的红外线辐射热能，同时可见光透光率及颜色可调，具备可以后续钢化和热弯功能的高节 能性红外线屏蔽玻璃。如图1所示，该红外线屏蔽玻璃包括玻璃基板1，以及在玻璃基板1表 面利用真空磁控溅射方式依次沉积叠加的电介质干涉层2、电介质干涉层3、电介质抗氧化 层4、金属低福射层5、电介质抗氧化层6、电介质干涉层7、电介质干涉层8、电介质抗氧化层 9、金属低福射层10、合金光吸收层11、电介质抗氧化层12、电介质干涉层13、电介质干涉层 14、电介质抗氧化层15、金属低福射层16、合金光吸收层17、电介质抗氧化层18、复合介质保 护层19、复合介质保护层20、复合介质保护层21。这样该红外线屏蔽玻璃所含的电介质干涉 层2、电介质干涉层3、电介质抗氧化层4能有效地加强玻璃基板1与金属低辐射层5的结合强 度。通过金属低辐射层5、金属低辐射层10、金属低辐射层16的设置及调节，增强太阳能红外 辐射的阻挡能力，降低红外线热辐射的透过率，起到降低辐射及节能的作用。通过合金光吸 收层11、合金光吸收层17的设置调节，降低可见光的透过率，从而降低光线从玻璃基板1射 向金属低福射层5、金属低福射层10、金属低福射层16的强度，起到调节透光率及光线舒适 度的作用。通过电介质抗氧化层4、电介质抗氧化层6、电介质抗氧化层9、电介质抗氧化层 12、电介质抗氧化层15、电介质抗氧化层18的设置及调节能有效地阻止金属低辐射层5、金 属低福射层10、金属低福射层16与空气的接触发生的氧化现象，保证了金属低福射层5、金 属低福射层10、金属低福射层16的低福射节能性。电介质干涉层7、电介质干涉层8、电介质 干涉层13、电介质干涉层14能够对有效地使光线在其界面上发生折射与干涉，使不同波长 下的可见光选择性的透过和反射，决定了玻璃基板外表面呈现的不同颜色。复合介质保护 层19、复合介质保护层20、复合介质保护层21能有效地对其前面的所有膜层起到保护并起 到耐热、抗划伤作用，使该红外线屏蔽玻璃膜层更耐加工，不易损坏，同时还可以通过复合 介质保护层19、复合介质保护层20的颜色调节，改变产品外观效果。
[0025]具体的，玻璃基板1可以是普通玻璃，或本领域常用的其他类型玻璃，该玻璃基板1 与上述电介质干涉层2相对的表面作为本发明可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃的外表 面，该表面也即是该玻璃的观测面。
[0026]具体的，上述的第2、3层电介质干涉层为Si3N4层、Sn〇2层、ZnSnOx层、TiOx层、ZnO层 中的任意且至少两种所组成的复合层，其中ZnSnOx分子式中的X为1~2，Ti0x分子式中的X 为2,叠加总厚度为15nm~40nm。上述的第4层电介质抗氧化层为陶瓷ΑΖ0层，厚度为lnm~ 10nm。上述的第5层金属低福射层为Ag层、Cu层、A1层或AgCu合金层中的任意一层，厚度为 3]11]1~1〇111]1。上述的第6层电介质抗氧化层为陶瓷八20层，厚度为1111]1~1〇111]1。上述的第7、8层 电介质干涉层为Si3N4层、Sn〇2层、ZnSnOx层、TiOx层、ZnO层中的任意且至少两种所组成的复 合层，叠加总厚度为55nm~85nm。上述的第9层电介质抗氧化层为陶瓷AZ0层，厚度为lnm~ 10nm。上述的第10层金属低福射层为Ag层、Cu层、A1层或AgCu合金层中的任意一层，厚度为 7nm~17nm。上述的第11层合金光吸收层为NiCr层、NiCrNx层、NiCrOx层、Nb层、NbNx层、NbOx 层中的任意一层，NiCrOx分子式中的X为1~1.33，NbOx分子式中的X为0.5~2.5，厚度为 0.5nm~10nm。上述的第12层电介质抗氧化层为陶瓷AZ0层，厚度为lnm~10nm。上述的第13、 14层电介质干涉层为Si3N4层、Sn〇2层、ZnSnOx层、TiOx层、ZnO层中的任意且至少两种所组成 的复合层，叠加总厚度为60nm~90nm。上述的第15层电介质抗氧化层为陶瓷AZ0层，厚度为 lnm~10nm。上述的第16层金属低福射层为Ag层、Cu层、A1层或AgCu合金层中的任意一层，厚 度为8nm~18nm。上述的第17层合金光吸收层为NiCr层、NiCrNx层、NiCrOx层、Nb层、NbNx层、 NbOx层中的任意一层，厚度为0.5nm~10nm。上述的第18层电介质抗氧化层为陶瓷AZ0层，厚 度为lnm~10nm。上述的第19、20、21层复合介质保护层为Si3N4层、Sn〇2层、ZnO层、TiOx层、 Zr〇2层中的任意且至少两种所组成的复合层，叠加总厚度为20nm~50nm。
