双膜可热弯LOW-E玻璃的制作方法

文档序号:15891874发布日期:2018-11-09 20:27阅读:402来源:国知局

本实用新型属于玻璃技术领域,尤其涉及一种双膜可热弯LOW-E玻璃。



背景技术:

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,从而使镀膜玻璃得到推广,与此同时,随着国家对建筑节能要求的不断提高,这类低辐射镀膜节能玻璃的应用普及程度也得到了不断的提高。同时,人们在选择建筑门窗玻璃时,除了考虑其外观美学特征外,也越来越注重玻璃的节能特性,如热量控制、制冷成本以及内部阳光投射舒适平衡等的问题。其中最主要的是解决热量透过问题,即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,从而降低制冷或采暖费用来提升节能性,也就是说,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。

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LOW-E玻璃、双银LOW-E玻璃以及三银LOW-E玻璃,虽然后两者的热量透过率相对较低、光热平衡度较好,但是同样的制作面积,后两者的制造成本要比单银LOW-E玻璃高出3至6倍,故而对节能要求高的建筑成本也会大幅度增加。此外,虽然双银LOW-E和三银LOW-E的玻璃产品可以控制较低的传热,但是其不能满足高遮阳的要求,故其在北方一些对遮阳及传热要求高的地区的使用也会受到限制;而单银LOW-E玻璃虽然具有较好的遮阳能力,但是其传热能力却没有双银LOW-E玻璃和三银LOW-E玻璃好。所以,设计一种既够满足低传热要求并控制遮阳,也能够达到高遮阳要求并控制传热,同时成本又相对低于双银LOW-E和三银LOW-E玻璃产品的新型节能产品是目前玻璃市场的又一发展方向。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种双膜可热弯LOW-E玻璃,旨在解决现有技术中的镀膜玻璃在传热性能、遮阳性能以及制作成本之间存在矛盾的技术问题。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种双膜可热弯LOW-E玻璃,包括玻璃基板,玻璃基板相对的两表面分别为锡面层和空气面层,锡面层和空气面层的表面分别覆盖固定有第一膜层组件和第二膜层组件;第一膜层组件包括依序叠设的第一电介质干涉层、第二电介质干涉层、半导体低辐射层、第一复合介质保护层以及第二复合介质保护层,第一电介质干涉层覆盖固定于锡面层上;第二膜层组件包括依序叠设的第三电介质干涉层、第四电介质干涉层、第一合金光吸收层、金属低辐射层、第二合金光吸收层、第一电介质抗氧化层、第二电介质抗氧化层、第三复合介质保护层以及第四复合介质保护层,第三电介质干涉层覆盖固定于空气面层上。

优选地,第一电介质干涉层和第二电介质干涉层分别为ZnAlOX层和SiO2层;且第一电介质干涉层的厚度为20nm~40nm,第二电介质干涉层的厚度为40nm~60nm。

优选地,半导体低辐射层为ITO层,且半导体低辐射层的厚度为10nm~18nm。

优选地,第一复合介质保护层和第二复合介质保护层分别为SiO2层和ZrO2层;且第一复合介质保护层的厚度为20nm~40nm,第二复合介质保护层的厚度为40nm~60nm。

优选地,第三电介质干涉层和第四电介质干涉层分别为Si3N4层和AZO层;且第三电介质干涉层的厚度为15nm~25nm,第四电介质干涉层的厚度为10nm~20nm。

优选地,第一合金光吸收层和第二合金光吸收层均为NiCrNX层;且第一合金光吸收层和第二合金光吸收层的厚度均为4nm~15nm。

优选地,金属低辐射层为AgNX层;且金属低辐射层的厚度为5nm~10nm。

优选地,第一电介质抗氧化层和第二电介质抗氧化层分别为AZO层和ZnAlOX层;且第一电介质抗氧化层和第二电介质抗氧化层的厚度均为5nm~15nm。

优选地,第三复合介质保护层和第四复合介质保护层分别为Si3N4层和ZrO2层;且第三复合介质保护层膜层的厚度为10nm~20nm,第四复合介质保护层膜层的厚度为10nm~15nm。

