一種可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃，包括玻璃基板、金屬薄膜及其化合物薄膜，利用離線真空磁控濺射技術一次疊加設置在所屬玻璃基板表面的20層薄膜，其薄膜層包括電介質干涉層、金屬低輻射層、合金光吸收層，電介質抗氧化層、復合介質保護層。本實用新型具備優異節能性、異地可加工性、良好的裝飾性。該節能鍍膜玻璃與遮陽系數相同的LOW-E鍍膜玻璃相比，其太陽能透過能力是普通的單銀LOW-E的1/8，是普通雙銀LOW-E的1/4。由于直接輻射的熱能極低，室內的人員可以有效擴大活動空間，人體感知的熱舒適指數也大大提升。夏季可以使紅外線輻射熱能基本不透過，起到優良的隔熱作用，冬季也能夠保持暖氣不流失，起到很好的保溫作用。
【專利說明】
一種可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃，特別涉及離線真空磁控 濺射低輻射鍍膜玻璃領域，該玻璃采用真空磁控濺射方法生產，表面輻射率極低，節能效果 提升明顯、顏色多樣。
【背景技術】
[0002] 上世紀80年代開始，離線真空磁控濺射鍍制低輻射鍍膜玻璃技術得到迅猛的發 展，從而使鍍膜玻璃的節能特性有了明顯的提升，隨著國家對建筑節能要求的提高，人們在 選擇建筑門窗玻璃時，除了考慮其外觀美學特征外，越來越注重玻璃對建筑的節能性，包括 熱量控制、制冷成本以及內部陽光投射舒適平衡的問題。其中最主要的是解決熱量透過問 題，而太陽能熱量的絕大部分集中在紅外波段，因此如何控制玻璃對紅外線波段的阻擋，使 其透熱量最少，保溫性最高，降低制冷或采暖費用來提升節能性，同時做到光熱平衡是目前 低輻射鍍膜玻璃首要解決的問題。
[0003] 然而目前市面上常見的可以控制熱能的低輻射鍍膜玻璃有單銀L0W-E和雙銀L0W-E，其表面輻射率單銀L0W-E在0.06-0.15之間，雙銀L0W-E在0.03-0.06之間，在遮陽系數0.4 的情況要求下，單銀L0W-E可見光透過率約為50%，太陽能透過約為24%，雙銀L0W-E可見光 透過率約為68%，太陽能透過約為12%。雖然雙銀L0W-E節能性有了質的進步，但是這并不 能滿足更高標準和要求的建筑節能，還有進一步提升的空間。同時市面上出現少量的三銀 L0W-E產品絕大部分都不能進行鍍膜后鋼化和熱彎，且顏色單一，限制了建筑玻璃發展的結 構多樣性。鑒于此技術問題，發明人根據多年從事此行業的工作經驗和技術，做出了多種嘗 試和努力，終于研發出能夠解決此問題的新工藝和新玻璃品種。本實用新型提供的玻璃是 一種輻射率極低、阻擋紅外熱輻射能力極強、節能性突出、可進行鋼化、熱彎、顏色及透光率 可調且多樣性的產品。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有鍍膜玻璃技術之缺陷，提升鍍膜玻 璃整體工藝水平及產品性能，提供一種可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃。該玻璃的輻射 率、紅外輻射熱能透過率遠低于目前市場上廣泛應用的所有雙銀L0W-E玻璃，極大地提高了 玻璃的節能性。另外，該玻璃可進行鋼化、熱彎、顏色及透光率可調且多樣性，為建筑玻璃行 業節能發展以及產品結構、外觀多樣性提供了有利保證。
[0005] 為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：
