一种高抗氧化性隔热玻璃及其制造工艺的制作方法

文档序号:11765933阅读:438来源:国知局

本发明涉及功能玻璃技术领域,具体地说是一种高抗氧化性隔热玻璃及其制造工艺。



背景技术:

当前世界上新型绿色节能玻璃技术的进展,突出表现在研究生产出能够控制玻璃热传导效能,即传热系数低的玻璃上。而使用低辐射镀膜(low-e)中空玻璃是目前最先进和主要的玻璃门窗节能方式。其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比,具有较高的隔热效果、良好的光学性能与环保特性。

目前隔热玻璃按成膜性质可分为硬涂层隔热玻璃和软涂层隔热玻璃。

硬涂层隔热玻璃通过高温化学反应分解金属卤化物或有机金属化合物而在玻璃表面上制备一定厚度的金属氧化物半导体膜,膜层同玻璃基体结合牢固,其各项物理、化学、机械性能基本接近甚至超过玻璃基体,但其最大的缺点就是成膜厚度不可精确控制,光学性能指标难以稳定,生产过程中的连续性、重复性具有一定的困难。

软涂层隔热玻璃是利用真空状态下磁控溅射的方法在玻璃上镀制多层金属和介质膜层,常用的薄膜材料有:氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化硅、银、不锈钢,以及一些新工艺开始采用的氮化硅、氮氧化硅等。其中银层对隔热效能起到决定性的作用,但银层抗氧化强度非常低,对可见光范围的透过率吸收又非常大,所以造成了该产品的诸多缺点:储存期比较短,防湿方面也不理想,抗氧化强度较低,成本高、使用寿命短,不可暴露在空气中单片使用,必须加工成中空夹层等复合产品才能使用膜层。

因此,寻求一种高抗氧化、低成本、组分性能稳定、工艺重复性好、耐候性好的隔热玻璃,具有重要的应用价值和市场前景。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高抗氧化性隔热玻璃及其制造工艺。该隔热玻璃具有高透光性、高抗氧化性、红外阻隔效率高、理化性能稳定的优点,具有重要的应用价值和市场前景。

本发明为实现上述目的,采取以下技术方案予以实现:

一种高抗氧化性隔热玻璃,该隔热玻璃包括基底和依次设置在基底表面上的第一介质层氮氧化硅(sino)、第一强化层氧化铝锆(zralo3)、红外阻隔介质层nb-tno2、第二强化层氧化铝锆(zralo3)、第二介质层氮氧化硅(sino)。

优选地,所述基底为玻璃基底或塑胶基底。

优选地,所述玻璃基底为钢化玻璃基底。

优选地,所述第一介质层氮氧化硅的膜厚度为20~40nm、第一强化层氧化铝锆的膜厚度为20~30nm、红外阻隔介质层nb-tno2的膜厚度为100~200nm、第二强化层氧化铝锆的膜厚度为30~50nm、第二介质层氮氧化硅的膜厚度为30~40nm。

更优选地,所述红外阻隔介质层nb-tno2的膜厚度为150nm±5nm。这样设计具有工艺简便、稳定性高、产品质量好的特点,能够满足于大规模生产。

优选地,所述隔热玻璃在可见光区间的透过率不小于70%。

本发明的另一目的在于公开上述高抗氧化性隔热玻璃的制备方法包括以下步骤:

(1)将基底表面清洗干净,烘干,保证光洁度达到60-40;

(2)将处理好的基底置于托盘上,通过传动装置,进入磁控溅射镀膜设备内,开启真空,依次在基底表面上进行镀膜加工:第一介质层氮氧化硅、第一强化层氧化铝锆、红外阻隔介质层nb-tno2、第二强化层氧化铝锆、第二介质层氮氧化硅。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

本发明仅通过镀膜技术,从材料与工艺膜层设计的角度,实现低辐射玻璃高抗氧化性的关键技术,使其更加稳定、耐用、性能优良,同时每层膜层均为氧化物,可以保证较强的抗氧化性,净节能为正,是具有附着力强化层膜系的红外阻隔玻璃。

本发明可以减少后续加工储存环节,减少生产成本,减少资源的浪费,从而大幅提高生产效率、适合大规模量产。

本发明具有可见光透过率高、反射率低、光线吸收率小的特点,同时本发明色调中性,可以大大降低由于外观颜色引起的光污染。

本发明可以广泛应用于建筑幕墙、汽车工业、仪器仪表、环保工业等诸多领域。

附图说明

图1是本发明的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述,但需要说明的是,实施例并不对本发明要求保护范围的构成限制。

