专利名称：一种铌、low-e玻璃及其制造方法
技术领域：
本发明涉及低辐射玻璃(即LOW-E玻璃)，特别是一种铌、LOff-E玻璃及其制造方法。
背景技术：
随着经济的发展，玻璃在建筑行业中的使用量不断增大。近代建筑上除了考虑美学和外观特征外，现在更注重的是如何控制热量、室内制冷成本和内部阳光投射舒适的整体平衡问题。目前，能源短缺的问题已经越来越凸显出来，如何减少建筑能耗也成为人们普遍关注的问题，而现有的外门窗玻璃的热辐射能耗损失是建筑物总能耗的50%以上，这是十分可惜的。为此，LOW-E玻璃就应运而生。这种产品是在玻璃表面镀上多层金属或其它化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异个隔热效果和良好的透光性。目前的LOW-E玻璃生产方法有在线高温热解沉积法和离线真空溅射法两种。其中又以离线真空溅射法使用最为普遍。和高温热解沉积法不同，溅射法是离线的。且据玻璃传输位置的不同有水平及垂直之分。现有的溅射法工艺生产LOW-E玻璃，需一层纯银薄膜作为功能膜。纯银膜在二层金属氧化物膜之间。金属氧化物膜对纯银膜提供保护，且作为膜层之间的中间层增加颜色的纯度及光透射度。垂直式生产工艺中，玻璃垂直放置在架子上，送入KT1帕数量级的真空环境中，通入适量的工艺气体(惰性气体Ar或反应气体02、N2),并保持真空度稳定。将靶材Ag、Si等嵌入阴极，并在与阴极垂直的水平方向置入磁场从而构成磁控靶。以磁控靶为阴极，加上直流或交流电源，在高电压的作用下，工艺气体发生电离，形成等离子体。其中，电子在电场和磁场的共同作用下，进行高速螺旋运动，碰撞气体分子，产生更多的正离子和电子；正离子在电场的作用下，达到一定的能量后撞击阴极靶材，被溅射出的靶材沉积在玻璃基片上形成薄膜。为了形成均勻一致的膜层，阴极靶靠近玻璃表面来回移动。为了取得多层膜，必须使用多个阴极，每一个阴极均是在玻璃表面来回移动，形成一定的膜厚。水平法在很大程度上是和垂直法相似的。主要区别在玻璃的放置，玻璃由水平排列的轮子传输，通过阴极，玻璃通过一系列销定阀门之后，真空度也随之变化。当玻璃到达主要溅射室时，镀膜压力达到，金属阴极靶固定，玻璃移动。在玻璃通过阴极过程中，膜层形成。但是，上述现有技术中采用的纯银膜将大大提高产品的成本，而且镀膜玻璃不能直接进行钢化操作，而且在钢化过程中，镀膜层常常容易被破坏，造成产品功能缺失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铌、LOW-E玻璃及其制造方法，它主要解决现有离线真空溅射法生产LOW-E玻璃所存在的缺陷，它能对太阳光中可见光有高的透射效率可达93% 以上，而反射比则很低，保证了建筑物良好的采光，又避免了光污染，营造柔和、舒适的光环本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是。一种铌、LOW-E玻璃，其特征在于它使用浮法超白玻璃作为基片，并采用离线真空溅射法将铌、氧化锌、纳米级无机硅及炭作为靶材溅镀到基片上形成镀膜层；其中，镀膜层厚度为10 um—25um。一种铌、LOW-E玻璃的制造方法，其特征在于它包括如下步骤，将浮法超白玻璃基片送入10—1帕数量级的真空环境中，通入适量的工艺气体如惰性气体Ar或反应气体02、 N2,并保持真空度稳定；将靶材铌、氧化锌、纳米级无机硅及炭依次嵌入阴极，并在与阴极垂直的方向置入磁场从而构成磁控靶；以磁控靶为阴极，加上直流或交流电源，在高电压的作用下，工艺气体发生电离，形成等离子体，电子在电场和磁场的共同作用下，进行高速螺旋运动，碰撞气体分子，产生更多的正离子和电子；正离子在电场的作用下，达到一定的能量后撞击阴极靶材，被溅射出的靶材沉积在玻璃基片上形成薄膜。所述的铌、LOff-E玻璃的制造方法，其特征在于为了形成均勻一致的膜层，阴极靶靠近玻璃基片表面来回移动。本发明的有益效果是。1)本发明LOW-E玻璃具有可见光的高透过率达到90%以上和阻断紫外线的阻断效率达到50%以上。2)本发明LOW-E玻璃采用能够获得比能和光透过率高的镀膜层铌、氧化锌、纳米级无机硅及炭作为镀膜层特性的靶材，与采用纯银膜的产品相比，将大大降低产品的成本。3)本发明的LOW-E玻璃的镀膜靶材包括炭，它解决了镀膜玻璃不能直接钢化的技术难题，它可利用炭性能的辐射热传递进行钢化，镀膜层牢固，在环境中不霉变不变质，具有安全性。
