一种镀膜玻璃及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及玻璃领域，具体涉及一种镀膜玻璃及其应用。
【背景技术】
[0002] 目前磁控溅射镀膜工艺中，镀膜主要分为金属层及非金属介质干涉层；干涉层材 料通常是氮化硅铝、氧化锌锡、氧化锌锡锑、氧化锡、氧化锌铝、氧化钛等几种物质，而现有 的研究主要集中在对膜层中的介质层的材料进行改进变更。
[0003] 由于工艺及成本的原因，制造介质层的阴极靶材通常也是金属或金属合金，在镀 膜过程中，通常采用磁控溅射工艺将材料用电离的工艺气体氩气离子溅射出来，在此过程 中溅射出来的粒子与通入的反应气体氧气或者氮气反应，形成具有低吸收、稳定、有一定折 射率的介质化合物(氧化物或者氮化物)。由此，产出的介质膜的成份受气氛影响，物理性质 并不十分稳定，最终表征在产品的各个性质上面，并且膜层的折射率也会有一定的变动；同 时，氧化反应产生大量的热，严重影响溅射效率及增大设备的热负荷影响；膜层中的富余物 氧或氮由于存在迁移还能进入前后金属膜层并产生负面影响。例如：氧化物中残余的氧可 以迁移到银层，导致银层氧化，辐射率升高。
[0004] 另外，上述磁控溅射镀膜是通过合理组合介质层与金属层的搭配，在实现所需节 能性能的基础上并通过调整各个膜层的厚度来形成需要的干涉颜色、反射率、透射率等外 观指标。光的干涉涉及介质材料中的一个比较重要的指标就是材料的折射率。按照相长(高 反射区）干涉与相消(弱反射区）干涉原理，折射率越大能形成的光强区或减反射区越宽，例 如，减反膜及高反膜就是低折射率与高折射率材料组合并通过相干作用实现最理想的相长 或相消以达到最理想的高反射或者低反射。
[0005] 然而，在上述原有的介质材料中，氮化硅铝、氧化锌锡、氧化锌锡锑、氧化锡、氧化 锌铝、氧化钛等氧化物或氮化硅的折射率在1. 98左右，用这些介质材料生产高性能双银及 三银低辐射玻璃时将面临一个问题，想要获得较高的性能，就要加厚功能层一银层，这将 让产品的反射及透射的拐点多处于400-640nm范围内，这样，不仅不能获得高透高性能的 产品，而且偏色也会很严重。
[0006] 而氧化钛的折射率在2. 35左右，按照氧化钛的折射率本可以做出节能指标高的 双银低辐射玻璃，并且有效的解决偏色问题，但是，氧化钛氧敏感性非常强且价态及晶型较 多，导致溅射产生物、膜层结构及折射率不稳定，给产品的均匀性、重复性带来了不确定，因 此，目前这种材料因不能满足低辐射镀膜玻璃的高要求而已经被淘汰了。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，制造一种新的镀膜玻璃，旨在解决 现有技术中镀膜玻璃中的介质层折射率不高，在溅射过程中物化性能不稳定，并随之影响 金属膜层，且目前镀膜玻璃偏色情况严重、综合性能不佳的问题。
[0008] 本发明的另一目的是提供一种镀膜玻璃在建筑镀膜产品中的应用。
[0009] 为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
[0010] -种镀膜玻璃，包括玻璃基片和在所述玻璃基片一表面层叠结合的第一介质层， 所述第一介质层外表面层叠结合至少一个功能单元，所述每一功能单元由邻近所述第一介 质层向外依次层叠结合有抗氧化层、功能层、另一相同的抗氧化层和另一相同的介质层，其 中，所述介质层为掺杂金属的碳化娃膜层。
[0011] 以及，上述镀膜玻璃在建筑镀膜产品中的应用。
[0012] 上述镀膜玻璃具有以下有益技术效果：（1)利用掺杂金属的碳化硅膜层的高折射 率显著拓宽了在可见光区的透射区间，改善目前低辐射玻璃的偏色问题，提高了产品的视 觉品质；(2)利用碳化硅高硬度和极低的膨胀系数增强新产品膜层的稳定性，为可钢化技 术的实现提供可能；（3)在介质层与功能层之间层叠结合的抗氧化层进一步防止介质层对 功能层的接触污染，保证各膜层的稳定；(4)设置多层抗氧化层、功能层以及掺杂金属的碳 化硅膜层来调节各膜层之间的干涉结果的差异，从而实现最为理想的相干颜色效果。
[0013] 上述镀膜玻璃利用掺杂金属的碳化硅膜层的高折射率、高硬度和低膨胀系数提高 镀膜玻璃的稳定性和可钢化处理性，同时改善其偏色效果，使其可用于制备减反膜、高反 膜、节能膜等产品，并可应用于建筑镀膜产品领域。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明实施例中只含有一个功能单元的镀膜玻璃的结构示意图；
