專利名稱：減反射玻璃及二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃表面處理方法，特別涉及二次酸腐蝕減反射玻璃及其制備方法。經(jīng)二次酸腐蝕法制備出的減反射玻璃適用于太陽(yáng)能光熱和光電材料、建筑用玻璃、溫室玻璃墻及裝飾用玻璃。
背景技術(shù)：
目前研究者進(jìn)行的減反射玻璃的研究，玻璃的可見光透光率多為96%左右，且工藝復(fù)雜成本高，不適合規(guī)?；a(chǎn)。本發(fā)明人經(jīng)過(guò)幾年的潛心研究，發(fā)明了二次腐蝕法減反射技術(shù)，這一獨(dú)創(chuàng)的減反射技術(shù)的減反射效果好、成本低，用該方法處 理的光伏玻璃可見光透過(guò)率達(dá)到99%以上，并且透過(guò)率大于96%的帶寬可達(dá)1200nm，這一研究成果使我國(guó)的光伏玻璃減反射技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。該技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)大大提升光伏電池的轉(zhuǎn)換效率，提升我國(guó)光伏產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和我國(guó)太陽(yáng)能利用技術(shù)的進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。利用該技術(shù)生產(chǎn)的減反射玻璃應(yīng)用于建筑幕墻、溫室墻體和裝飾用玻璃可以降低光污染、提高太陽(yáng)光的利用率、增加視覺清晰度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)目前光伏、光熱、建筑等玻璃需要降低反射率、提高透過(guò)率和消除光污染的需求發(fā)明的一種減反射效果好、成本低的減反射玻璃及其制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種減反射玻璃，它包括玻璃基體及其表面的減反射膜，所述減反射膜為連續(xù)梯度折射率分布的減反射膜層。所述的減反射膜層厚度為80-500納米。所述玻璃基體為用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2 體系玻璃。本發(fā)明采用的制備方法為二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，將玻璃基體依次放入兩個(gè)酸溶液腐蝕槽內(nèi)腐蝕，取出洗凈后放入烘箱內(nèi)烘干得到減反射玻璃。所用玻璃基體為用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃，玻璃基體放入酸溶液前，其表面需用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。市場(chǎng)上常見清洗劑即可。將沖洗干凈的玻璃基體放入第一個(gè)酸溶液腐蝕槽內(nèi)，所述的酸溶液含有HF、H2S04、HC1、HNO3> H3PO4及H3BO3中的一種或多種，其中HCl和H3BO3不能單獨(dú)使用；并在槽內(nèi)放置O. 5 48h,取出后用去尚子水沖洗干凈。以上所用酸溶液濃度分別為HF O. 0001 1%、H2SO4 O. 01 5%、HCl O. 01 5%、HNO30.001 5%、H3PO4 O. 001 5%、H3BO3 O. 01 5%。 將經(jīng)過(guò)第一個(gè)酸溶液腐蝕槽腐蝕的玻璃基體再放入第二個(gè)酸溶液腐蝕槽內(nèi)，所述的第二個(gè)酸溶液腐蝕槽內(nèi)的酸溶液含有HF和NaSiO3,放置O. f 20h，然后取出用去離子水清洗干凈。
所用HF 和 NaSiO3 溶液濃度分別為 O. 00Γ % 和 O. ΟΟΟΓΟ. 001%。將經(jīng)過(guò)兩個(gè)酸溶液腐蝕槽腐蝕的玻璃基體放入10(T500°C的烘干箱內(nèi)，烘干l(Tl20min，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫到50°C時(shí)將玻璃從烘箱中取出，得到減反射玻璃。本發(fā)明的有益效果是采用二次腐蝕法，該方法巧妙地利用了玻璃的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)二次腐蝕技術(shù)使玻璃表面形成一層具有連續(xù)梯度折射率分布的多孔SiO2減反射膜層，并能夠控制減反射膜層的梯度折射率分布形式，使玻璃的減反射性能和減反射帶寬達(dá)到最優(yōu)。可見光雙面反射率低于O. 5%，本發(fā)明處理的超白平板玻璃的可見光透過(guò)率超過(guò)99%，透過(guò)率大于96%的減反射帶寬達(dá)到了 1200nm，其減反射性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。成本低。


圖I所示為實(shí)施例I未經(jīng)減反射處理的玻璃基體斷面掃描電鏡圖； 圖2所示為實(shí)施例I經(jīng)二次腐蝕減反射處理的玻璃表面連續(xù)折射率分布減反射膜層斷面的掃描電鏡 圖3所示為實(shí)施例I未經(jīng)處理玻璃與二次酸腐蝕減反射玻璃的透過(guò)率與反射率曲線圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
如圖2所示，一種減反射玻璃，它包括玻璃基體及其表面的減反射膜，所述減反射膜為連續(xù)梯度折射率分布的減反射膜層。所述的減反射膜層厚度為80-500納米。所述玻璃基體為用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃。圖I所示為未經(jīng)減反射處理的玻璃基體斷面掃描電鏡圖。測(cè)量所得減反射玻璃透過(guò)率與反射率，見圖3。圖中“原片玻璃”即為未經(jīng)減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱、建筑、溫室及裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃(鈉鈣硅體系玻璃)基體，其在減反射處理前透過(guò)率為91%左右，反射率為8%左右。采用本減反射方法處理后玻璃透的可見光過(guò)率可達(dá)99%以上、反射率低于O. 5%。實(shí)施例2:
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有濃度為5%H2S04溶液腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置6h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為O. 003% HF和O. 0006% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置15h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入200°C的烘干箱內(nèi)，烘干90min，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實(shí)施例3:
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有濃度為O. OOP/oHF溶液和1%HC1溶液的腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置3h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為0. 001% HF和0. 0001% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置20h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入300°C的烘干箱內(nèi)，烘干60分鐘，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻
3 ο實(shí)施例4
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有 O. 001%HF、2%H2S04、0. 02%HC1、0. 5%HN03、1%H3P04 及 O. 06%H3B03 溶液的腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置O. 5h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為1% HF和O. 001% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置O. lh，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入500°C的烘干箱內(nèi)，烘干10分鐘，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實(shí)施例5:
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有O. 03%HF、0. 01%H2S0JP5% H3PO4溶液的腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置2h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為O. 02% HF和O. 0005% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置4h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入400°C的烘干箱內(nèi)，烘干30分鐘，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻
3 ο實(shí)施例6