[0027] 综上所述，本实用新型可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃实施例可以至少是如下 几种结构的优选实施例，当然不仅仅限于下述结构：
[0028] 第一种结构:如图2所示，本实用新型实施例可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃包 括玻璃基板1和一次叠加设置在玻璃基板1表面上的Si 3N4层2、Zn0层3、AZ0层4、Ag层5、AZ0层 6、ZnSn0x层7、Zn0层8、AZ0层9、Ag层10、NiCr层11、AZ0层12、ZnSn0x层13、Zn0层14、AZ0层15、 Ag 层 16、NiCr 层 17、AZ0 层 18、Zn0 层 19、Si3N4 层 20、Zr02 层 21。
[0029] 第二种结构:如图3所示，本实用新型实施例可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃包 括玻璃基板1和一次叠加设置在玻璃基板1表面上的Si 3N4层2、Ti0x层3、AZ0层4、Cu层5、AZ0 层6、Si3N4层7、ZnSn0x层8、AZ0层9、Ag层 10、NiCr层11、AZ0层12、Si3N4 层13、ZnSn0x层14、AZ0 层 15、Ag 层 16、NiCr 层 17、AZ0 层 18、ZnSn0x 层 19、Si3N4 层 20、Zr〇2 层 21。
[0030] 现结合实例，对本实用新型进一步详细说明。
[0031] 实施例1
[0032] 本实施例的可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃结构如图2所示，该可热弯的红外 热阻挡节能镀膜玻璃包括玻璃基板1及一次叠加在其表面上的Si 3N4层2、Zn0层3,叠加厚度 为30nm，ΑΖ0层4，厚度为lnm，Ag层5，厚度为10nm，ΑΖ0层6，厚度为lnm，ZnSnOx层7、ZnO层8，叠 加厚度为74m，AZ0层9,厚度为lnm，Ag层10,厚度为14nm，NiCr层11，厚度为0.5nm，AZ0层12， 厚度为lnm，ZnSnOx层13、ZnO层14,叠加厚度为74nm，AZ0层15,厚度为lnm，Ag层16,厚度为 14nm，NiCr 层 17,厚度为 0.5nm，AZ0 层 18,厚度为 lnm，Zn0 层 19、Si3N4 层 20、Zr02 层 21 叠加厚度 为44nm〇
[0033] 其制备方法为：利用平板玻璃真空磁控溅射镀膜机，采用下述表1列出的工艺参 数，使用20个阴极进行生产，制备出本实用新型可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃，其具体 工艺参数见下表：
[0034] 表 1
[0035]
[0036] 按照上述表中的工艺参数制备出来的可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃进行光 学性能测试，其结果如下：
[0037] 普通白玻基板面(观测面)的可见光透过率:73%，透过颜色:a* = -4.5，b* = 4.5;
[0038] 普通白玻基板面(观测面)的可见光反射率:6%，反射颜色:a* = -1.6，b* = _7;
[0039] 普通白玻基板面(观测面)的太阳红外热能透过率:4.5%;
[0040] Zr02层面(测量面)的表面辐射率值为:0.01。
[0041 ] 实施例2
[0042] 本实施例的可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃结构如图3所示，该红外线屏蔽玻 璃包括玻璃基板1及一次叠加在其表面上的Si3N4层2、Ti0x层3,叠加厚度为32nm，AZ0层4,厚 度为lnm，Cu层5,厚度为12nm，AZ0层6,厚度为1.5nm，Si3N4层7、ZnSn0x层8,叠加厚度为70m， ΑΖ0层9,厚度为lnm，Ag层10,厚度为15nm，NiCr层11，厚度为2nm，AZ0层12，厚度为lnm，Si3N4 层13、ZnSn0x层14,叠加厚度为75nm，AZ0层15,厚度为lnm，Ag层16，厚度为16nm，NiCr层17， 厚度为1.5nm，AZ0层18,厚度为lnm，ZnSnOx层19、Si 3N4层20、Zr02层21叠加厚度为40nm〇