实施例1

如图1所示,一种高抗氧化性隔热玻璃,该隔热玻璃包括基底1和依次设置在基底1表面上的第一介质层氮氧化硅(sino)2、第一强化层氧化铝锆(zralo3)3、红外阻隔介质层nb-tno24、第二强化层氧化铝锆(zralo3)5、第二介质层氮氧化硅(sino)6。

基底为玻璃基底或塑胶基底。玻璃基底可以是钢化玻璃基底。

其中,第一介质层氮氧化硅的膜厚度为20~40nm、第一强化层氧化铝锆的膜厚度为20~30nm、红外阻隔介质层nb-tno2的膜厚度为100~200nm、第二强化层氧化铝锆的膜厚度为30~50nm、第二介质层氮氧化硅的膜厚度为30~40nm。

更优选地,红外阻隔介质层nb-tno2的膜厚度为150nm±5nm。这样设计具有工艺简便、稳定性高、产品质量好的特点,能够满足于大规模生产。

本发明的隔热玻璃在可见光区间的透过率不小于70%。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

本发明仅通过镀膜技术,从材料与工艺膜层设计的角度,实现低辐射玻璃高抗氧化性的关键技术,使其更加稳定、耐用、性能优良,同时每层膜层均为氧化物,可以保证较强的抗氧化性,净节能为正,是具有附着力强化层膜系的红外阻隔玻璃。

本发明可以减少后续加工储存环节,减少生产成本,减少资源的浪费,从而大幅提高生产效率、适合大规模量产。

本发明具有可见光透过率高、反射率低、光线吸收率小的特点,同时本发明色调中性,可以大大降低由于外观颜色引起的光污染。

本发明可以广泛应用于建筑幕墙、汽车工业、仪器仪表、环保工业等诸多领域。

实施例2

一种高抗氧化性隔热玻璃的制备方法,包括以下步骤:

一、将玻璃基底经过超声波平板清洗设备清洗后,风刀脱水,热风烘干,放置在托盘上,准备进入连续磁控镀膜生产线内。当镀膜设备本底真空为:5.0×10-3pa时,开启设备的挡板阀,经过平面传动机构,托盘平移进入镀膜设备的第一真空镀膜室内。该镀膜室设置一对si靶,在40kw直流电源、100sccm氩气作用下开始起弧,再冲入反应气体o2和n2的混合气体60sccm,工作真空度为:0.7pa,完成中频反应溅射,使sino材料溅射到基底表面,传动装置保证0.2米/分的速度向前运动,保证薄膜沉积厚度为20~40nm。

二、镀制sino薄膜完成后,传动机构将托盘和玻璃基底,平移到第一zral材料镀膜室内,考虑该膜层的溅射速率,设置一对zral靶,配置40kw电源,充入120sccm氩气作为工作气体,充入60sccmo2作为反应气体,工作真空度为:0.5pa,溅射沉积得到纯净的zralo3,同样传动装置保证0.2米/分的速度向前运动,保证薄膜沉积厚度为20~30nm。

三、镀制zralo3薄膜完成后,传动机构将托盘和玻璃基底,平移到第一、第二、第三和第四nb-tn材料镀膜室(共设置有四间nb-tn材料镀膜室)依次溅射nb-tno2膜层,由于该膜层的溅射速率与膜层厚度因素,每间nb-tn材料镀膜室设置一对nb-tn靶(共有四对),配置60kw电源,每间镀膜室充入100sccm氩气作为工作气体,充入50sccmo2作为反应气体,工作真空度为:0.6pa,溅射沉积得到纯净的nb-tno2膜层,同样传动装置保证0.2米/分的速度向前运动,保证薄膜沉积厚度为100~200nm。

四、镀制nb-tno2薄膜完成后,传动机构将托盘和玻璃基底,平移到第二、第三zral材料镀膜室(共设置有两间zral材料镀膜室)依次溅射zralo3膜层,由于该膜层的溅射速率与膜层厚度因素,每间zral材料镀膜室设置一对zral靶(共有两对),配置40kw电源,调整相应输出功率,每个镀膜室充入120sccm氩气作为工作气体,充入60sccmo2作为反应气体,工作真空度为:0.5pa,溅射沉积得到纯净的zralo3膜层,同样传动速度不变,保证薄膜沉积厚度为30~50nm。

五、如步骤一所示镀制sino薄膜,得到薄膜沉积厚度为30~40nm。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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