一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低辐射镀膜玻璃领域，特别涉及一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃。
【背景技术】
[0002]我国是能耗大国，能源消耗世界第一，其中建筑能耗占总能耗的30%左右，特别是玻璃部分的能耗就占了建筑能耗的50%以上，这意味着要从改变玻璃的性能来减少热能的损失，最有效的方法是抑制其内表面的辐射。普通浮法玻璃的辐射率高达0.84，当镀上一层以银为基础的低辐射薄膜后，其辐射率可降至0.15以下。因此，用Low-E玻璃制造建筑物门窗，可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递，达到理想的节能效果。
[0003]现有的Low-E低辐射玻璃具有较低的面电阻主要是由于具有导电性能优良的银层，所以纯银层是Low-E薄膜的核心功能层。但由于现有Low-E薄膜的纯银层存在被氧化而导致Low-E中空失效、变色的缺陷，另外，虽然增加银层厚度可以降低膜层的面电阻从而提升隔热性能，但银层的厚度增加是有限度的，银层太厚会降低低辐射玻璃的可见光透过率，消弱玻璃透光的作用。因此，如何保证Low-E低辐射玻璃可见光透光性的基础上达到好的节能效果是目前Low-E低辐射玻璃应用遇到的主要问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，该高性能稀土掺杂Low-E玻璃具有防止功能层被氧化而失效、变色以及良好的透光性。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，包括依次设置的玻璃基层、第一保护层、第一介质层、第一阻挡层、第一功能层、第二介质层、第二功能层、第三介质层、第二保护层，第一保护层、第二保护层均选自氧化钛层、氧化铌层、氧化锆层、氧化硅层、氮化硅层、氮化锆层、氮化铌层中的一种，而第一介质层、第二介质层、第三介质层均选自氧化锡层、氧化锌层、氧化锌锡层、AZO层中的一种。
[0006]进一步，功能层为金属层或稀土掺杂金属复合材料层，金属层或复合材料层中的金属均选自金、银、银铜合金、铜中的一种，功能层的厚度为7?25nm。
[0007]进一步，第一阻挡层选自氮化铌层、氮化铬层、氧化铬层、氧化铌层、铬层、铌层、镍铬层中的一种，第一阻挡层的厚度为2?1nm0
[0008]进一步，第一保护层、第二保护层的厚度为5?50nm。
[0009]进一步，第一介质层、第二介质层、第三介质层的厚度为10?50nm。
[0010]进一步，玻璃基层的厚度2?15mm，选自普通浮法玻璃、超白浮法玻璃、着色玻璃中的一种，优选4?8mm的超白浮法玻璃，进一步优选5?6mm的超白浮法玻璃。
[0011 ]采用上述技术方案，由于在第一介质层和第三介质层外均设置有保护层，该保护层可延缓内部功能层受氧化而失效，另外，通过将功能层设置成金属层或稀土掺杂金属复合材料层，同时通过介质层、阻挡层以及功能层的排列设置，从而保证高性能稀土掺杂Low-E玻璃的使用寿命以及良好的透光性。
【附图说明】
[0012]图1为一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃的结构示意图。
[0013]图中，1-玻璃基层，2-第一保护层，3-第一介质层，4-第一阻挡层，5-第一功能层，6-第二介质层，7-第二功能层，8-第三介质层，9-第二保护层。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此夕卜，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0015]如图所示，一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，包括依次设置的玻璃基层1、第一保护层2、第一介质层3、第一阻挡层4、第一功能层5、第二介质层6、第二功能层7、第三介质层8、第二保护层9，其中，第一保护层、第二保护层均选自氧化钛层、氧化铌层、氧化锆层、氧化硅层、氮化硅层、氮化锆层、氮化铌层中的一种，而第一介质层、第二介质层、第三介质层均选自氧化锡层、氧化锌层、氧化锌锡层、AZO层中的一种，而第一阻挡层选自氮化铌层、氮化铬层、氧化铬层、氧化铌层、铬层、铌层、镍铬层中的一种。另外，功能层为金属层或稀土掺杂金属复合材料层，其中金属层或复合材料层中的金属选自金、银、银铜合金、铜中的一种，而稀土则选自钇、镧、钐、铈、钆、钕、铒、钪中的一种，稀土的添加比例为金属与稀土混合后的
0.001%?2%。另外由于本发明中的玻璃基层虽然包括普通浮法玻璃、超白浮法玻璃、着色玻璃，并且厚度也不同，但不同玻璃基层及厚度的选择对本发明所述的作用、效果没有直接影响，实施例中仅以6mm的超白浮法玻璃进行说明。
[0016]一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其制备方法包括下述步骤:
[0017]I)玻璃基层经纯净水清洗烘干后送入真空镀膜室；
[0018]2)第一保护层溅射:中频反应溅射硅铝靶，设定功率70KW，氩气和氮气混合气氛溅身才，Ar:N2 = 5:1，气压5 X 10—4mbar;
[0019]3)第一介质层溅射:中频反应溅射氧化锌靶，设定功率40KW，氩气和氧气混合气氛派射，Ar:02= 10:1，气压5 X 10—4mbar;
[0020]4)第一阻挡层溅射:直流电源磁控溅射平面镍铬靶，设定功率2.3KW，电流1A，氩气和氧气混合气氛派射，Ar:02= 10:1，气压5 X 10—4mbar;走速3m/min;
[0021 ] 5)第一功能层溅射:直流电源磁控溅射平面银靶，设定功率8KW，电流12A，纯氩气派射，气压 5 X 10—4mbar，走速 3m/min;
[0022]6)第二介质层溅射:中频反应溅射氧化锌靶，设定功率40KW，氩气和氧气混合气氛派射，Ar:02 = 5:1，气压5 X 10—4mbar;
[0023]7)第二功能层溅射:直流电源磁控溅射平面银铜掺钇靶，设定功率12KW，电流15A，纯氩气派射，气压5 X 10—4mbar，走速3m/min;
[0024]8)第三介质层溅射:中频反应溅射氧化锌锡靶，设定功率40KW，氩气和氧气混合气氛派射，Ar:02= 10:1，气压5 X 10—4mbar;