优选地,玻璃基板为浮法玻璃。

本实用新型的有益效果:本实用新型提供的双膜可热弯LOW-E玻璃,由于在玻璃基板的锡面层叠加设置有第一电介质干涉层、第二电介质干涉层、半导体低辐射层、第一复合介质保护层以及第二复合介质保护层,同时在玻璃基板的空气面层叠加第三电介质干涉层、第四电介质干涉层、第一合金光吸收层、金属低辐射层、第二合金光吸收层、第一电介质抗氧化层、第二电介质抗氧化层、第三复合介质保护层以及第四复合介质保护层,上述的各个功能膜层之间的相互配合作用,使该双膜可热弯LOW-E玻璃能够实现对透光、传热、遮阳以及低辐射的控制,其单片玻璃的可见光透过率为45%~85%,传热K值小于2.9,具有高透光、低传热及高节能的性能特点,提升了现有工艺及结构下的镀膜玻璃产品的功能,增加了镀膜玻璃产品的多元性;并且,双膜可热弯LOW-E玻璃的制作成本也只仅为双银LOW-E玻璃制作成本的1/2、三银LOW-E的1/4,生产成本相对较低,使其更加能够适应市场的潮流变化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的双膜可热弯LOW-E玻璃的结构示意图。

其中,图中各附图标记:

10—玻璃基板 11—锡面层

12—空气面层 20—第一膜层组件

21—第一电介质干涉层 22—第二电介质干涉层

23—半导体低辐射层 24—第一复合介质保护层

25—第二复合介质保护层 30—第二膜层组件

31—第三电介质干涉层 32—第四电介质干涉层

33—第一合金光吸收层 34—金属低辐射层

35—第二合金光吸收层 36—第一电介质抗氧化层

37—第二电介质抗氧化层 38—第三复合介质保护层

39—第四复合介质保护层。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示,本实用新型的提供了一种双膜可热弯LOW-E玻璃,包括玻璃基板10,玻璃基板10相对的两表面分别为锡面层11和空气面层12,锡面层11和空气面层12的表面分别覆盖固定有第一膜层组件20和第二膜层组件30;第一膜层组件20包括依序叠设的第一电介质干涉层21、第二电介质干涉层22、半导体低辐射层23、第一复合介质保护层24以及第二复合介质保护层25,第一电介质干涉层21覆盖固定于锡面层11上;第二膜层组件30包括依序叠设的第三电介质干涉层31、第四电介质干涉层32、第一合金光吸收层33、金属低辐射层34、第二合金光吸收层35、第一电介质抗氧化层36、第二电介质抗氧化层37、第三复合介质保护层38以及第四复合介质保护层39,第三电介质干涉层31覆盖固定于空气面层12上。

本实施例的双膜可热弯LOW-E玻璃,其玻璃基板10的锡面层11依序覆盖固定的第一电介质干涉层21、第二电介质干涉层22、半导体低辐射层23、第一复合介质保护层24以及第二复合介质保护层25,以及空气面层12上依序覆盖固定的第三电介质干涉层31、第四电介质干涉层32、第一合金光吸收层33、金属低辐射层34、第二合金光吸收层35、第一电介质抗氧化层36、第二电介质抗氧化层37、第三复合介质保护层38以及第四复合介质保护层39均具有不同的膜层结构,各个膜层相互配合作用从而能够达到改善LOW-E玻璃产品功能效果的目的。

