專利名稱：一種新型的節(jié)能可鋼化三銀低輻射鍍膜玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍有復(fù)合電介質(zhì)層、減反層、保護層的高透射高效遮陽性能的可鋼化三銀低輻射鍍膜玻璃。
背景技術(shù)：
隨著對于玻璃幕墻的高通透外光和高遮陽性能不斷的追求，這兩者之間的矛盾愈發(fā)凸顯。市場上現(xiàn)有鍍有雙銀層的低輻射鍍膜玻璃，普遍高可見光透射的產(chǎn)品其遮陽系數(shù)較高，尚沒有同時滿足高透射率和低遮陽系數(shù)的雙層銀結(jié)構(gòu)的低輻射鍍膜玻璃，在這兩者之間無法魚與熊掌兼得，必須做出割舍。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的雙銀層和三銀層低輻射玻璃加工中，只能對玻璃采用先鋼化再鍍膜的加工方式，這是因為
1.先鍍膜后鋼化，加熱過程中玻璃中含有的納離子等物質(zhì)活性增強會滲透到膜系中， 破壞電介質(zhì)層和銀層；
2.先鍍膜后鋼化，銀層中的銀粒子會受熱遷移，凝聚，產(chǎn)生霧化現(xiàn)象；
3.先鍍膜后鋼化，熱環(huán)境下氧氣容易滲過化合物保護層，使銀層部分或者全部氧化。鈉離子的滲入，銀粒子凝聚和銀層氧化，會使鍍膜玻璃產(chǎn)生斑點，霧化，降低低輻射的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是，為能滿足高可見光透射率和低遮陽系數(shù)鍍有三層銀的低輻射鍍膜玻璃，同時此膜系結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行鋼化處理的一種新型的節(jié)能可鋼化三銀低輻射低輻射鍍膜玻璃。該鍍膜玻璃膜層，自玻璃基板向外依次為
玻璃基板、第一復(fù)合電介質(zhì)層(11、第一減反層(12)、第一銀層(13)、第一保護層(14)、 第二電介質(zhì)層(21)、第二減反層(22) +第二銀層(23)、第二保護層(24)、第三電介質(zhì)層 (31)、第三減反層(32)、第三銀層(33)、第三保護層(34)、第四復(fù)合電介質(zhì)層(35)、第四保護層(36);
所述的第一復(fù)合電介質(zhì)層(11)和第四復(fù)合電介質(zhì)層(35)為多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，由下列任一種電介電材料Sn02，SiSnOx, Si3N4，TiOx，TiNx鍍成，其膜層總厚度為IOnm 130nm ；其中 SiSnOx, TiOx，TiNx中的X，是因為在高溫熔解過種這些元素極不穩(wěn)定，不能確定其穩(wěn)定的數(shù)值；
所述第二電介質(zhì)層(21)和第三電介質(zhì)層(31)為單層結(jié)構(gòu)，其由下列介電材料SnO2，中任一種SiSnOx, Si3N4，TiNx, TiOx鍍成，其膜層總厚度為IOnm 130nm ；
所述第一減反層(12)、第二減反層(22)和第三減反層(32)為單層或雙層結(jié)構(gòu)，由下列任一種材料:Si02, NbOx，SbOx, ZrOx, ZnOx, ZnAlOx AZO 鍍成，膜層厚度為 IOnnTlOOnm ；其中 NbOx, SbOx, ZrOx, SiOx中的X，是因為在高溫熔解過種這些元素極不穩(wěn)定，不能確定其穩(wěn)定的數(shù)值；所述第一銀層(13)、第二銀層(23)和第三銀層(33)為Ag，膜層厚度為5nm 50nm ； 所述第一保護層(14)、第二保護層(24)和第三保護層(34)為單層，其使用的材料為 NiCr, NiCrOx, Ni, Nb, Ti中的任一種，膜厚為Inm 50nm ；其中NiCrOx中的χ,是因為在高溫熔解過種這些元素極不穩(wěn)定，不能確定其穩(wěn)定的數(shù)值；
所述第四保護層(36)為單層或雙層結(jié)構(gòu)，其包括一種或兩種以下材料C，C3N4或者 C+C3N4鍍成，膜厚為5nm 50nm。上述各膜層的鍍制工藝是
