一种金色阳光控制玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种镀膜玻璃制备方法及由该方法制备的镀膜玻璃，特别涉及一种阳 光控制镀膜玻璃的制备方法及其制备的阳光控制镀膜玻璃。
【背景技术】
[0002] 镀膜玻璃（Reflectiveglass)也称反射玻璃。镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层 或多层金属、合金或金属化合物薄膜，以改变玻璃的光学性能，满足某种特定要求。镀膜玻 璃按产品的不同特性，可分为以下几类：热反射玻璃、低辐射玻璃（Low-E)、导电膜玻璃等。
[0003] 镀膜玻璃的生产方法很多，如真空磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法以及 溶胶-凝胶法等。磁控溅射镀膜玻璃利用磁控溅射技术可以设计制造多层复杂膜系，可在 白色玻璃基片上镀出多种颜色，膜层的耐腐蚀和耐磨性能较好，是目前生产和使用最多的 技术。真空蒸发镀膜玻璃的品种和质量与磁控溅射镀膜玻璃相比均存在一定差距，已逐步 被真空溅射法取代。化学气相沉积法是在浮法玻璃生产线上通入反应气体在灼热的玻璃表 面分解，均匀地沉积在玻璃表面形成镀膜玻璃的技术。该方法的设备投入少、易调控，产品 成本低、化学稳定性好、可热加工，是目前最有发展前途的生产方法之一。溶胶-凝胶法生 产镀膜玻璃工艺简单，稳定性好，不足之处是产品光透射比太高，装饰性较差。
[0004] 磁控溅射法是目前世界范围内应用最多、工艺最稳定、性能最好（辐射率E值 < 0. 12)、品种最丰富、能源需求相对较低的镀膜玻璃生产工艺。由于这种生产工艺不需要 与浮法玻璃生产线捆绑在一起使用，即可以将浮法玻璃生产与玻璃镀膜工艺分开进行，有 效的降低了玻璃深加工企业重复建设浮法玻璃生产线、减少了二氧化碳排放量及相关的能 源消耗。
[0005] 磁控溅射镀膜的原理是在被溅射的靶极（阴极）与阳极之间加一个正交磁场和 电场，在高真空室中充入所需要的惰性气体（通常为Ar气），永久磁铁在靶材料表面形成 250~350高斯的磁场，同高压电场组成正交电磁场。在电场的作用下，氦气电离成正离子 和电子，在靶上加有一定的负高压，从靶极发出的电子受磁场的作用与工作气体的电离几 率增大，在阴极附近形成高密度的等离子体，Ar离子在洛仑兹力的作用下加速飞向靶面，以 很高的速度轰击靶面，靶上被溅射出来的原子以较高的动能脱离靶面飞向玻璃基片并淀积 成膜。
[0006] 目前应用最多的热反射玻璃和低辐射玻璃基本上采用真空磁控溅射法和化学气 相沉积法生产。国际上比较著名的真空磁控溅射法设备生产厂家有BOC公司（美国）和莱 宝公司（德国）；化学气相沉积法设备厂家有皮尔金顿公司（英国）等。目前，我国已经出 现数百家镀膜玻璃生产厂家，在行业中影响较大的真空磁控溅射法生产厂家有中国南玻集 团公司和上海阳光镀膜玻璃公司等，化学气相沉积法生产厂家有山东蓝星玻璃公司和长江 浮法玻璃公司等。
[0007] 目前对金色镀膜玻璃的生产研究众多，例如公开号为CN101244898A的发明专利 申请公开了一种金色低辐射镀膜玻璃，玻璃单表面镀覆有复合膜层，复合膜层的最外层为 一保护膜层，复合膜层包括三层金属膜层，其中一层金属膜层是铜膜层，一层是银膜层，紧 贴保护膜层下面的一层金属膜层是镍铬合金膜层或钛膜层。其制作方法包括清洗、干燥和 镀覆，镀覆是真空磁控溅射镀覆，将干燥后的玻璃置入真空磁控溅射镀膜设备的靶材室逐 层镀覆复合膜层。该发明选用特定的金属铜、银为溅射靶材制作的金色低辐射镀膜玻璃，色 彩鲜艳且容易调节、质量稳定、制作效率高，但是，该方法制作的是低辐射镀膜玻璃（LOW-E 玻璃），仅对波长在4. 5-25微米范围内的远红外线有较高的反射比；同时，该法制作的低辐 射玻璃含有易被氧化的银膜层，而其氧化不仅会使玻璃的颜色发生变化，也会使该膜系丧 失低辐射和隔热的性能，因此不能单片使用。
[0008] 本发明制备的阳光控制镀膜玻璃，克服了上述缺陷，对波长范围在350_1800nm的 太阳光均具有一定的控制作用，可单片使用，同时，相较于金色低辐射镀膜玻璃中含有的银 层或铜层，会使金色变淡，本发明制备的阳光控制镀膜玻璃则不存在上述问题，因而所呈现 的金色更为鲜艳亮眼。
【发明内容】