具体地,利用第一电介质干涉层21和第三电介质干涉层31分别能够加强玻璃基板10与半导体低辐射层23和合金光吸收层之间的结合强度;利用第一电介质干涉层21、第二电介质干涉层22、第三电介质干涉层31以及第四电介质干涉层32则能保证LOW-E玻璃产品颜色的稳定性;半导体低辐射层23和金属低辐射层34的设置主要用于调节LOW-E玻璃对太阳能红外辐射的阻挡能力,以降低红外线热辐射的透过率,增强玻璃的隔热效果;第一合金光吸收层33和第二合金光吸收层35能够调节可见光的透过率,从而调节光线从玻璃基板10射入并穿透第一膜层组件20和第二膜层组件30的强度;第一复合介质保护层24和第二复合介质保护层25则能有效地保护半导体低辐射层23,从而提高LOW-E玻璃的整体耐磨性以及抗划伤性,使玻璃产品不易被损坏、更耐加工;此外,第一电介质抗氧化层36、第二电介质抗氧化层37的设置,则主要用来防止第二低辐射层25与空气的接触而被氧化,同时其也能使光线在其界面上发生折射与干涉,并可以选择性的透过和反射可见光,从而决定玻璃基板10的外观颜色;最后覆盖设置的第三复合介质保护层38和第四复合介质保护层39则主要用来保护前面的功能膜层,使其更耐热、更抗划伤同时也更易加工。

本实施例的双膜可热弯LOW-E玻璃,其通过在玻璃基板10的锡面层11和空气面层12的表面分别设置包含上述功能膜层的第一膜层组件20和第二膜层组价,且各个膜层相互配合作用,使本实施例的双膜可热弯LOW-E玻璃具有较好的透光能力,其单片玻璃的可见光的透过率在45%~85%之间;同时,该LOW-E玻璃也具有较好的隔热效果,单片玻璃的传热K值小于2.9,低传热性能达到双银LOW-E和三银LOW-E的水平,同时其还具有良好的传热能力和防辐射能力,打破了传统的玻璃节能理念,为建筑及门窗节能提供更好的选择,一定程度上提升了现有工艺及结构下的镀膜玻璃产品的功能,增加了镀膜玻璃产品的多元性;此外,双膜可热弯LOW-E玻璃的制作成本也只仅为双银LOW-E玻璃制作成本的1/2、三银LOW-E的1/4,生产成本相对较低,使其更加能够适应市场的潮流变化。

具体地,上述的第一膜层组件20和第二膜层组件30均采用离线真空磁控阴极溅射沉积的方式覆盖固定于玻璃基板10上。由于离线真空磁控阴极溅射沉积工艺具有溅射镀膜速度快、溅射形成的膜层致密、附着性好,且适合于大批量、高效率地工业生产的优点,因此,此处采用离线真空磁控阴极溅射沉积工艺来沉积第一膜层组件20和第二膜层组件30不仅可以提高第一膜层组件20和第二膜层组件30分别与玻璃基板10的锡面层11和空气面层12之间结合的强度,同时也能够提高生产效率、节约生产的时间成本。

在本实施例中,如图1所示,上述的第一电介质干涉层21和第二电介质干涉层22分别为ZnAlOX层和SiO2层;其中,ZnAlOX层能够起到加强玻璃基板10的锡面层11与半导体低辐射层23之间的结合强度的作用,而SiO2层则能够起到加强玻璃基板10的空气面层12与合金光吸收层之间的结合强度的作用;并且,上述的第一电介质干涉层21的厚度为20nm~40nm,第二电介质干涉层22的厚度为40nm~60nm。具体地,第一电介质干涉层21和第二电介质干涉层22的厚度均可以根据玻璃产品的使用环境的具体情况如光照强度等进行设计,以保证第一电介质干涉层21和第二电介质干涉层22的厚度足以满足各项使用要求。在本实施例中,第一电介质干涉层21的厚度可以为20nm、22nm、25nm、27nm、30nm、32nm、35nm、37nm或者40nm,第二电介质干涉层22的厚度可以为40nm、42nm、45nm、47nm、50nm、52nm、55nm、57nm或者60nm。

在本实施例中,如图1所示,半导体低辐射层23为ITO层,且半导体低辐射层23的厚度为10nm~18nm,具体地,其厚度可以为10nm、11nm、12nm、13nm、14nm、15nm、16nm或者17nm。