[0025]9)第二保护层溅射:中频反应溅射硅铝靶，设定功率80KW，氩气和氮气混合气氛溅身才，Ar:N2 = 5:1，气压5 X 10—4mbar;
[0026]实施例1
[0027]一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其层次结构依次为超白浮法玻璃/SiN层/ZnO层/NiCrOx层/Ag层/AZO层/AgCu: Y层(Ag: Cu: Y = 95:4.5:0.5)/ZnSn0层/SiN层，其中，SiN层(前)厚度为20nm，Zn0层厚度为15nm，NiCr0x层厚度为2.lnm，Ag层厚度为9nm，AZ0层厚度为35nm，AgCu: Y层厚度为15nm，ZnSn0层厚度为25nm，SiN层(后)厚度为35nm。
[0028]实施例2
[0029]一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其层次结构依次为超白浮法玻璃/TiN层/SnO层/AgCu: Y层(Ag: Cu: Y = 95:4.5:0.5) /SnO 层/Ag 层/SnO 层/TiN 层，其中，TiN层(前)厚度为 5nm，SnO层厚度为50nm，NbN层厚度为2nm，AgCu: Y层厚度为7nm，SnO层厚度为1nm，Ag层厚度为7nm，SnO层厚度为I Onm，T iN层(后)厚度为50nm。
[0030]实施例3
[0031]一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其层次结构依次为超白浮法玻璃/Nb2O5层/ZnSnO层/Cr2O3 层/AgCu: Y层(Ag: Cu: Y = 95:4.5:0.5) /ZnO 层/Au 层/ZnO 层/ZrN 层，其中，Nb2O5 层厚度为50nm，ZnSn0层厚度为25nm，Cr203层厚度为5nm，AgCu: Y层厚度为25nm，Zn0层厚度为50nm，Au层厚度为9nm，ZnO层厚度为15nm，ZrN层厚度为35nm。
[0032]实施例4
[0033]一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其层次结构依次为超白浮法玻璃/ZrO层/AZO层/NiCrOx层/AgCu: Ce层(Ag: Cu: Ce = 95:4.5:0.5)/AZO层/AgCu: La层(Ag: Cu: La = 95:4.5:
0.5) /AZO层/S1层，其中，ZrO层厚度为20nm，AZO层厚度为15nm，NiCr2O3层厚度为5nm，AgCu:Ce层厚度为9nm，AZ0层厚度为35nm，AgCu:La层厚度为15nm，AZ0层厚度为25nm，Si0层厚度为35nm0
[0034]以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其特征在于:包括依次设置的玻璃基层、第一保护层、第一介质层、第一阻挡层、第一功能层、第二介质层、第二功能层、第三介质层、第二保护层，所述第一保护层、第二保护层均选自氧化钛层、氧化铌层、氧化锆层、氧化硅层、氮化硅层、氮化锆层、氮化铌层中的一种，所述第一介质层、第二介质层、第三介质层均选自氧化锡层、氧化锌层、氧化锌锡层、AZO层中的一种。2.根据权利要求1所述高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其特征在于:所述第一功能层、第二功能层均为金属层或稀土掺杂金属复合材料层，所述金属层或复合材料层中的金属均选自金、银、银铜合金、铜中的一种。3.根据权利要求2所述高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其特征在于:所述第一功能层、第二功能层的厚度均为7?25nm。4.根据权利要求1?3中任一项所述高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其特征在于:所述第一阻挡层选自氮化铌层、氮化铬层、氧化铬层、氧化铌层、铬层、铌层、镍铬层中的一种，第一阻挡层的厚度为2?1nm05.根据权利要求4所述高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其特征在于:所述第一保护层、第二保护层的厚度均为5?50nmo6.根据权利要求5所述高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其特征在于:所述第一介质层、第二介质层、第三介质层的厚度均为10?50nm。7.根据权利要求6所述高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其特征在于:玻璃基层的厚度2?15mm，所述玻璃基层选自普通浮法玻璃、超白浮法玻璃、着色玻璃中的一种。8.根据权利要求7所述高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其特征在于:所述玻璃基层为厚度4?8mm的超白浮法玻璃。9.根据权利要求8所述高性能稀土掺杂Low-E玻璃，其特征在于:所述玻璃基层为厚度5?6mm的超白浮法玻璃。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高性能稀土掺杂Low-E玻璃，包括依次设置的玻璃基层、第一保护层、第一介质层、第一阻挡层、第一功能层、第二介质层、第二功能层、第三介质层、第二保护层，第一保护层、第二保护层均选自氧化钛层、氧化铌层、氧化锆层、氧化硅层、氮化硅层、氮化锆层、氮化铌层中的一种，第一介质层、第二介质层、第三介质层均选自氧化锡层、氧化锌层、氧化锌锡层、AZO层中的一种。本实用新型由于在第一介质层和第三介质层外均设置有保护层，该保护层可延缓内部功能层受氧化而失效，通过将功能层设置成金属层或稀土掺杂金属复合材料层，同时通过介质层、阻挡层以及功能层的排列设置，从而保证高性能稀土掺杂Low-E玻璃的使用寿命以及良好的透光性。
【IPC分类】C03C17/36
【公开号】CN205295162
【申请号】
【发明人】周学武, 王小峰, 丁洪光
【申请人】内蒙古坤瑞玻璃股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月23日