[0009] 本发明的首要目的是针对上述现有镀膜玻璃制备技术存在的问题提供一种金色 阳光控制锻膜玻璃的制备方法及制备的金色阳光控制锻膜玻璃。本发明方法制备的金色 阳光控制镀膜玻璃在阳光下呈金色，可达到良好的装饰效果；可见光透过率低、室外可见光 反射率高、太阳能的透过率低、太阳能反射率高；并且本发明的金色阳光控制玻璃传热系数 低、遮阳系数低、热工性能良好，能有效阻止热能进入室内，降低制冷能耗；单片使用，即能 达到良好的效果，节约使用成本；也可制成中空玻璃，控光节能效果更佳。
[0010] 为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种金色阳光控制镀膜玻璃，包括：
[0011] 玻璃基片；
[0012] 第一膜层，位于玻璃基片上，所述第一膜层为不锈钢合金膜层；
[0013] 第二膜层，位于所述第一膜层上，所述第二膜层为单晶硅膜层；
[0014] 第三膜层，位于所述第二膜层上，所述第三膜层为金属钛膜层。
[0015] 其中，所述第一膜层的厚度为9. 6-10. 4nm，优选为IOnm;所述第二膜层的厚度为 8. 5-8. 9nm，优选为8. 7nm;所述第三膜层的厚度为20-23nm，优选为21. 5nm。
[0016] 特别是，在玻璃基片的一个表面自下而上依次具有所述第一膜层、第二膜层、第三 膜层。
[0017] 其中，镀膜玻璃膜面反射颜色值50彡L*彡55,0彡a*彡2, 24彡b*彡30。
[0018] 本发明另一方面提供一种金色阳光控制镀膜玻璃的制备方法，包括如下顺序进行 的步骤：
[0019] 1)烧结靶材
[0020] 将不锈钢合金、硅和钛分别烧结在玻璃镀膜机的真空溅射室的靶位上，备用；
[0021] 2)玻璃的预处理
[0022] 将待镀膜处理的玻璃置于真空状态下，对待镀膜处理的玻璃进行排湿、脱气处理， 降低玻璃表面沉积的水和气体，制得排湿、脱气玻璃；
[0023] 3)镀膜处理
[0024] 将排湿、脱气玻璃送入玻璃镀膜机的真空磁控溅射室内，在排湿、脱气玻璃的表面 自下而上依次镀覆不锈钢合金膜、单晶硅膜和钛膜。
[0025] 其中，步骤1)中所述的不锈钢合金选择烧结纯度为> 99. 5%、密度为> 7. 85g/ cm3、熔点为1371-1398°C的不锈钢（SST)合金；所述硅选择烧结纯度为彡99. 99%，密度为 彡8. 57g/cm3 ;电阻率为彡0. 005-0. 20iiQ?cm ;线膨胀系数为：（2~9)X106K1 ;熔点为 14KTC的硅；所述钛选择烧结纯度为彡99. 99%，密度为彡4. 5g/cm3 ;熔点为1668°C的钛金 属。
[0026] 特别是，所述不锈钢的烧结时间为30min;所述钛的烧结时间为30min;所述硅的 烧结时间为200min。
[0027] 尤其是，所述不锈钢（SST)合金符合国家标准《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分 (GB/T20878-2007)》中00Crl7Nil2Mo2的成分要求；所述硅符合国家标准《工业硅（GB/ T2881-2008)》中一级硅的成分要求；所述钛金属符合国家标准《钛及钛合金牌号和化学成 分（GB/T3620. 1-2007)》标准中TA2工业用纯钛的成分要求。
[0028] 其中，步骤2)中所述排湿、脱气处理是将待镀膜玻璃分2个处理阶段降低玻璃表 面沉积的水份和气体，制得所述的排湿、脱气玻璃，其中第一处理阶段中的绝对压力高于第 二处理阶段中的决定压力。
[0029] 特别是，第1处理阶段过程中的绝对压力为5. 0-6. 0XKT2Hibar;第2处理阶段过 程中的绝对压力为3. 〇_6.OX10 3mbar。
[0030] 特别是，第1处理阶段的处理温度为-135~-145°c，玻璃处理速度为2-3m/min， 优选为3m/min;第2处理阶段的处理温度为80-KKTC，玻璃处理速度为2-3m/min，优选为 3m/min〇
[0031] 尤其是，第一排湿、脱气处理阶段的处理时间为40-50s，优选为45s;第二排湿、脱 气处理阶段的处理时间为80-lOOs，优选为90s。
[0032] 特别是，还包括步骤2A):对待镀膜处理的玻璃进行去离子水清洗处理后再进行 所述的排湿、脱气处理。
[0033] 尤其是，所述去离子水中矿物质的含量< 5ii/cm/m2 ;温度为35_40°C;清洗速度为 2_3m/min〇
[0034] 特别是，步骤3)所述镀膜处理过程中真空磁控溅射室内的绝对压力保持为 2. 0-4. 0X10 3mbar，优选为 3. 0X103mbar;锻覆的速度为 0. 6-0. 8m/min，优选为 0. 7m/min; 温度为80-KKTC