[0015] 图2为本发明实施例中含有两个功能单元的镀膜玻璃的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017] 本发明实施例提供一种镀膜玻璃，如图1和图2所示，包括玻璃基片1和在玻璃基 片1 一表面层叠结合的第一介质层21，其中，第一介质层21外表面层叠结合至少一个功能 单元5,每一功能单元5由邻近所述第一介质层21向外依次层叠结合有第一抗氧化层、第一 功能层、第二抗氧化层和第二介质层。
[0018] 具体地,上述功能单元5的数量为η,且η彡1的正整数。随着功能单元5的数量 增多，上述镀膜玻璃的辐射率进一步降低，节能效果更加显著，但膜层数量的增加导致膜层 整体厚度增加，使光程差在更大范围内变化，且偏色现象严重，同时也会增加生产成本，且 使得控制更加复杂，困难程度加大。因此，在优选实施例中，该η为1~3,即该功能单元的 数量为1~3。下面以η为1~3时对镀膜玻璃的具体结构进行进一步举例描述：
[0019] 当η=1时，该镀膜玻璃只具有一层功能单元5,其结构如图1所示，具体为：底片为 玻璃基片1，在玻璃基片1 一表面层叠结合有第一介质层21，由邻近第一介质层21向外依 次层叠结合有第一抗氧化层31、第一功能层41、第二抗氧化层32和第二介质层22 ;
[0020] 当n=2时，该镀膜玻璃只具有两层层叠结合的功能单元5,其结构如图2所示，具 体为：底片为玻璃基片1，在玻璃基片1 一表面层叠结合有第一介质层21，由邻近第一介质 层21向外依次层叠结合有第一抗氧化层31、第一功能层41、第二抗氧化层32、第二介质层 22、第三抗氧化层33、第二功能层42、第四抗氧化层34、第三介质层23 ;
[0021] 当n=3时，该镀膜玻璃具有三层层叠结合的功能单元5,其结构只是在上述只具有 两层层叠结合的功能单元5的镀膜玻璃上再层叠结合一层功能单元5,在此不再阐述。
[0022] 在上述各实施例中，上述玻璃基片1为现有的浮法玻璃，在该玻璃一表面层叠结 合第一介质层21，且上述各实施例的各介质层均为掺杂金属的碳化娃膜层。这是由于碳化 硅的折射率高达2. 65~2. 69 (第二折射率)，比现有常用的氧化钛的折射率高出许多，根据 相长(高反射区）干涉与相消（弱反射区）干涉原理可以推出，折射率越大能形成的光强区或 减反射区越宽，越易促进最为理想的干涉效果，因此，将该高折射率的掺杂金属的碳化硅膜 层用于镀膜玻璃中有利于该镀膜玻璃制备减反膜及高反膜，而且，同样利用碳化硅的高折 射率在制备低辐射节能玻璃时，不仅可以避免加厚功能层，节省资源，且有效改善玻璃的偏 色问题，提高低辐射玻璃的整体品质。具体地，该掺杂金属的碳化硅膜层具有以下优选实施 例：
[0023] 作为优选实施例，上述掺杂金属的碳化硅膜层中金属的重量百分含量优选为 0· 5 ~18%。
[0024] 这是因为掺杂的金属重量百分含量过高，在磁控溅射镀膜工艺中当金属与反应气 体生成氧化物或氮化物时，其含量越大，越易降低该介质层的折射率，不利于后期减反膜、 高反膜或节能膜的品质；而金属重量百分含量过低，则靶材的导电作用较弱，不利于该材料 的大功率溅射生产，也影响生产效率。
[0025] 由于真空磁控溅射工艺沉积的膜层质量高，密集度好，因此，作为另一优选实施 例，上述掺杂金属的碳化硅膜层优选采用金属粉体-碳化硅为靶材以真空磁控溅射镀膜而 成。具体地，该金属粉体的纯度优选达到99. 99%，这样，可进一步优化掺杂金属的碳化硅膜 层的导电性和折射率；该碳化硅选自纯度达到99. 5%以上的碳化硅粉体。另外，上述金属粉 体优选为具有优异传热和导电性能的铝粉，这样，具有良好高温热导性的碳化硅和金属铝 形成的靶材可以有效避免在高温下出现烧结黑渣及放电打火的现象，提高其膜层的质量。
[0026] 进一步优选地，上述铝粉与碳化硅粉体构成的靶材结构为平面靶或旋转靶。其中， 平面靶材采用现有的粉末冶金工艺烧结成型；旋转靶材采用特殊的喷涂工艺制备而成，在 此不再赘述。
[0027] 进一步优选地，在靶材制备完毕后，应对靶材采用真空磁控溅射工艺在玻璃基 片1上沉积一层掺杂金属的碳化硅膜层，其具体沉积的工艺条件优选为：惰性气体流量约 600-800SCCM，反应气体流量为20-30SCCM，真空度为3. 3 X l(T3mba，溅射电压低于680V。其 中，该反应气体只与靶材中的铝粉反应生成氧化铝或氮化铝。该优选的工艺条件不仅维持 电压的稳定，可微控反应气体的流量，使得溅射工艺操作性和膜层稳定性增强，且碳化硅为 一种原子晶体材料，