一种高透光率低辐射镀膜玻璃的制作方法与流程

文档序号:11684912阅读:168来源:国知局
发明领域本发明属于镀膜玻璃
技术领域
,具体地说是涉及一种高透光率低辐射镀膜玻璃的制作方法。
背景技术
:低辐射镀膜玻璃(“low-e”玻璃)是一种对波长4.5~25μm的红外线有较高反射比的镀膜玻璃。low-e玻璃即采用物理或化学方法在玻璃表面上镀上含有一层或两层甚至多层膜系的金属薄膜或金属氧化物薄膜,来降低室内外温差而引起的热传递,保障生活、工作的舒适性。low-e玻璃具有传热系数低和反射红外线的特点。它的主要功能是降低室内外远红外线的辐射能量传递,而允许太阳能辐射尽可能多地进入室内,从而维持室内的温度,节省暖气、空调费用的开支,并以此达到环保节能的目的。适当控制low-e玻璃的透过,使它既能反射部分太阳能辐射,也能降低室内外热辐射能量的传递,从而形成一堵隔离辐射能的窗。从20世纪90年代开始,欧美发达国家开始广泛应用此种玻璃。目前,低辐射镀膜玻璃已经广泛应用在建筑领域,透过率的提高,一般采用介电层的增透作用和金属层厚度的降低来实现,但是金属层厚度过低会导致钢化时功能层的氧化,影响镀膜玻璃的光学性能,从而影响了镀膜玻璃的深加工性能。目前市售的镀膜玻璃光学性能较差,可见光透过率低于80%,且大多采用纯银功能层,容易被氧化,较快失去作用。技术实现要素:有鉴于此,本发明提供了一种高透光率低辐射镀膜玻璃及其制作方法,以提供一种高透光率、使用性能稳定的低辐射镀膜玻璃。为达到上述目的,本发明所采取的技术方案为:一种高透光率低辐射镀膜玻璃的制作方法,包括以下步骤:(1)将玻璃基板进行表面处理:a.使用中性清洗剂清洗玻所述璃基板表面,并用去离子水冲洗3~5遍;b.鼓风机干燥15~20min,吹干水渍;(2)镀制高透光率低辐射玻璃膜层:a.采用磁控溅射沉积工艺,在真空度为2.4×10-3~4.5×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,在所述玻璃基板上溅射内层介质层,沉积厚度为20~40nm,氮气和氩气的体积比为1:2.5~3.5,沉积功率为25~45kw;b.在真空度为1×10-3~3×10-3mbar的氩气氛围中,在所述内层介质层上溅射功能层,沉积厚度为8~12nm,沉积功率为7~15kw;c.在真空度为2×10-3~5×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,在所述功能层上溅射外层介质层,沉积厚度为20~50nm,氮气和氩气的体积比为1:2.5~3.5,沉积功率为20~40kw;d.采用硅铝合金靶,在真空度为2×10-3~4×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,在所述外层介质层上镀制保护层,沉积厚度为5~25nm,氮气与氩体积比为1:2~3,沉积功率为15~35kw;(3)切割:切去边缘膜层并进行磨边;(4)钢化:将高透光率低辐射镀膜玻璃的镀膜面朝向导热传动辊,在680~750℃的温度下保持20~25min,得成品。优选地,在本发明的较佳实施例中,所述内层介质层设置在所述玻璃基板之上,所述功能层设置在所述内层质层之上,所述外层介质层设置在所述功能层之上;所述保护层设置在所述外层介质层之上。优选地,在本发明的较佳实施例中,所述内层介质层和所述外层介质层分别为znsnniox膜层和znsnmgox膜层,其中x的范围为0<x<4。优选地,在本发明的较佳实施例中,所述znsnniox膜层是由采用znsnni合金靶材磁控溅射沉积得到的;所述znsnmgox膜层是由采用znsnmg合金靶材磁控溅射沉积得到的。优选地,在本发明的较佳实施例中,所述功能层为含银的合金层。优选地,在本发明的较佳实施例中,所述保护层为氮化硅膜层。本发明的有益效果:本发明采用磁控溅射沉积工艺,使用含银合金层作为功能层,有效避免银离子凝聚及银层被氧化,具有更高的热稳定性,在高温处理之后,在降低镀膜玻璃辐射率的同时提高其透光率,且对红外区域有较高反射作用。介质层采用znsnmgox膜层和znsnniox膜层替换氧化锌或掺铝氧化锌,所以其化学稳定性和热稳定性得到显著改善,并且在合金靶材中引入的mg或者ni抑制了zn和sn大晶粒的生长,靶材显微组织结构得到了改善,利于提高溅射过程的稳定性。将保护层从常规的镍铬合金膜层替换为氮化硅保护层,在热处理中有稳定的抗热冲击性能。此外,通过对各膜层厚度的优化,使得保障低辐射性能的同时,具有有更好的透光率;本发明采用的磁控溅射镀膜法制备的膜层间结合力更强,使用寿命长,提高了产品的使用性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。实施例1:一种高透光率低辐射镀膜玻璃的制作方法,包括以下步骤:(1)将玻璃基板进行表面处理:a.使用中性清洗剂清洗玻璃基板表面,并用去离子水冲洗3遍;b.鼓风机干燥15min,吹干水渍;(2)镀制高透光率低辐射玻璃膜层:一次在玻璃基板之上溅射内层介质层,功能层,外层介质层和保护层,具体工艺条件如下;a.