在本实施例中,如图1所示,上述的第一复合介质保护层24和第二复合介质保护层25分别为SiO2层和ZrO2层;其中,SiO2层和ZrO2层两者相互配合使用能够起到调节可见光透过率的作用。并且,上述的第一复合介质保护层24的厚度为20nm~40nm,第二复合介质保护层25的厚度为40nm~60nm;具体地,第一复合介质保护层24和第二复合介质层的厚度均可以根据玻璃产品的使用环境的具体情况如光照强度等进行设计,以保证第一复合介质保护层24和第二复合介质层的厚度足以满足各项使用要求。在本实施例中,第一复合介质保护层24的厚度可以为20nm、22nm、25nm、27nm、30nm、32nm、35nm、37nm或者40nm,第二复合介质层的厚度可以为40nm、42nm、45nm、47nm、50nm、52nm、55nm、57nm或者60nm。

在本实施例中,如图1所示,第三电介质干涉层31和第四电介质干涉层32分别为Si3N4层和AZO层;其中,Si3N4层、AZO层与第三电介质干涉层31和第四电介质干涉层32的ZnAlOX层和SiO2层相互配合,以保证OW-E玻璃产品的颜色的稳定性。并且,上述的第三电介质干涉层31的厚度为15nm~25nm,第四电介质干涉层32的厚度为10nm~20nm,具体地,第三电介质干涉层31和第四电介质干涉层32的厚度均可以根据玻璃产品的使用环境的具体情况如光照强度等进行设计,以保证第三电介质干涉层31和第四电介质干涉层32的厚度足以满足各项使用要求。在本实施例中,第三电介质干涉层31的厚度可以为15nm、17nm、19nm、21nm、23nm、或者25nm,第四电介质干涉层32的厚度可以为10nm、12nm、14nm、16nm、18nm、或者20nm。

在本实施例中,如图1所示,上述的第一合金光吸收层33和第二合金光吸收层35均为NiCrNX层;NiCrNX层用于调节可见光的透过率,从而改变透过玻璃的可见光强度。并且,第一合金光吸收层33和第二合金光吸收层35的厚度均为4nm~15nm,具体地,第一合金光吸收层33和第二合金光吸收层35的厚度均可以根据玻璃产品的使用环境的具体情况如光照强度等进行设计,以保证第一合金光吸收层33和第二合金光的厚度足以满足各项使用要求。在本实施例中,第一合金光吸收层33以及第二合金光的厚度则分别可以为4nm、6nm、8nm、10nm、12nm、14nm或者15nm。

在本实施例中,如图1所示,上述的金属低辐射层34为AgNX层;AgNX层则与ITO层相互配合以调节LOW-E玻璃对太阳能红外辐射的阻挡能力,减少红外热能的透过。并且,上述的金属低辐射层34的厚度为5nm~10nm,具体地,金属低辐射层34的厚度均可以根据玻璃产品的使用环境的具体情况如光照强度等进行设计,以保证金属低辐射层34的厚度足以满足各项使用要求;在本实施例中,金属低辐射层34的厚度可以为5nm、6nm、7nm、8nm、9nm或者10nm。

在本实施例中,如图1所示,上述的第一电介质抗氧化层36和第二电介质抗氧化层37分别为AZO层和ZnAlOX层;AZO层和ZnAlOX层分别起到保护AgNX层以防止其被氧化的作用。并且,第一电介质抗氧化层36和第二电介质抗氧化层37的厚度均为5nm~15nm,具体地,第一电介质抗氧化层36和第二电介质抗氧化层37的厚度均可以根据玻璃产品的使用环境的具体情况如光照强度等进行设计,以保证第一电介质抗氧化层36和第二电介质抗氧化层37的厚度足以满足各项使用要求。在本实施例中,第一电介质抗氧化层36和第二电介质抗氧化层37的厚度分别可以为5nm、6nm、8nm、10nm、12nm、14nm或者15nm。

