透过色中性的可钢化单银低辐射镀膜玻璃及其制备方法与流程

本发明涉及玻璃生产技术领域，具体涉及一种透过色中性的可钢化单银低辐射镀膜玻璃及其制备方法。

背景技术

低辐射镀膜玻璃是指在浮法玻璃表面沉积一层金属银作为功能层，对太阳光中的近红外线和生活环境中的远红外线起反射作用，从而降低玻璃对红外线的吸收和辐射率，此种玻璃既可用于家庭窗户，也可用于商店、写字楼和高档宾馆的玻璃幕墙及其它需要的场所。

目前低辐射镀膜玻璃及其中空制品具有理想的隔热保温性能以及合理的市场价格，已经在国内外的各类建筑中被广泛采用。可高温热处理的低辐射镀膜玻璃可以进行弯形处理，因此能更好的表达建筑的外形设计理念，另一方面也可以较明显的降低生产加工的成本，因而是市面上较为常见的一类产品。尽管采用可钢化镀膜玻璃的建筑在远距离观察时颜色各异，但在近距离上，都呈现较为明显的、统一的蓝绿或黄绿色(透射光的色度值a*＜-5，b*＞5)，难以彰显其先进感。随着审美角度的不断转变，市场对镀膜产品透过色的需求也变得多样化，显然一种透射光颜色为中性色(的色度值5＞a*＞-5，5＞b*＞-5)的可钢化低辐射镀膜玻璃产品是有较强的市场需求。

造成可钢化镀膜产品透过色明显偏绿的原因在于，其所镀的复合纳米膜层需要经受较长时间的高温(以常见的单室钢化炉为例，玻璃温度约670℃，受热时长平均7分钟)，因此膜层材料必须采用足够的保护层(如氮化硅层或镍铬层)来对低辐射银层进行保护。这些保护层对绿光有选择性的透过，导致市面上常见的可钢化镀膜产品透过色的颜色呈淡绿色，(透过色a*＜-5)。为了改变这一现象，镀膜玻璃产品在透过色的实现上一般可以通过选用不同折射率的材料，或/并选取有特殊选择吸收材料来对产品的透过色进行修正。但在以往技术中当引入金属铜或铜合金作为选择性吸收材料的情况下，虽然金属铜或铜合金层其纳米膜层的透过色呈暖色调，能中和现有可钢化双银产品的透过色，但是仍然存在可钢化双银产品在高温钢化过程中抗氧化能力不足的问题，特别是当铜有多个价位(+1和+2)的情况下，少量的氧原子迁移也会引起膜层的高温氧化破坏。

技术实现要素：

本发明提供一种能够解决上述问题的透过色中性的可钢化单银低辐射镀膜玻璃。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种透过色中性的可钢化单银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基体以及镀设于所述玻璃基体一侧表面的复合膜层，所述复合膜层包括自所述玻璃基体朝外依次镀设的第一保护电介质膜层、第一金属隔离膜层、低辐射功能膜层、第二金属隔离膜层、耐高温阻燃膜层和第二保护电介质膜层，所述低辐射功能膜层为ag-cu合金层，且其厚度为5-15nm，ag与cu按质量分数比为ag：cu＝80：20-60：40。

