三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃及应用的制作方法

本发明属于玻璃，具体涉及一种三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃及应用，可应用于建筑节能领域。

背景技术：

1、低辐射玻璃是利用薄膜沉积技术在玻璃衬底镀上多层功能性薄膜，对来自于太阳辐射或其它热源的热辐射进行调制，从而达到节能的目的。这种玻璃已被大量用于门窗屋顶等建筑节能。但是如何满足人们对门窗玻璃各种颜色的需求，提高低辐射玻璃的性能，提高节能效率，同时满足人们对生活环境舒适等要求仍然是一个很大的挑战。

2、低辐射玻璃的功能层材料一般是由电介质和金属(如银、金、铜等贵金属)构成的多层光学薄膜结构，通常把含有一，二，三层银层的结构分别称为单银，双银，三银低辐射玻璃。三银低辐射玻璃是在玻璃表面沉积包括三层银层在内的多层金属或其他化合物组成的膜系产品。由于银层等金属层对红外线具有很高的反射率，因此具有良好的隔热性能。

3、低辐射玻璃的性能可用太阳热增益系数(shgc)或遮阳系数(sc)和太阳能光热比(lsg＝tvis/shgc,其中tvis是太阳可见光的透过率)来描述，lsg越大性能越好，即，通过玻璃窗太阳辐射能量越小，太阳可见光透射率越高，玻璃窗的热工性能越好。而实际上，追求高的tvis和低的shgc本身是一对矛盾。

4、如何获得高的tvis和低的shgc，提高太阳能光热比，是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供的一种三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃，通过优化材料的选择，获得三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃，有高性能中透高反、中透中反、中透低反三银低辐射玻璃，颜色可以是灰色，蓝色或蓝灰色；遮阳系数(国标)sc＝0.22-0.32,光热比可以在1.80-2.08之间，同时具有较低的遮阳系数和较大的光热比，节能性能大大提高。

2、本发明还有一个目的在于提供一种三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃的应用，可以用于建筑节能领域。

3、本发明具体技术方案如下：

4、本发明提供的一种三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃，包括玻璃，所述玻璃上依次设置光吸收夹层和最外保护层。

5、所述光吸收夹层包括光吸收层和设置在光吸收层两侧的介质层，形成三明治结构；

6、所述光吸收层厚度为0.1-30nm；

7、所述光吸收层材料为金属或者氮化物，形成金属光吸收层或氮化物光吸收层；光吸收材料也可以用于改善镀膜玻璃的可见光透射颜色和反射颜色，使得膜系的透射颜色和反射色更加中性或更加灰色。

8、所述光吸收层材料为金属时，金属为nicr、mo、nb、ti、cr、cu或cum、znal、sn或纳米ag中一种或几种；cum中，m是金属，m＝ni、cr、nb、al、nicr、ti、zr、zn、sn、hf中任意一种或几种组合；cu或cum材料可以和银层进行叠层，也可以单独一层提供低辐射性能，也可以用来改善透射颜色和反射色，使得颜色更加中性。

9、所述的光吸收材料选自cu或cum时，其与纳米ag组合作为光吸收层；或者cu或cum单独使用作为光吸收层。光吸收材料也可以提供低辐射性能，特别是cu和cum；cum中，m＝ni、cr、nb、al、nicr、ti、zr、zn、sn、hf中任意一种或几种组合；cu和cum层可以和银层进行叠层，也可以单独一层提供低辐射性能。

10、所述光吸收层材料优选为纳米ag，形成ag层；

11、所述光吸收层材料为金属时，厚度分别为：nicr层0.1-10nm,mo层0.1-10nm,nb层0.1-10nm,ti层0.1-15nm,cr层0.1-10nm,cum层0.1-30nm,cu层0.1-10nm,,znal层0.1-10nm,sn层0.1-10nm，ag层0.1-30nm；

12、所述光吸收层材料为氮化物时，氮化物选自：nicrnx,monx,nbnx,tinx,crnx,znalnx或snnx中至少一种，x取值是0＜x≤1；

13、所述光吸收层材料为氮化物时，厚度为：nicrnx层0.1-30nm,monx层0.1-30nm,nbnx层0.1-30nm,tinx层0.1-30nm,crnx层0.1-30nm,znalnx层0.1-30nm,snnx层0.1-30nm；

14、所述光吸收夹层中的介质层材料选自氮化物或者氧化物，对应形成氮化物介质层或氧化物介质层；

15、所述光吸收夹层中的介质层材料为氮化物时，所述光吸收层材料选择金属材料或者氮化物都可以；即所述光吸收层材料选择金属材料或者氮化物材料时，均可以设置在两层氮化物介质层之间，形成光吸收夹层；

16、所述光吸收夹层中的介质层材料为氧化物时，所述光吸收层的材料选择不容易氧化的材料，优选为纳米ag，cu或cum，cum中m是金属，优选的m＝ni、cr、nb、al、nicr、ti、zr、zn、sn或hf任意一种或几种组合。即所述光吸收层的材料纳米ag，cu或cum时，所述介质层材料可以选择氧化物。

