专利名称：可钢化三银低辐射镀膜玻璃及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车用和建筑用镀膜玻璃，具体是一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃及其生产工艺。
背景技术：
低辐射镀膜玻璃(又称LOW-E玻璃)，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品，低辐射镀膜玻璃是一种既能像普通玻璃一样让室外的太阳能、可见光透过，又能像红外反射镜一样，尤其对中远红外线具有很高的反射率，可将物体二次辐射热反射回去的新一代镀膜玻璃，用于控制光线，调节、改善环境，有利于节约能源和热量。三银低辐射玻璃作为低辐射镀膜玻璃中的高端产品，由多达三层的银层和多层金属氧化或氮化化合物组成，具有较高的可见光透过率、很高的红外线反射率，能够获得极佳的隔热保温效果。但是传统的三银低辐射玻璃加工中，只能对玻璃采用先钢化再镀膜的加工方式，导致传统三银低辐射不能推广到汽车玻璃，也不能大面积推广到民用住宅。因为传统的加工方式不能实现弯弧玻璃镀膜，而现代建筑和汽车挡风玻璃广泛采用弯钢化和热弯玻璃，则传统离线低辐射镀膜玻璃不能进行弯钢化和热弯等后续的热加工处理。并且传统的玻璃加工方式效率低，通常钢化玻璃的镀膜装载率只有75%左右，也就是只能发挥镀膜线产能的 75%，钢化玻璃需要人工装、卸片，需要配置足够的操作工，增加了人工工资支出，同时人工装、卸片的速度又制约了镀膜走速，从而导致镀膜线运行效率较低，并且镀膜工序中各种补片数量多，例如镀膜和中空工序出现的补片，运输和安装过程中出现的补片灯，均要再次纳入生产订单来安排生产，从切割到镀膜，补片周期长，特别是镀膜因镀膜产品种类多，通常需要等待较长时间。传统产业的玻璃运输成本也高，因离线低辐射镀膜玻璃必须合成中空玻璃使用，例如6mm低辐射玻璃+12mm空气层+6mm低辐射玻璃的中空玻璃，其体积是单片玻璃的两倍，中空玻璃的运输增加了运输支出。基于上述原因，开发一种新型的可钢化三银低辐射玻璃势在必行。发明内容
本发明的技术目的是克服现有技术中存在的问题，对传统的低辐射镀膜玻璃进行改进，解决传统低辐射玻璃银层厚度和层数增加后可见光透过较低、外观颜色呈现干扰色、 颜色选择受限、无法后续加工等问题，提供一种可见光透过率高、具有良好光热比和光学稳定性的可钢化三银低辐射镀膜玻璃及其生产工艺。
本发明的技术方案是
一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃本体和镀膜，其特征在于，以所述玻璃基片为基板，所述镀膜由内向外的膜层结构为
第一电介质组合层、第一阻挡保护层、第一电介质层、第一银层、第二阻挡保护层、 第一间隔电介质组合层、第三阻挡保护层、第二电介质层、第二银层、第四阻挡保护层、第二间隔电介质组合层、第五阻挡保护层、第三电介质层、第三银层、第六阻挡保护层、第二电介质组合层。
进一步的技术方案还包括
所述第一电介质组合层、第二电介质组合层为硅基化合物材料。
作为优选，所述硅基化合物材料为Si3N4、SiO2或SiOxNy。
所述第一电介质层、第二电介质层、第三电介质层为金属锌化合物材料。
作为优选，所述金属锌化合物材料为ai0、AZ0中的一种。
所述第一间隔电介质组合层、第二间隔电介质组合层为SSTOx、CrNx, CdO、MnO2, InSbO、TxO, SnO2, ZnO,ZnSnOx, ZnSnPbOx, Zr02、ΑΖ0、Si3N4, Si02、SiOxNy,BiO2,Al2O3^Nb2O5, Ta2O5, Ιη203、MoO3材料中的一种或几种构成。
所述第一、第二、第三、第四、第五、第六阻挡保护层为金属、金属氧化物或金属氮化物材料,作为优选,可选用Ti、NiCr、Ni、Cr、Nb、Zr、NiCrOx、NiCrNx、CrNx中的一种。
一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃的生产工艺，采用真空磁控溅射镀膜，其特征在于，包括以下步骤
步骤一、将玻璃基片清洗干燥后，置于真空溅射区，进行于真空过渡；
步骤二、以所述玻璃基片为基板，依次沉积第一电介质组合层、第一阻挡保护层、 第一电介质层、第一银层、第二阻挡保护层、第二间隔层电介质组合层、第三阻挡保护层、第二电介质层、第二银层、第四阻挡保护层、第二间隔电介质组合层、第五阻挡保护层、第三层电介质层、第三银层、第六阻挡保护层、第二电介质组合层，形成产品。
进一步的，所述第一、第二、第三电介质层、第一、第二电介质组合层、第一、第二间隔电介质组合层均采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在氩氧、氩氮或氩氧氮氛围中进行沉积；所述第一、第二银层、第一至第六阻挡保护层均采用平面阴极、直流溅射的方式沉积在氩氧、氩氮或纯氩氛围中沉积。