在本实施例中,如图1所示,第三复合介质保护层38和第四复合介质保护层39分别为Si3N4层和ZrO2层;Si3N4层和ZrO2层相互配合以起到保护其他各个功能膜层的作用,以提高所有功能膜层的耐热及抗划伤性能。并且,上述的第三复合介质保护层38膜层的厚度为10nm~20nm,第四复合介质保护层39膜层的厚度为10nm~15nm,具体地,第三复合介质保护层38和第四复合介质保护层39的厚度均可以根据玻璃产品的使用环境的具体情况如光照强度等进行设计,以保证第三复合介质保护层38和第四复合介质保护层39的厚度足以满足各项使用要求。在本实施例中,第三复合介质保护层38的厚度可以为10nm、12nm、14nm、16nm、18nm者20nm,第四复合介质保护层39的厚度可以为10nm、11nm、12nm、13nm、14nm或者15nm。

在本实施例中,如图1所示的玻璃基板10为浮法玻璃,由于浮法玻璃是玻璃浮在锡液的表面上制作出来的,因此,这种玻璃的平度较好,没有水波纹、且不容易走形;其次,由于浮法玻璃多以矿石石英砂为原材料,原材料好,故生产出来的玻璃相对纯净、透明度较高,同时也不会存在玻璃疔以及气泡之类的其他缺陷;此外,浮法玻璃还具有质重、结构紧密、且手感平滑,同样的厚度每平方米比平板玻璃比重大、好切割、且不易破损。因此,本实施例的双膜可热弯LOW-E玻璃优选采用浮法玻璃作为玻璃基片,提高玻璃产品的性能。

在本实施例中,双膜可热弯LOW-E玻璃能够进行钢化、钢弯化及热弯钢化加工处理,并且处理前后玻璃产品的功能特性变化很小,具有较高的稳定性。

在本实用新型的另一实施例中,上述实施例中的第一膜层组件20优选为依次叠加设置的第一ZnAlOX层、第一SiO2层,ITO层、第二SiO2层以及第一ZrO2层,第二膜层组件30优选为依次叠加设置的第一Si3N4层、第一AZO层、第一NiCrNX层、AgNX层、第二NiCrNX层、第二AZO层、第二ZnAlOX层、第二Si3N4层以及第二ZrO2层。并且在加工上述各个膜层时,各功能膜层在连接时均采用交流电源加旋转阴极溅射沉积,其中第一ZnAlOX层、第一SiO2层的厚度分别为20nm~40nm以及40nm~60nm,功率分别为50kw~80kw以及70kw~90kw;ITO的层厚度为10nm~18nm,功率为3kw~8kw;第二SiO2层、第一ZrO2层的厚度同为20nm~40nm,功率同为15kw~25kw;第一Si3N4层、第一AZO层的厚度分别为15nm~25nm以及10nm~20nm,功率分别为30kw~60kw以及20kw~50kw;第一NiCrNX层和第二NiCrNX层的厚度均为4nm~15nm,功率均为5kw~15kw;AgNX层的厚度为5nm~10nm,功率为4kw~12kw;第二AZO层、第二ZnAlOX层的厚度均为5nm~15nm,功率均为20kw~40kw;第二Si3N4层、第二ZrO2层的厚度分别为10nm~20nm以及10nm~15nm,功率分别为30kw~60kw以及25kw~40kw。以上功能膜层的设计能够保证产品具备良好的低辐射功能,同时可以进行钢化、弯钢化、热弯加工处理,并且其单片玻璃的可见光透光率在45%~85%内可进行调节,单片传热可以达到2.9W/M2·K以下。

本实施例的双膜可热弯LOW-E玻璃产品,其也最大限度降低玻璃传热的功能,低传热性能达到了双银LOW-E和三银LOW-E玻璃的传热水平,使单银LOW-E玻璃的传热水平又有了新的提升,极大地提升了节能玻璃光热平衡,并且其成本也只仅为双银LOW-E玻璃制作成本的1/2、三银LOW-E的1/4,真正实现了物美价廉;同时,其可以进行后工序的钢化、弯钢化、热弯加工处理,便于规模化、批量化生产及异地加工,提高了生产效率;此外,该双膜可热弯LOW-E玻璃产品的制作材料及工艺成熟可靠,成本较相同功能的产品更低,可操作性强,应用范围广。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,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。

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