專利名稱：隔熱、除霜鍍膜玻璃的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍膜玻璃的制備方法，尤其是一種既對(duì)紅外線具有高反射性、對(duì)可見(jiàn)光具有高透過(guò)性，又可以通電除霜的鍍膜玻璃的制備方法，這種玻璃主要用作建筑玻璃和汽車(chē)擋風(fēng)玻璃。
目前的建筑玻璃，無(wú)論是平板玻璃還是幕墻玻璃都存在著隔熱性能差的缺點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界約有30％的能源消耗于建筑物的溫度控制(包括制冷和供暖)，在熱帶和寒冷地區(qū)還要超過(guò)這個(gè)比例。這種高能耗是由于建筑材料(包括建筑玻璃)的隔熱性能差造成的，例如目前建筑玻璃在紅外波段的透過(guò)率極高，熱量可以通過(guò)紅外輻射直接傳出室外。
目前的汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃除霜大都采用熱風(fēng)電扇吹烘法，此法易形成霧氣；而后擋風(fēng)玻璃除霜?jiǎng)t大多采用薄膜金屬絲通電加熱法，此法加熱效率低，且影響汽車(chē)的外觀和司機(jī)的視線，加之汽車(chē)擋風(fēng)玻璃大多采用無(wú)色、透明的鋼化玻璃，對(duì)紅外線的反射率較低，隔熱效果差，無(wú)法給乘客提供舒適的環(huán)境。為了改善這種情況，市場(chǎng)上出現(xiàn)了“太陽(yáng)膜”，所謂“太陽(yáng)膜”就是在聚酯塑料表面鍍上一層金屬(如鋁等)薄膜，然后用粘結(jié)劑將其貼在汽車(chē)玻璃內(nèi)表面上，從而起到隔熱的作用?！疤?yáng)膜”雖然在一定程度上滿足了大眾的需要，但是它也存在著可見(jiàn)光透過(guò)率低、易出現(xiàn)氣泡、易老化等缺點(diǎn)，而且還與一些國(guó)家的交通法規(guī)相抵觸，例如新加坡的法律規(guī)定汽車(chē)玻璃應(yīng)使警察能夠清晰地看見(jiàn)車(chē)內(nèi)的情況。
本發(fā)明的目的是提供一種隔熱、除霜鍍膜玻璃的制備方法，利用該方法制備的玻璃用于建筑玻璃，能有效地減少室內(nèi)外通過(guò)玻璃的熱量傳輸，從而大幅度降低建筑物的空調(diào)能耗；將其應(yīng)用于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃，能有效地隔熱、除霜，節(jié)約汽車(chē)空調(diào)功耗，對(duì)駕乘人員的身體健康和車(chē)內(nèi)裝飾品具有顯著的保護(hù)作用，這一點(diǎn)對(duì)紫外線輻射較強(qiáng)的高原地區(qū)來(lái)說(shuō)尤其重要。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的采用強(qiáng)約束磁場(chǎng)的磁控濺射方法，將銦錫合金陶瓷靶材濺射到加熱至260～350℃的透光率大于80％的玻璃表面，經(jīng)表面高溫化學(xué)反應(yīng)生成具有隔熱性能的透明導(dǎo)電膜(ITO膜)，在玻璃鍍膜層兩邊用導(dǎo)電膠粘貼上電極，接通小于36伏的電源則可以加熱除霜。
采用上述方法制得的鍍膜玻璃，其透光率大于73％，紅外線反射率大于70％，紫外線隔斷率大于90％，太陽(yáng)譜能量反射率大于40％，表面電阻小于50Ω/□。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1.利用本發(fā)明制備的鍍膜玻璃，具有隔熱和防紫外輻射性能好等特點(diǎn)，適合于用作建筑玻璃；2.由于膜層具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，接通小于36伏的安全電源，則能加熱除霜，且對(duì)外觀無(wú)任何不良影響，因此特別適合作汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃；3.薄膜和玻璃基底結(jié)合牢固、耐磨損、耐酸堿、耐低溫，壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)許多其它的薄膜玻璃。
本發(fā)明的詳細(xì)描述如下玻璃表面膜層的獲得是由磁控濺射鍍膜機(jī)實(shí)現(xiàn)的，鍍膜靶材選用氧化銦錫合金陶瓷靶材，磁控靶采用強(qiáng)約束磁場(chǎng)平面磁控靶，其靶表面最大的水平磁場(chǎng)分量為600～1100GS，從而實(shí)現(xiàn)了低電壓濺射，減少了磁控濺射等離子體中負(fù)離子(主要是氧離子)對(duì)基片膜面轟擊時(shí)所造成的濺射損傷和黑色氧化物InO的形成(In2O2+離子轟擊→2InO+O)，從而提高了膜層的導(dǎo)電性能和透光率；鍍膜機(jī)中裝有對(duì)玻璃進(jìn)行加熱且溫度可控的加熱器以及玻璃鍍膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；工質(zhì)氣體采用兩路獨(dú)立的進(jìn)氣氣路，分別通氬氣和氬氧混合氣，并由各自的質(zhì)量流量計(jì)控制進(jìn)氣流量，兩路工質(zhì)氣體通過(guò)安置于磁控靶前面各自的U形噴氣管進(jìn)入鍍膜室，U形管上開(kāi)有等間距的許多噴氣小孔，氬氣通過(guò)這些噴氣小孔以45°角噴向靶面，氬氧混合氣由這些噴氣小孔噴向玻璃表面。