本发明所提供的可钢化三银低辐射镀膜玻璃及其生产工艺的有益效果在于
1、传统的以Ag作为红外反射膜层的低辐射镀膜玻璃，不能进行后续热处理的根本原因是Ag层在加热过程中易于被破坏，如膜层面电阻大幅升高、膜面呈白色雾状、膜层脱落膜面呈挡层；Ag层被氧化，膜面片状模糊雾状、满板针孔状小白点等，均为Ag层被破坏的现象，有时甚至失会去红外反射的功能，因此传统的三银低辐射镀膜玻璃是不能进行后续热处理的。本发明通过在银层前后增加阻挡保护层和在玻璃最底层增加耐高温的电介质层，以保护^Vg层在热处理过程中不被破坏，满足异地加工的需求；
2、本发明采用金属锌氧化物作为Ag层的铺垫层，可以使Ag层更好地生长，成膜更均勻、平整，减小Ag层岛状结构的对膜层均勻性的影响，可以更好地保护Ag层；
3、本发明采用和玻璃材质相近的高硬度材料作为电介质层组合层，不仅可以在玻璃基片和功能Ag层之间起到很好的粘接作用，并且可以抵消复合膜层的内部应力，特别是在抗划伤、耐磨和抗腐蚀方面效果更加明显；
4、本发明的玻璃膜层在钢化过程中膜层能够再次结晶，使得膜层的透光率更高、 辐射率更低；
本发明的可钢化三银低辐射镀膜玻璃具有很高的可见光透过率、极低的辐射率、 良好的光热比和光学稳定性、耐候性，具有极佳的紫外线阻挡效果，并且可设计多种颜色， 满足不同客户的需求，可广泛推广到汽车玻璃和建筑玻璃市场，并能获得极佳的隔热保温效果，可实现异地加工，满足后续加工的各种要求。
图1是本发明产品的结构示意图2是本发明工艺的流程示意图。具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式
对本发明做进一步的介绍。
如图所示，本发明的可钢化三银低辐射镀膜玻璃的结构为
玻璃基片/第一电介质组合层/第一阻挡保护层/第一电介质层/第一银层/第二阻挡保护层/第一间隔电介质组合层/第三阻挡保护层/第二电介质层第二银层/第四阻挡保护层/第二间隔电介质组合层/第五阻挡保护层/第三电介质层/第三银层/第六阻挡保护层/第二电介质组合层。
所述第一、第二电介质组合层的厚度为IO-SOnm ；
所述第一、第二间隔电介质组合层的厚度为10-200nm ；
所述第一、第二、第三、第四、第五、第六阻挡保护层的厚度为0. 3-5nm ；
所述第一、第二、第三电介质层的厚度为5-10nm ；
所述第一、第二、第三银层的厚度为5-40nm。
实施例1
本实施例膜层材料结构为玻璃基片/SiNxOy/NiCr0x/AZ0/Ag/NiCr0x/ZnSn0x/ NiCrOx/AZO/Ag/NiCr0x/ZnSn0x/NiCr0x/AZ0/Ag/NiCrOx 层 /Si3N4。
第一电介质组合层为氮氧化硅(SiNxOy)，膜层厚度为46nm ；
第一阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第一电介质层为ΑΖ0，膜层厚度为6nm ；
第一银层膜层厚度为13. 9nm ；
第二阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第一间隔电介质组合层为氧化锌锡(SiSnOx)，膜层厚度为69. 7nm ；
第三阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第二电介质层为ΑΖ0，膜层厚度为6nm ；
第二银层膜层厚度为15. Onm ；
第四阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第二间隔电介质组合层为氧化锌锡(SiSnOx)，膜层厚度为58. 6nm ；
第五阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第三电介质层为ΑΖ0，膜层厚度为6nm ；
第三银层膜层厚度为9. 4nm ；
第六阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第二电介质组合层为氮化硅(Si3N4)膜层厚度分别为32. 2nm ；
上述结构中的氮化硅(Si3N4)层使用硅铝(92 8)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩氮氛围中溅射沉积，功率为20-80kw，电源频率为20-40kHz ；氮氧化硅(SiOxNy)层使用硅铝(92 8)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射 方式在氩氮氧氛围中溅射沉积，功率为20-80kw，电源频率为20-40kHz ；AZO层使用陶瓷锌铝靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩氧氛围中溅 射沉积，功率为5-15kw，电源频率为20-40kHz ；氧化锌锡(ZnSnOx)层使用锌锡合金(50 50)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁 控溅射方式在氩、氧氛围中溅射沉积，功率为10-70kw，电源频率为20-40kHz ；氧化镍铬(MCrOx)层使用镍铬合金靶，采用平面阴极、直流磁控溅射方式在纯氩 氛围中溅射沉积，功率为2-lOkw ；功能层Ag层使用银靶，采用平面阴极、直流磁控溅射方式在纯氩氛围中溅射沉 积，功率为2-10kw ；如图2所示，膜层依次镀膜完成后对产品參数进行在线测量，然后成品检验，之后 包装产品。