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有5%H2S04和O. 05HC1溶液的腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置48h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為O. 07% HF和O. 0008% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置lh，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入100°C的烘干箱內(nèi)，烘干120分鐘，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實(shí)施例7
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有O. 0001%HF、5%HC1、0. 001%HN03及5%H3B03溶液的腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置20h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為O. 009% HF和O. 0003% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置15h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入150°C的烘干箱內(nèi)，烘干100分鐘，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實(shí)施例8
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有 O. 0003%HF、5%H2S04、0. 01%HC1、0. 001%H3P04 及 O. 01%H3B03 溶液的腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置10h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為O.05% HF和O. 001% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置O. 8h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入350°C的烘干箱內(nèi)，烘干50分鐘，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實(shí)施例9
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有O. 5%氏504溶液的腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置10h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為O. 05% HF和O. 01% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置O. 8h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入350°C的烘干箱內(nèi)，烘干50分鐘，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實(shí)施例10
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體 系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有1%HF溶液的腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置20h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為O. 009% HF和O. 0003% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置15h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入150°C的烘干箱內(nèi)，烘干100分鐘，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實(shí)施例11
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有5%!^03溶液的腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置48h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為O. 07% HF和O. 0008% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置lh，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入500°C的烘干箱內(nèi)，烘干10分鐘，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實(shí)施例12
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個(gè)含有濃度為3%的H3PO4溶液腐蝕槽內(nèi)，并在槽內(nèi)放置6h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個(gè)含有濃度為O. 003% HF和O. 0006% Na2SiO3的腐蝕槽內(nèi)，放置15h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入200°C的烘干箱內(nèi)，烘干90min，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫至50°C時(shí)從烘箱中取出，得到減反射玻璃。
權(quán)利要求
1.一種減反射玻璃，其特征在于，它包括玻璃基體及其表面的減反射膜，所述減反射膜為連續(xù)梯度折射率分布的減反射膜層。
2.如權(quán)利要求I所述的減反射玻璃，其特征在于，所述的減反射膜層厚度為80-500納米。
3.如權(quán)利要求I或2所述的減反射玻璃，其特征在于所述玻璃基體為用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃。
4.二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于將玻璃基體依次放入兩個(gè)酸溶液腐蝕槽內(nèi)腐蝕，取出洗凈后放入烘箱內(nèi)烘干得到減反射玻璃。
5.如權(quán)利要求4所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于所用玻璃基體為用壓延法或浮法生產(chǎn)的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃，玻璃基體放入酸溶液前，其表面需用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。
6.如權(quán)利要求4或5所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于將沖洗干凈的玻璃基體放入第一個(gè)酸溶液腐蝕槽內(nèi)，所述的酸溶液含有HF、H2S04、HCl、HN03、H3PO4及H3BO3中的一種或多種，其中HCl和H3BO3不能單獨(dú)使用；并在槽內(nèi)放置0. 5 48h，取出后用去尚子水沖洗干凈。
7.如權(quán)利要求6所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于所用酸溶液濃度分別為HF 0. 0001 1%、H2SO4 0. 01 5%、HCl 0. 01 5%、HNO3 0. 001 5%、H3PO40.001 5%、H3BO3 0.01 5%。
8.如權(quán)利要求7所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于將經(jīng)過(guò)第一個(gè)酸溶液腐蝕槽腐蝕的玻璃基體再放入第二個(gè)酸溶液腐蝕槽內(nèi)，所述的第二個(gè)酸溶液腐蝕槽內(nèi)的酸溶液含有HF和NaSiO3,放置0. f 20h，然后取出用去離子水清洗干凈。
9.如權(quán)利要求8所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于所用HF和NaSiO3溶液濃度分別為0. 001 1%和0. 0001 0. 01%。
10.如權(quán)利要求9所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于將經(jīng)過(guò)兩個(gè)酸溶液腐蝕槽腐蝕的玻璃基體放入10(T500°C的烘干箱內(nèi)，烘干l(Tl20min，關(guān)閉烘箱加熱開關(guān)，降溫到50°C時(shí)將玻璃從烘箱中取出，得到減反射玻璃。
全文摘要
本發(fā)明涉及減反射玻璃及二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法。其目的在于獲得近零反射的Na2O-CaO-SiO2體系玻璃，大大增加玻璃的光透射率。本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的將玻璃基體依次放入兩個(gè)酸溶液腐蝕槽內(nèi)腐蝕，取出洗凈后放入烘箱內(nèi)烘干得到減反射玻璃。本發(fā)明的有益效果為成本低，玻璃的減反射性能和減反射帶寬達(dá)到最優(yōu)，可見光雙面反射率低于0.5%，本發(fā)明處理的超白平板玻璃的可見光透過(guò)率超過(guò)99%，透過(guò)率大于96%的減反射帶寬達(dá)到了1200nm，其減反射性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
文檔編號(hào)C03C15/00GK102795785SQ20121033187
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者劉立強(qiáng) 申請(qǐng)人:劉立強(qiáng)