[0043] 其制备方法为：利用平板玻璃真空磁控溅射镀膜机，采用下述表2列出的工艺参 数，使用20个阴极进行生产，制备出本实用新型可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃，其具体 工艺参数见下表：
[0044] 表 2
[0045]
[0046]
[0047] 按照上述表中的工艺参数制备出来的可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃进行光 学性能测试，其结果如下：
[0048] 普通白玻基板面(观测面)的可见光透过率:56 %，透过颜色:a* = -7.5，b* = -1;
[0049] 普通白玻基板面(观测面)的可见光反射率:8 %，反射颜色:a* = -3，b* = -5;
[0050] 普通白玻基板面(观测面)的太阳红外热能透过率:2.5%;
[00511 Zr02层面(测量面)的表面辐射率值为:0.01。
[0052]以上所述仅为本实用新型的较佳实例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实 用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃，包括玻璃基板，其特征在于:所述玻璃基板 表面依次叠加有20层薄膜，20层薄膜在所述玻璃基板上的依次叠加构成顺序为第1层为玻 璃基板、第2、3层为电介质干涉层，第4层为电介质抗氧化层，第5层为金属低辐射层，第6层 为电介质抗氧化层，第7、8层为电介质干涉层，第9层为电介质抗氧化层，第10层为金属低辐 射层，第11层为合金光吸收层，第12层为电介质抗氧化层，第13、14层为电介质干涉层，第15 层为电介质抗氧化层，第16层为金属低辐射层，第17层为合金光吸收层，第18层为电介质抗 氧化层，第19、20、21层为复合介质保护层； 其中所述电介质干涉射层为Si3N4层、Sn〇2层、ZnSnOx层、TiOx层、ZnO层或以上各层两层 以上的复合层； 所述金属低福射层为Ag层、Cu层、A1层或AgCu合金层中的任意一层； 所述合金光吸收层为NiCr层、NiCrNx层、NiCrOx层、Nb层、NbNx层、NbOx层中的任意一 层； 所述电介质抗氧化层为AZ0层； 所述复合介质保护层为Si3N4层、Sn〇2层、ZnO层、TiOx层、Zr〇2层中的一层或以上各层两 层以上的复合层。2. 根据权利要求1所述的可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃，其特征在于:所述的第2、 3层电介质干涉层叠加总厚度为15nm~40nm，所述的第4层电介质抗氧化层厚度为lnm~ 10nm，所述的第5层金属低福射层厚度为3nm~10nm，所述的第6层电介质抗氧化层厚度为 lnm~10nm，所述的第7、8层电介质干涉层叠加总厚度为55]11]1~85111]1，所述的第9层电介质抗 氧化层厚度为lnm~10nm，所述的第10层金属低福射层厚度为7nm~17nm，所述的第11层合 金光吸收层厚度为〇. 5nm~10nm，所述的第12层电介质抗氧化层厚度为lnm~10nm，所述的 第13、14层电介质干涉层叠加总厚度为60nm~90nm，所述的第15层电介质抗氧化层厚度为 lnm~10nm，所述的第16层金属低福射层厚度为8nm~18nm，所述的第17层合金光吸收层厚 度为0.5腦~1〇]1111，所述的第18层电介质抗氧化层厚度为1111]1~1〇11111，所述的第19、20、21层 复合介质保护层叠加总厚度为20nm~50nm〇3. 根据权利要求1所述的可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃，其特征在于:所述的20层 薄膜在玻璃基板表面叠加方式为离线真空磁控阴极溅射沉积。4. 根据权利要求1所述的可热弯的红外热阻挡节能镀膜玻璃，其特征在于:所述电介质 抗氧化层为陶瓷AZ0层。
【文档编号】B32B9/04GK205416573SQ201521039648
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月14日
【发明人】陈大伟, 陈宾
【申请人】信义玻璃(天津)有限公司