使用上述エ艺參数制出的玻璃(钢化后)光学性能如下(玻璃为6mm普通白玻)a、玻璃可见光透过率T = 62. 6 % ；可见光玻璃面反射率=10.2% ；可见光玻璃面色坐标a*值=-1. 8 ；可见光玻璃面色坐标b*值=-5. 0 ；可见光膜面反射率=6.5% ；可见光膜面色坐标a* = -2. 2 ；可见光膜面色坐标b* = -3. 6 ；玻璃辐射率E = 0. 014。b、使用本发明制成6mm+12A+6mm(膜层在室外片的内面)结构的中空玻璃，按照 IS010292标准測定的数据如下可见光透过率T = 57. 8 % ；可见光玻璃面反射率(out) = 12. 4% ；可见光玻璃面反射率(in) = 8.6% ；太阳能透过率T = 17%;太阳能反射率(out) = 53% ；G-value = 0. 24 ；遮阳系数SC = 0. 275 ；U 值=1. 51W/m2 K ；光热比LSG = 2. 40。实施例2 本实施例膜层材料结构为玻璃基片/SiNxOy/NiCr0x/AZ0/Ag/NiCr0x/SiNx0y/ NiCr0x/AZ0/Ag/NiCr0x/SiNx0y/NiCr0x/AZ0/Ag/NiCr0x/SiNx0y/Si3N4。所述组合层可以是 由多种材料各自构成的单层叠加組合。其中，第一电介质組合层为氮氧化硅(SiNxOy)，膜层度为48. Onm ；第一阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第一电介质层为ΑΖ0，膜层厚度为8nm ；
第一银层膜层厚度为13. 5nm ；
第二阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第一间隔电介质组合层为氮氧化硅(SiNxOy)，膜层厚度为68. 2nm ；
第三阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第二电介质层为ΑΖ0，膜层厚度为8nm ；
第二银层膜层厚度为15. 2nm ；
第四阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第二间隔电介质组合层为氮氧化硅(SiNxOy)，膜层厚度为58. Snm ；
第五阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第三电介质层为ΑΖ0，膜层厚度为8nm ；
第三银层膜层厚度为9. Snm ；
第六阻挡保护层为氧化镍铬(NiCrOx)，膜层厚度为0. 3nm ；
第二电介质组合层为氮氧化硅(SiNxOy)和氮化硅(Si3N4)两层膜层构成，膜层厚度分别为16. 6nm、18. 2nm。
上述结构中氮化硅(Si3N4)层使用硅铝(92 8)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氮氛围中溅射沉积，功率为20-80kw，电源频率为20-40kHz ；
氮氧化硅(SiOxNy)层使用硅铝(92 8)靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氮、氧氛围中溅射沉积，功率为20-80kw，电源频率为20-40kHz ；
AZO层使用陶瓷锌铝靶，采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射方式在氩、氧氛围中溅射沉积，功率为5-15kw，电源频率为20-40kHz ；
氧化镍铬(MCrOx)层使用镍铬合金靶，采用平面阴极、直流磁控溅射方式在纯氩氛围中溅射沉积，功率为2-lOkw ；
功能层Ag层为使用银靶，采用平面阴极、直流磁控溅射方式在纯氩氛围中溅射沉积，功率为2-10kw ；
使用上述工艺参数制出的玻璃(钢化后)光学性能如下(玻璃为6mm普通白玻)
a、玻璃可见光透过率T = 56. 4% ；
可见光玻璃面反射率=11. 4% ；
可见光玻璃面色坐标a*值=-2. 8 ；
可见光玻璃面色坐标b*值=-7. 0 ；
可见光膜面反射率=7.8% ；
可见光膜面色坐标a* = 1. 2 ；
可见光膜面色坐标b* = -3. 3 ；
玻璃辐射率E = 0. 015。
b、使用本发明制成6mm+12A+6mm(膜层在室外片的内面)结构的中空玻璃，按照 IS010292标准测定的数据如下