鍍膜過(guò)程為把透光率大于80％且已清洗干凈的玻璃裝入鍍膜機(jī)中，進(jìn)行抽真空并對(duì)玻璃加熱，使玻璃溫度升至260～350℃，當(dāng)鍍膜室的真空度小于0.04Pa時(shí)，通入氬氣，氬氣流量QAr應(yīng)使鍍膜室真空度處于0.1～0.4Pa，隨后通入壓力百分比為13～17％的氬氧混合氣，其流量QAr+O2應(yīng)滿足QAr+O2/(QAr+O2+QAr)的比值處于6～10％的范圍。開(kāi)啟磁控靶電源進(jìn)行磁控放電，使靶電壓處于230～300V，然后啟動(dòng)玻璃鍍膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行鍍膜，其傳動(dòng)速度必須滿足使鍍出的鍍膜玻璃膜層表面電阻小于50Ω/□。鍍膜完成后，讓玻璃溫度降至140℃以下后從真空室中取出。
權(quán)利要求
1.一種隔熱鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于將銦錫合金陶瓷靶材濺射到加熱至260～350℃的透光率大于80％的玻璃表面，經(jīng)表面高溫化學(xué)反應(yīng)生成具有隔熱性能的透明導(dǎo)電膜(ITO膜)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于在玻璃鍍膜層兩邊用導(dǎo)電膠粘貼上電極，接通小于36伏的電源，則可以加熱除霜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于鍍膜靶材選用氧化銦錫合金陶瓷靶材，磁控靶采用強(qiáng)約束磁場(chǎng)平面磁控靶，其靶表面最大的水平磁場(chǎng)分量為600～1100GS。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于鍍膜機(jī)中裝有對(duì)玻璃進(jìn)行加熱且溫度可控的加熱器以及玻璃鍍膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；工質(zhì)氣體采用兩路獨(dú)立的進(jìn)氣氣路，分別通氬氣和氬氧混合氣，并由各自的質(zhì)量流量計(jì)控制進(jìn)氣流量，兩路工質(zhì)氣體通過(guò)安置于磁控靶前面各自的U形噴氣管進(jìn)入鍍膜室，U形管上開(kāi)有等間距的許多噴氣小孔，氬氣通過(guò)這些噴氣小孔以45°角噴向靶面，氬氧混合氣由這些噴氣小孔噴向玻璃表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于將鍍膜機(jī)抽真空并對(duì)玻璃加熱，當(dāng)鍍膜室的真空度小于0.04Pa時(shí)，通入氬氣，氬氣流量QAr應(yīng)使鍍膜室真空度處于0.1～0.4Pa，隨后通入壓力百分比為13～17％的氬氧混合氣，其流量QAr+O2應(yīng)滿足QAr+O2/(QAr+O2+QAr)的比值處于6～10％的范圍，開(kāi)啟磁控靶電源進(jìn)行磁控放電，使靶電壓處于230～300V，然后啟動(dòng)玻璃鍍膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行鍍膜，其傳動(dòng)速度必須滿足使鍍出的鍍膜玻璃膜層表面電阻小于50Ω/□。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種隔熱、除霜鍍膜玻璃的制備方法,其特征在于將銦錫合金陶瓷靶材濺射到加熱至260～350℃的透光率大于80%的玻璃表面,經(jīng)表面高溫化學(xué)反應(yīng)生成具有隔熱性能的透明導(dǎo)電膜(ITO膜),在玻璃鍍膜層兩邊用導(dǎo)電膠粘貼上電極,接通小于36伏的電源,則可以加熱除霜,這種玻璃具有可見(jiàn)光透過(guò)率高、紅外反射率高、紫外隔斷率高、而電阻低等優(yōu)點(diǎn),主要用作建筑玻璃和汽車(chē)擋風(fēng)玻璃。
文檔編號(hào)C03C17/245GK1189464SQ98100128
公開(kāi)日1998年8月5日 申請(qǐng)日期1998年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月14日
發(fā)明者常天海, 江豪成 申請(qǐng)人:中國(guó)航天工業(yè)總公司第五研究院第五一○研究所