具体实施例方式本发明公开了一种铌、LOW-E玻璃及其制造方法。其制造方法包括如下步骤，将浮法超白玻璃基片送入 ο—1帕数量级的真空环境中，通入适量的工艺气体如惰性气体Ar或反应气体02、N2，并保持真空度稳定；将靶材铌、氧化锌、纳米级无机硅及炭依次嵌入阴极， 并在与阴极垂直的方向置入磁场从而构成磁控靶；以磁控靶为阴极，加上直流或交流电源， 在高电压的作用下，工艺气体发生电离，形成等离子体，电子在电场和磁场的共同作用下， 进行高速螺旋运动，碰撞气体分子，产生更多的正离子和电子；正离子在电场的作用下，达到一定的能量后撞击阴极靶材，被溅射出的靶材沉积在玻璃基片上形成薄膜。为了形成均勻一致的膜层，阴极靶靠近玻璃基片表面来回移动。本发明采用的离线真空溅射法的工艺步骤与现有工艺步骤基本一致，也可以包括水平和垂直两种操作方式，其主要不同之处就是靶材的选择方面。本发明方法步骤中，要求选择高质量的浮法超白玻璃作Low-E玻璃的基片，然后按照要求实施玻璃深加工，制成一定规格的外型要求、进入玻璃清洗、烘干程序、工序在保证玻璃质量的前提下提供镀膜。
本发明方法步骤中，选择作为镀膜层的铌、氧化锌、纳米级无机硅及炭作为靶材材料，按照一定的程序排列，但必须把炭作为最后排列项目。本发明方法步骤中，设定的玻璃输送速度(如水平输送)为5-6米/分和各靶材射沉积效率，来决定镀膜层的厚度从而实现镀膜光谱效果，其镀膜厚度，一般控制在10 um—25um。本发明方法生产获得的LOW-E玻璃产品，其在350nm-800 nm的太阳光透过率可达到85%以上。具有原料易获得，制造成本低有一定的经济竞争性。综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
权利要求
1.一种铌、LOW-E玻璃，其特征在于它使用浮法超白玻璃作为基片，并采用离线真空溅射法将铌、氧化锌、纳米级无机硅及炭作为靶材溅镀到基片上形成镀膜层；其中，镀膜层厚度为 10 um—25um。
2.—种铌、LOW-E玻璃的制造方法，其特征在于它包括如下步骤，将浮法超白玻璃基片送入10—1帕数量级的真空环境中，通入适量的工艺气体如惰性气体Ar或反应气体02、 N2,并保持真空度稳定；将靶材铌、氧化锌、纳米级无机硅及炭依次嵌入阴极，并在与阴极垂直的方向置入磁场从而构成磁控靶；以磁控靶为阴极，加上直流或交流电源，在高电压的作用下，工艺气体发生电离，形成等离子体，电子在电场和磁场的共同作用下，进行高速螺旋运动，碰撞气体分子，产生更多的正离子和电子；正离子在电场的作用下，达到一定的能量后撞击阴极靶材，被溅射出的靶材沉积在玻璃基片上形成薄膜。
3.根据权利要求2所述的铌、LOW-E玻璃的制造方法，其特征在于为了形成均勻一致的膜层，阴极靶靠近玻璃基片表面来回移动。
全文摘要
本发明涉及低辐射玻璃(即LOW-E玻璃)，特别是一种鈮、LOW-E玻璃及其制造方法。它使用浮法超白玻璃作为基片，并采用离线真空溅射法将铌、氧化锌、纳米级无机硅及炭作为靶材溅镀到基片上形成镀膜层；其中，镀膜层厚度为10um-25um。它能对太阳光中可见光有高的透射效率可达93%以上，而反射比则很低，保证了建筑物良好的采光，又避免了光污染，营造柔和、舒适的光环境。
文档编号C03C17/09GK102276157SQ20111015012
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者阮泽云, 阮洪良 申请人:上海福莱特玻璃有限公司, 福莱特光伏玻璃集团股份有限公司