采用磁控溅射沉积工艺,在真空度为2.4×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,采用znsnni合金靶材,在玻璃基板上溅射内层介质层,沉积厚度为20nm,氮气和氩气的体积比为1:2.5,沉积功率为25kw;b.在真空度为1×10-3mbar的氩气氛围中,在内层介质层上溅射功能层,沉积厚度为8nm,沉积功率为7kw;c.在真空度为2×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,采用znsnmg合金靶材,在功能层上溅射外层介质层,沉积厚度为20nm,氮气和氩气的体积比为1:2.5,沉积功率为20kw;d.采用硅铝合金靶,在真空度为2×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,在外层介质层上镀制氮化硅保护层,沉积厚度为5nm,氮气与氩体积比为1:2,沉积功率为15kw;(3)切割:切去边缘膜层并进行磨边;(4)钢化:将高透光率低辐射镀膜玻璃的镀膜面朝向导热传动辊,在680℃的温度下保持20min,得成品。内层介质层和外层介质层分别为znsnniox膜层和znsnmgox膜层,其中x的范围为0<x<4。实施例2:一种高透光率低辐射镀膜玻璃的制作方法,包括以下步骤:(1)将玻璃基板进行表面处理:a.使用中性清洗剂清洗玻璃基板表面,并用去离子水冲洗4遍;b.鼓风机干燥17min,吹干水渍;(2)镀制高透光率低辐射玻璃膜层:一次在玻璃基板之上溅射内层介质层,功能层,外层介质层和保护层,具体工艺条件如下;a.采用磁控溅射沉积工艺,在真空度为3.5×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,采用znsnni合金靶材,在玻璃基板上溅射内层介质层,沉积厚度为30nm,氮气和氩气的体积比为1:3,沉积功率为35kw;b.在真空度为2×10-3mbar的氩气氛围中,在内层介质层上溅射功能层,沉积厚度为10nm,沉积功率为11kw;c.在真空度为3.5×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,采用znsnmg合金靶材,在功能层上溅射外层介质层,沉积厚度为35nm,氮气和氩气的体积比为1:3,沉积功率为30kw;d.采用硅铝合金靶,在真空度为3×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,在外层介质层上镀制氮化硅保护层,沉积厚度为15nm,氮气与氩体积比为1:2.5,沉积功率为25kw;(3)切割:切去边缘膜层并进行磨边;(4)钢化:将高透光率低辐射镀膜玻璃的镀膜面朝向导热传动辊,在720℃的温度下保持22min,得成品。内层介质层和外层介质层分别为znsnniox膜层和znsnmgox膜层,其中x的范围为0<x<4。实施例3:一种高透光率低辐射镀膜玻璃的制作方法,包括以下步骤:(1)将玻璃基板进行表面处理:a.使用中性清洗剂清洗玻璃基板表面,并用去离子水冲洗5遍;b.鼓风机干燥20min,吹干水渍;(2)镀制高透光率低辐射玻璃膜层:一次在玻璃基板之上溅射内层介质层,功能层,外层介质层和保护层,具体工艺条件如下;a.采用磁控溅射沉积工艺,在真空度为4.5×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,采用znsnni合金靶材,在玻璃基板上溅射内层介质层,沉积厚度为40nm,氮气和氩气的体积比为1:3.5,沉积功率为45kw;b.在真空度为3×10-3mbar的氩气氛围中,在内层介质层上溅射功能层,沉积厚度为12nm,沉积功率为15kw;c.在真空度为5×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,采用znsnmg合金靶材,在功能层上溅射外层介质层,沉积厚度为50nm,氮气和氩气的体积比为1:3.5,沉积功率为40kw;d.采用硅铝合金靶,在真空度为4×10-3mbar的氮气和氩气氛围中,在外层介质层上镀制氮化硅保护层,沉积厚度为25nm,氮气与氩体积比为1:3,沉积功率为35kw;(3)切割:切去边缘膜层并进行磨边;(4)钢化:将高透光率低辐射镀膜玻璃的镀膜面朝向导热传动辊,在750℃的温度下保持25min,得成品。内层介质层和外层介质层分别为znsnniox膜层和znsnmgox膜层,其中x的范围为0<x<4。对实施例1~3工艺所制得的高透光率低辐射镀膜玻璃的成品质量进行检测,测试结果如表1所示。表1:测试结果实施例光透过率,%低辐射率,%实施例182.350.053实施例283.450.055实施例382.230.054通过测试结果可以看出,通过本发明提供的制作方法制得的高透光率低辐射镀膜玻璃光学性能较好,在低辐射率较低的情况下,可见光透过率均高于80%,本发明采用的磁控溅射镀膜法制备的膜层间结合力更强,使用寿命长,产品具有更优异的使用性能。当前第1页12
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