可见光透过率T = 52. ；
可见光玻璃面反射率(out) = 13.4% ；
可见光玻璃面反射率(in) = 9.6% ；
太阳能透过率T = 14% ；
太阳能反射率(out) = 55% ；
G-value = 0. 22 ；
遮阳系数SC = 0.25;
U 值=1. 51W/m2 · K ；
光热比LSG = 2. 37。
以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃本体和镀膜，其特征在于，以所述玻璃基片为基板，所述镀膜由内向外的膜层结构为第一电介质组合层、第一阻挡保护层、第一电介质层、第一银层、第二阻挡保护层、第一间隔电介质组合层、第三阻挡保护层、第二电介质层、第二银层、第四阻挡保护层、第二间隔电介质组合层、第五阻挡保护层、第三电介质层、第三银层、第六阻挡保护层、第二电介质组合层 ο
2.根据权利要求1所述的一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一电介质组合层、第二电介质组合层为硅基化合物材料。
3.根据权利要求2所述的一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，其特征在于所述硅基化合物材料为Si3N4、SiO2或SiOxNy。
4.根据权利要求1所述的一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一电介质层、第二电介质层、第三电介质层为金属锌化合物材料。
5.根据权利要求4所述的一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，其特征在于， 所述金属锌化合物材料为ai0、AZ0中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一间隔电介质组合层、第二间隔电介质组合层为SSTOx、CrNx, CdO、MnO2, InSbO, TxO、SnO2, ZnO, ZnSnOx、ZnSnPbOx、Zr02、AZO、Si3N4、Si02、SiOxNy、BiO2、Al2O3、Nb2O5、Ta2O5、In2O3、MoO3 材料中的一种或几种构成。
7.根据权利要求1所述的一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四、第五、第六阻挡保护层为金属、金属氧化物或金属氮化物材料。
8.根据权利要求7所述的一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四、第五、第六阻挡保护层的材料为Ti、NiCr, Ni、Cr、Nb、Zr、 NiCrOx、NiCrNx、CrNx 中的一种。
9.一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃的生产工艺，采用真空磁控溅射镀膜，其特征在于， 包括以下步骤步骤一、将玻璃基片清洗干燥后，置于真空溅射区，进行于真空过渡； 步骤二、以所述玻璃基片为基板，依次沉积第一电介质组合层、第一阻挡保护层、第一电介质层、第一银层、第二阻挡保护层、第二间隔层电介质组合层、第三阻挡保护层、第二电介质层、第二银层、第四阻挡保护层、第二间隔电介质组合层、第五阻挡保护层、第三层电介质层、第三银层、第六阻挡保护层、第二电介质组合层，形成产品。
10.根据权利要求9所述的一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃的制造方法，其特征在于 所述第一、第二、第三电介质层、第一、第二电介质组合层、第一、第二间隔电介质组合层均采用双旋转阴极、中频反应磁控溅射的方式在氩氧、氩氮或氩氧氮氛围中进行沉积；所述第一、第二银层、第一至第六阻挡保护层均采用平面阴极、直流溅射的方式沉积在氩氧、 氩氮或纯氩氛围中沉积。
全文摘要
一种可钢化三银低辐射镀膜玻璃，包括玻璃本体和镀膜，其特征在于，以所述玻璃基片为基板，所述镀膜由内向外的膜层结构为第一电介质组合层、第一阻挡保护层、第一电介质层、第一银层、第二阻挡保护层、第一间隔电介质组合层、第三阻挡保护层、第二电介质层、第二银层、第四阻挡保护层、第二间隔电介质组合层、第五阻挡保护层、第三电介质层、第三银层、第六阻挡保护层、第二电介质组合层。本发明公开的可钢化三银银低辐射镀膜玻璃采用了独特的膜层结构和生产工艺，解决了现有技术中低辐射镀膜玻璃无法很好地进行钢化的问题，产品具较高的可见光透过率、极低的辐射率、良好的光热比和光学稳定性，隔热保温效果好，能够满足后续加工的各种要求。
文档编号B32B15/04GK102490408SQ201110381668
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者林嘉宏 申请人:林嘉宏