17、所述光吸收夹层中的介质层厚度为0＜介质层厚度≤80nm；

18、所述光吸收夹层中的介质层材料为氮化物时，所述氮化物为sialn、sialzrn或tin中至少一种；

19、所述光吸收夹层中的介质层材料为氧化物时，所述氧化物为zno、znalo(溅射靶材用znal金属靶)、azo(溅射靶材用znalo陶瓷靶)、znsno、sno2或tio2。

20、夹在介质层之间的光吸收材料是金属或者氮化物，这些材料很容易被氧化而变成透明的，失去了吸收特性，或者吸收性能变差，所以设置的两层介质层材料采用氮化物来保护吸收材料免于被氧化。而某些吸收层材料不容易被氧化如纳米ag这种不容易氧化的金属纳米颗粒；还有些材料如果保护得当也可以加在氧化介质中，比如cunicr,cuni、cucr或cu等。

21、本发明利用两层介质层中间设置光吸收层形成光吸收夹层结构；利用光吸收层和介质层的材料选择形成的光吸收夹层结构调节反射率。原则上这个光吸收夹层可以被放在三银结构的任何介质层中，但是，如果把光吸收夹层结构放在膜层结构的底部靠近玻璃基板，可以有效低减少玻璃面的反射率。这是因为根据薄膜干涉原理，这三层在一定膜厚结构时，可以起到减反的目的。但是这种减反作用取决于底层部分的光吸收大小，如果附加有另外的吸收材料，玻面的反射率反而增大。相反，光吸收夹层结构在最上面层可以实现高的玻面反射率。如果上下都有，反射率可以进行调节。光吸收夹层作为组合层可以放置在三银膜系中的任何介质层位置。

22、所述光吸收层为纳米ag时，在光吸收层上设置银的保护层；防止后续镀氧化物(或氮化物)是银层被破坏。

23、所述银的保护层材料为ti、tiox(x<2)、znal、znalox(x<1)、nicr、nicrox(x<1)、znhf、znhfox(x<1)、nb、nbox(x<2.5)中至少一种；

24、所述银的保护层厚度为：0＜ti层厚度≤5nm、0＜tiox(x<2)层厚度≤5nm、0＜znal层厚度≤5nm、0＜znalox(x<1)层厚度≤5nm、0＜nicr层厚度≤5nm，0＜nicrox(x<1)层厚度≤5nm，0＜znhf层厚度≤5nm，0＜znhfox(x<1)层厚度≤5nm,0＜nb层厚度≤5nm,0＜nbox(x<2.5)层厚度≤5nm；

25、所述最外保护层材料为：sialo2、sialzro、sialzrn、sialn任意一种或任意几种的组合；以上材料作为最外的保护材料,增强机械和化学性能。

26、所述最外保护层厚度为：0＜最外保护层厚度≤50nm；

27、所述三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃，遮阳系数sc＝0.22-0.32,光热比可以在1.80-2.08，优选为光热比＝1.90-2.08。

28、本发明采用的玻璃基板厚度是2-19mm；

29、进一步地，所述三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃，包括玻璃，所述玻璃上从下到上依次设置n层光吸收夹层和最外保护层；n≥1，优选的n＝3；

30、优选的，所述光吸收夹层从下到上依次为氮化物介质层、金属光吸收层和氮化物介质层；

31、或，所述光吸收夹层从下到上依次为氮化物介质层、氮化物光吸收层和氮化物介质层；

32、或，所述光吸收夹层从下到上依次为氧化物介质层、金属光吸收层和氧化物介质层，所述金属光吸收层为ag，cu或cum；所述cum中m是金属，优选的m＝ni、cr、nb、al、nicr、ti、zr、zn、sn或hf任意一种或几种组合；

33、优选的，所述光吸收夹层从下到上依次为氧化物介质层、ag光吸收层、银的保护层和氧化物介质层。

34、更优选的，所述三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃，包括玻璃，所述玻璃上从下到上依次设置第一介质层氮化物层、金属光吸收层、第二介质层氮化物层、第一介质层氧化物层、第一ag层、第一银的保护层、第二介质层氧化物层、第二ag层、第二银的保护层、第三介质层氧化物层、第三ag层、第三银的保护层、第四介质层氧化物层和最外保护层。

35、本发明还提供了一种三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃的应用，用于建筑节能领域。

36、与现有技术相比，本发明通过镀膜膜层的设计和原料的选择，获得三银中透高性能低辐射节能镀膜玻璃，高性能中透高反、中反、低反三银玻璃，颜色可以是灰色，蓝色或蓝灰色；遮阳系数(国标)sc＝0.22-0.32,光热比可以在1.80-2.08之间，同时具有较低的遮阳系数和较大的光热比，节能性能大大提高。