进一步的，所述第一保护电介质膜层为氧化锌/氧化铝复合层、氧化锌/氧化锡复合层、氮化硅/氮化铝复合层、氧化铌层或氮化硅/氧化锆复合层中的任意一种。

进一步的，所述第一保护电介质膜层的厚度为25-60nm。

进一步的，所述第一金属隔离膜层/第二金属隔离膜层为nicrox层。

进一步的，所述第一金属隔离膜层的厚度为0.5-8nm；所述第二金属隔离膜层的厚度为1-12nm。

进一步的，所述耐高温阻燃膜层为sbox层，所述耐高温阻燃膜层的厚度为30-60nm。

进一步的，所述第二保护电介质膜层为sinx层、siox层、sinxoy层或tiox层中的任意一层或任意两层的复合层。

进一步的，所述第二保护电介质膜层的厚度为35-80nm。

进一步的，所述复合膜层由依次镀设于所述玻璃基体上的氧化锌/氧化铝复合层、nicrox层、ag-cu合金层、nicrox层、sbox层和si3n4层组成。

本发明还提供一种上述可钢化单银低辐射镀膜玻璃的制备方法，包括采用磁控溅射镀膜方式在所述玻璃基体上依次镀设所述复合膜层中的各个膜层，具体包括如下步骤：

(1)在所述玻璃基体上镀制氧化锌/氧化铝复合层：利用旋转阴极，在中频电源的控制下，锌锡靶在氧气氛下溅射沉积，功率为48kw；

(2)在步骤(1)沉积形成的氧化锌/氧化铝复合层上镀制nicrox层：利用平面阴极，在直流电源的控制下，nicr靶在氩氧气氛中溅射沉积，功率为5kw；

(3)在步骤(2)沉积形成的nicrox层上镀制ag-cu合金层：利用平面阴极，在直流电源的控制下，银铜合金靶在氩气氛中溅射沉积，功率为8kw；

(4)在步骤(3)沉积形成ag-cu合金层上镀制nicrox层：利用平面阴极，在直流电源的控制下，nicr靶在氩氧气氛中溅射沉积，功率为6kw；

(5)在步骤(4)沉积形成的nicrox层上镀制sbox层：利用旋转阴极，在中频电源的控制下，sb靶在氧气氛下溅射沉积，功率为45kw；

(6)在步骤(5)沉积形成的sbox层上镀制si3n4层：利用旋转阴极，在中频电源的控制下，si靶在氮气氛下溅射沉积，功率为60kw。

采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明通过优化膜层结构和膜层厚度参数，可以对低辐射功能膜层起到更好的保护作用，提高了复合膜层整体的耐高温能力，使得最终制得的玻璃产品通透性更好，透过色更中性，并且由于铜价格便宜，可降低生产成本。

附图说明

附图1为本发明的透过色中性的可钢化单银低辐射镀膜玻璃的结构示意图。

其中，

100、玻璃基体；

200、复合膜层；

201、第一保护电介质膜层；202、第一金属隔离膜层；203、低辐射功能膜层；204、第二金属隔离膜层；205、耐高温阻燃膜层；206、第二保护电介质膜层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种透过色中性的可钢化单银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基体100以及镀设于玻璃基体100一侧表面的复合膜层200。复合膜层200包括自玻璃基体100朝外依次镀设的第一保护电介质膜层201、第一金属隔离膜层202、低辐射功能膜层203、第二金属隔离膜层204、耐高温阻燃膜层205和第二保护电介质膜层206。

低辐射功能膜层203为ag-cu合金层，其厚度优选为5-15nm，ag与cu按质量分数比为ag：cu＝80：20-60：40。本发明的低辐射功能膜层203采用ag-cu合金，并且ag与cu按上述组分配比进行镀制，可以使钢化后最终得到的玻璃产品通透性更高、颜色更清澈和炫丽，从而提升玻璃幕墙外观品质，ag-cu合金相对于纯ag价格较低。

第一金属隔离膜层202/第二金属隔离膜层204为nicrox层。优选的，第一金属隔离膜层202的厚度为0.5-8nm；第二金属隔离膜层204的厚度为1-12nm。通过在低辐射功能膜层203的两侧分别镀制nicrox层，在较高温度进行钢化处理时，nicrox层对部分渗透的氧具有较好的亲合力，可以有效的捕捉氧分子，更好的保护低辐射功能膜层203，另外由于nicrox部分与氧化合，可以进一步提高产品的可见光透过率，提高产品的通透性。

在采用磁控溅射镀膜方法镀制nicrox层时，优选采用纯氧进行溅射，这样可以确保nicrox层的纯度，减少了膜层掺杂的杂质，使膜层结构更完整，结合力更高，从而保证膜层致密度，有效保证产品生产的稳定性。

第一保护电介质膜层201为氧化锌/氧化铝复合层、氧化锌/氧化锡复合层、氮化硅/氮化铝复合层、氧化铌层或氮化硅/氧化锆复合层中的任意一种。优选的，第一保护电介质膜层201的厚度为25-60nm。

第二保护电介质膜层206为sinx层、siox层、sinxoy层或tiox层中的任意一层或任意两层的复合层。优选的，第二保护电介质膜层206的厚度为35-80nm。

本发明中第一保护电介质膜层201和第二保护电介质膜层206所选用的膜层材料具有优异的物理性能和抗化学腐蚀性能，沉积形成的膜层具有很强的抗腐蚀、抗机械划伤、抗高温的性能，从而提高后续成品的加工性能和使用寿命。

耐高温阻燃膜层205为sbox层，耐高温阻燃膜层205的厚度优选为30-60nm。本发明采用sbox作为耐高温阻燃膜层205的膜层材料可以提高对低辐射功能膜层203的保护作用，同时提高了复合膜层200整体的耐热性和耐高温冲击能力，可有效降低钢化后玻璃产品外观缺陷，解决玻璃产品辐射率偏高的问题。

以下为具体实施例。

实施例1

在清洗并烘干后的玻璃基体100的一侧表面依次镀设以下膜层：氧化锌/氧化锡复合层(即znsnox层)、nicrox层、ag-cu合金层、nicrox层、sbox层和si3n4层，上述各个膜层的厚度依次为36.6nm、4.2nm、9.6nm、4.7nm、37.3nm和52.7nm。