復(fù)合電介質(zhì)層(U)、(35):通過交流陰極的Si圓靶在氬氮氛圍中濺射，鍍成第一層，其氬氮比例保持在1.2:1 ；再在Si3N4上通過交流陰極的SiSn圓靶在氬氧氛圍中濺射，鍍成第二層，其氬氧比例保持在1 :1. 2。電介質(zhì)層(21)、(31)通過交流陰極的Si圓靶在氬氮氛圍中濺射，其氬氮比例保持在1. 2 :1ο減反層(12)、(22)、(32)，通過由交流陰極的陶瓷鋅靶濺射的ZnO層或者和鈮靶濺射的NbOx層，其氬氧比例保持在6 :7 ；減反層(12)、(22)、(32)的總厚度為IOnm IOOnm ； 組成減反層的單層或兩層膜層的厚度比例為(a，K-a) ； (K-a, a)，K為減反層的總厚度，a為減反層中其中一層材料的厚度(a可以為零)。銀層(13)、(23)、(33)通過直流平靶銀靶在氬氣氛圍中濺射；
保護層(14)、(M)、(34)，通過直流平靶在氬氧氣氛圍中濺射鎳鉻合金，其中 Ni:Cr=80:20 ；氬氧比例保持在20 :3。保護層(36 )，通過直流平靶石墨靶在氬氣或者氬氮氛圍中濺射。本發(fā)明優(yōu)點是，具有超出相同高可見光透射值的雙銀低輻射膜的紅外線反射能力，膜層表面輻射率和遮陽系數(shù)更低且反射率低等優(yōu)良特性的玻璃，并且該膜系具有高硬度且高抗氧化性，可以先鍍膜然后進(jìn)行各種冷加工和熱處理，如切割、磨邊、鋼化、半鋼化或者彎鋼、夾層、中空等處理。同與之相比較的高透射低輻射雙銀玻璃相比，本發(fā)明由于采取了三層銀層間整合復(fù)合電介質(zhì)層和三層減反層的復(fù)雜工藝，使得輻射率較之前者大大降低，從而實現(xiàn)玻璃的遮陽性能的進(jìn)一步提高，光選擇性范圍加大。由于鍍有復(fù)合電介質(zhì)層和減反層，使得產(chǎn)品保留了本身高通透率的同時，不僅比同通光率的雙銀低輻射玻璃的輻射率降低了 30%，而且可以按客戶要求同時滿足高透射率和低遮陽系數(shù)。其克服了以往雙銀低輻射玻璃光選擇性差，不能兼顧高透射和低輻射率的缺點，能在保有非常優(yōu)異的遮陽性能的同時，獨特的膜層結(jié)構(gòu)又能使得產(chǎn)品具有高通透的外觀效果。同時，本發(fā)明的可鋼化節(jié)能三銀鍍膜玻璃與傳統(tǒng)的三銀鍍膜玻璃相比，在鍍膜后可以進(jìn)行高溫鋼化處理工藝熱處理，而不影響產(chǎn)品的質(zhì)量。由于在熱處理過程中傳統(tǒng)錫基膜層會產(chǎn)生體積變小和氧空缺，這樣玻璃中的鈉離子會滲透到更深層的膜層以至于銀層中，鋼化、半鋼化或熱彎過程中熱環(huán)境中的氧也會滲入膜層中，這樣的綜合效果就是膜層的成分和結(jié)構(gòu)被破壞，鍍膜玻璃的光學(xué)外觀和熱學(xué)效果會被部分或全部破壞，外觀產(chǎn)生霧化現(xiàn)象，低輻射性能減弱。本發(fā)明采用磁控濺射的方法，控制濺射電源的頻率，在每層銀的前后采用復(fù)合電介質(zhì)層來設(shè)置長路徑，借助氮化硅Si3N4等介電材料在熱處理中穩(wěn)定的物理、化學(xué)性能，有效的控制和阻隔了鈉離子的滲入。解決了銀粒子凝聚和銀層氧化等一系列的影響三銀鍍膜玻璃低輻射性能和外觀質(zhì)量的問題，保證低輻射鍍膜玻璃經(jīng)過熱處理后，鍍膜玻璃的顏色、 透射率、反射率和低輻射率都不會產(chǎn)生較大的變化，仍然保持的良好外觀效果和光熱性能。本發(fā)明還有一個優(yōu)點是，在最外層增加了一個保護層。該保護層是通過磁控濺射的方法，濺射一層厚度IOnm IOOnm的C或者C3N4。該材料結(jié)構(gòu)致密且具有很高的硬度， 并且與下層材料的結(jié)合力好，可以對膜面起到很好的保護作用，在后續(xù)加工、運輸和儲藏等過程中，能夠防止膜面的劃傷、壓傷等機械損傷，還可以延緩銀層的氧化速度。另外，該保護層可以通過鋼化、半鋼化或彎鋼等熱處理方式去除，去除后恢復(fù)原膜層結(jié)構(gòu)的性能和顏色。和高透雙銀層和三銀層的低輻射鍍膜玻璃相比，本發(fā)明設(shè)置復(fù)合結(jié)構(gòu)保護層和復(fù)合保護層的長路徑以確保銀層的穩(wěn)定，來實現(xiàn)鍍膜后的鋼化再加工。和高透雙銀層的低輻射鍍膜玻璃相比，在相同的可見光透射值條件下，其遮陽性能較之傳統(tǒng)雙銀低輻射玻璃提高了 30%ο
具體實施例方式以下內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明用平板玻璃雙端連續(xù)式鍍膜機，包括12個交流陰極，7個直流陰極，采用下表列出的工藝參數(shù)，使用11個交流雙靶，7個直流單靶，共18個靶位進(jìn)行生產(chǎn)，制出本發(fā)明第三代可鋼化節(jié)能鍍膜玻璃，其工藝參數(shù)和靶材的位置列表如下