采用磁控溅射镀膜方法镀制上述复合膜层200具体包括以下步骤：

(1)在玻璃基体100上镀制znsnox层：利用旋转阴极，在中频电源的控制下，锌锡靶(按质量比zn：al＝98:2-95:5)在氧气氛下溅射沉积，沉积膜层厚度为36.6nm，功率为48kw；

(2)在步骤(1)沉积形成的znsnox层上镀制nicrox层：利用平面阴极，在直流电源的控制下，nicr靶在氩氧气氛中溅射沉积，沉积膜层厚度为4.2nm，功率为5kw；

(3)在步骤(2)沉积形成的nicrox层上镀制ag-cu合金层：利用平面阴极，在直流电源的控制下，银铜合金靶(按质量比ag：au＝80：20)在氩气氛中溅射沉积，沉积膜层厚度为9.6nm，功率为8kw；

(4)在步骤(3)沉积形成ag-cu合金层上镀制nicrox层：利用平面阴极，在直流电源的控制下，nicr靶在氩氧气氛中溅射沉积，沉积膜层厚度为4.7nm，功率为6kw；

(5)在步骤(4)沉积形成的nicrox层上镀制sbox层：利用旋转阴极，在中频电源的控制下，sb靶在氧气氛下溅射沉积，沉积膜层厚度为37.3nm，功率为45kw；

(6)在步骤(5)沉积形成的sbox层上镀制si3n4层：利用旋转阴极，在中频电源的控制下，si靶在氮气氛下溅射沉积，沉积膜层厚度为52.7nm，功率为60kw。

镀制完成后自动进入加热段进行钢化处理，往返进行加热，加热时间到后，自动进入平钢或弯钢化强制风冷，冷却时间过后，自动运行到下片台。以下为本实施例中钢化处理的具体参数：上部温度：670℃；下部温度：670℃；加热时间：460s；冷却时间：160s；风间栅距：25mm；吹延时间：4.0s；风压过渡时间：10s。

玻璃产品钢化前后的各项检测参数如下表1所示。

表1

实施例2

在清洗并烘干后的玻璃基体100的一侧表面依次镀设以下膜层：氮化硅/氮化铝复合层、nicrox层、ag-cu合金层、nicrox层、sbox层和si3n4层，上述各个膜层的厚度依次为26.3nm、2.8nm、14.2nm、10.1nm、48nm和41.3nm。

采用磁控溅射镀膜方法镀制上述复合膜层200具体包括以下步骤：

(1)在玻璃基体100上镀制氮化硅/氮化铝复合层：利用旋转阴极，在中频电源的控制下，硅铝靶(按质量比si：al＝92:8-88:12)在氮气氛下溅射沉积，沉积膜层厚度为26.3nm，功率为65kw；

(2)在步骤(1)沉积形成的znsnox层上镀制nicrox层：利用平面阴极，在直流电源的控制下，nicr靶在氩氧气氛中溅射沉积，沉积膜层厚度为2.8nm，功率为3kw；

(3)在步骤(2)沉积形成的nicrox层上镀制ag-cu合金层：利用平面阴极，在直流电源的控制下，银铜合金靶(按质量比ag：au＝60：40)在氩气氛中溅射沉积，沉积膜层厚度为14.2nm，功率为12kw；

(4)在步骤(3)沉积形成ag-cu合金层上镀制nicrox层：利用平面阴极，在直流电源的控制下，nicr靶在氩氧气氛中溅射沉积，沉积膜层厚度为10.1nm，功率为13kw；

(5)在步骤(4)沉积形成的nicrox层上镀制sbox层：利用旋转阴极，在中频电源的控制下，sb靶在氧气氛下溅射沉积，沉积膜层厚度为48nm，功率为60kw；

(6)在步骤(5)沉积形成的sbox层上镀制si3n4层：利用旋转阴极，在中频电源的控制下，si靶在氮气氛下溅射沉积，沉积膜层厚度为41.3nm，功率为48kw。

镀制完成后自动进入加热段进行钢化处理，往返进行加热，加热时间到后，自动进入平钢或弯钢化强制风冷，冷却时间过后，自动运行到下片台。以下为本实施例中钢化处理的具体参数：上部温度：670℃；下部温度：670℃；加热时间：460s；冷却时间：160s；风间栅距：25mm；吹延时间：4.0s；风压过渡时间：10s。

玻璃产品钢化前后的各项检测参数如下表2所示。

表2

通过实施例1和实施例2可以看出，本发明的玻璃产品通透性，透过色较中性。并且由于本发明的低辐射功能膜层203采用ag-cu合金，因而成本较低。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。