本發(fā)明鍍膜玻璃靶位分布及工藝參數(shù)列表
權(quán)利要求
1.一種新型的節(jié)能可鋼化三銀低輻射鍍膜玻璃，其特征在于該玻璃鍍膜層結(jié)構(gòu)自玻璃基板向外依次是玻璃基板、第一復(fù)合電介質(zhì)層(11)、第一減反層(12)、第一銀層(13)、 第一保護層(14)、第二電介質(zhì)層(21)、第二減反層(22)、第二銀層(23)、第二保護層(24)、 第三電介質(zhì)層(31)、第三減反層(32)、第三銀層(33)、第三保護層(34)、第四復(fù)合電介質(zhì)層 (35)、第四保護層(36);其中:第一復(fù)合電介質(zhì)層(11)和第四復(fù)合電介質(zhì)層(35)由下列任一種介電材料SnO2, ZnSnOx, Si3N4，TiOx, TiNx鍍成多層復(fù)合層，其膜層總厚度為IOnm 130nm ；第二電介質(zhì)層(21)，第三電介質(zhì)層(31)為單層結(jié)構(gòu)，由以下任一種介電材料SnO2, ZnSnOx, Si3N4，TiNx, TiOx 鍍成，其膜層厚度為 IOnm 130nm ；第一減反層(12)、第二減反層(22)和第三減反層(32)為單層或雙層結(jié)構(gòu)，由下列任一種材料:Si02, NbOx, SbOx, ZrOx, ZnOx，ZnAlOx, AZO 鍍成，膜層厚度為 IOnnTlOOnm ； 第一銀層(13)、第二銀層(23)和第三銀層(33)為Ag，膜層厚度為5nm 50nm ； 第一保護層(14)、第二保護層(24)和第三保護層(34)為單層，由下列任一種材料 NiCr, NiCrOx, Ni, Nb, Ti 鍍成，膜厚為 Inm 50nm ；第四保護層(36)為單層或雙層結(jié)構(gòu)，由下列一種或二種材料C，C3N4或者C+ C3N4鍍成，膜厚為5nm 50nm。
2.按權(quán)利要求1所述新型的節(jié)能可鋼化三銀低輻射鍍膜玻璃的鍍膜工藝，其特征在于，各鍍膜層的鍍膜工藝是復(fù)合電介質(zhì)層(11)、(35):通過交流陰極的Si圓靶在氬氮氛圍中濺射，其氬氮比例保持在1.2:1 ；再在Si3N4上通過交流陰極的SiSn圓靶在氬氧氛圍中濺射，其氬氧比例保持在 1 1. 2 ；電介質(zhì)層(21)、(31):通過交流陰極的Si圓靶在氬氮氛圍中濺射，其氬氮比例保持在 1. 2 1 ；減反層(12)、(22)、(32):通過由交流陰極的陶瓷鋅靶濺射的ZnO層或者和鈮靶濺射的 NbOx層，其氬氧比例保持在6 :7 ；減反層(12)、(22)、(32)的總厚度為IOnm IOOnm ；組成減反層的單層或兩層膜層的厚度比例為(a，K-a) ； (K-a, a)，K為減反層的總厚度，a為減反層中其中一層材料的厚度，a可以為零；銀層(13 )、( 23 )、( 33 )通過直流平靶銀靶在氬氣氛圍中濺射； 保護層(14)、(M)、(34)，通過直流平靶在氬氧氣氛圍中濺射鎳鉻合金，其中 Ni:Cr=80:20 ；氬氧比例保持在20 3 ；保護層(36 )，通過直流平靶石墨靶在氬氣或者氬氮氛圍中濺射。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新型的可鋼化節(jié)能鍍膜玻璃，其膜層結(jié)構(gòu)自玻璃基板向外依次為玻璃基板、第一復(fù)合電介質(zhì)層(11、第一減反層(12)、第一銀層(13)、第一保護層(14)、第二電介質(zhì)層(21)、第二減反層(22)+第二銀層(23)、第二保護層(24)、第三電介質(zhì)層(31)、第三減反層(32)、第三銀層(33)、第三保護層(34)、第四復(fù)合電介質(zhì)層(35)、第四保護層(36)；優(yōu)點是，具有超出相同高可見光透射值的雙銀低輻射膜的紅外線反射能力，膜層表面輻射率和遮陽系數(shù)更低且反射率低等優(yōu)良特性的玻璃，并且該膜系具有高硬度且高抗氧化性，可以先鍍膜然后進(jìn)行各種冷加工和熱處理。
文檔編號C23C14/34GK102350833SQ201110201958
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者吳斌, 徐佳霖, 陳海嶸 申請人:上海耀華皮爾金頓玻璃股份有限公司, 上海耀皮工程玻璃有限公司, 江門耀皮工程玻璃有限公司