[0006] -種可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃，包括玻璃基板，所述玻璃基板表面依次 疊加有20層薄膜，20層薄膜在所述玻璃基板上的依次疊加構成順序為第1層為玻璃基板、第 2、3層為電介質干涉層，第4層為電介質抗氧化層，第5層為金屬低輻射層，第6層為電介質抗 氧化層，第7、8層為電介質干涉層，第9層為電介質抗氧化層，第10層為金屬低輻射層，第11 層為合金光吸收層，第12層為電介質抗氧化層，第13、14層為電介質干涉層，第15層為電介 質抗氧化層，第16層為金屬低輻射層，第17層為合金光吸收層，第18層為電介質抗氧化層， 第19、20、21層為復合介質保護層；
[0007]其中所述電介質干涉射層為Si3N4層、Sn〇2層、ZnSnOx層、TiOx層、ZnO層或以上各層 兩層以上的復合層；
[0008]所述金屬低福射層為Ag層、Cu層、A1層或AgCu合金層中的任意一層；
[0009] 所述合金光吸收層為NiCr層、NiCrNx層、NiCrOx層、Nb層、NbNx層、NbOx層中的任意 一層；
[00?0]所述電介質抗氧化層為ΑΖ0層；
[0011 ]所述復合介質保護層為Si3N4層、Sn〇2層、ZnO層、TiOx層、Zr〇2層中的一層或以上各 層兩層以上的復合層。
[0012]其中所述的第2、3層電介質干涉層疊加總厚度為15nm~40nm，所述的第4層電介質 抗氧化層厚度為lnm~10nm，所述的第5層金屬低福射層厚度為3nm~10nm，所述的第6層電 介質抗氧化層厚度為lnm~10nm，所述的第7、8層電介質干涉層疊加總厚度為55]11]1~85111]1， 所述的第9層電介質抗氧化層厚度為lnm~10nm，所述的第10層金屬低福射層厚度為7nm~ 17nm，所述的第11層合金光吸收層厚度為0.5nm~10nm，所述的第12層電介質抗氧化層厚度 為lnm~10nm，所述的第13、14層電介質干涉層疊加總厚度為60nm~90nm，所述的第15層電 介質抗氧化層厚度為lnm~10nm，所述的第16層金屬低福射層厚度為8nm~18nm，所述的第 17層合金光吸收層厚度為0.5nm~10nm，所述的第18層電介質抗氧化層厚度為lnm~10nm， 所述的第19、20、21層復合介質保護層疊加總厚度為2〇111]1~5〇11111 〇 [0013]其中所述的20層薄膜在玻璃基板表面疊加方式為離線真空磁控陰極濺射沉積。
[0014] 其中所述電介質抗氧化層為陶瓷ΑΖ0層。
[0015] 與現有技術相比，采用上述技術方案的本實用新型的優點在于：
[0016] 1、本實用新型產品材料及工藝成熟可靠，可操作性強，應用范圍廣。同時由于結構 較市場上常見的普通雙銀L0W-E、三銀L0W-E更為復雜和獨特，所以產品被他人復制與模仿 的難度極高，保證了產品的獨創性。
[0017] 2、本實用新型產品表面輻射率低于0.02，可以阻擋95 %以上的紅外輻射熱能，其 透過的太陽紅外熱能是普通的單銀L0W-E的1 /8，是普通雙銀L0W-E的1 /4，節能性更好，為建 筑及門窗節能提供更好的選擇。
[0018] 3、本實用新型產品可以進行后工序的鋼化和熱彎加工，增大了產品的可塑性和附 加值，利于規模化、批量化生產及異地加工，提高了生產效率，為建筑及門窗結構多樣化提 供更多的選擇。
[0019] 4、本實用新型產品可見光透過率在50%~75%內可調。外觀顏色可以為中性色、 灰色、藍色可調，降低了市場上產品的單一性，引導市場高效節能產品的多元化發展。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的廣品結構不意圖；
[0021] 圖2和圖3分別為本實用新型實施例1和實施例2的可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜 玻璃的結構示意圖。
[0022] 附圖標記說明：1_玻璃基板;2-電介質干涉層;3-電介質干涉層;4-電介質抗氧化 層;5-為金屬低福射層;6-電介質抗氧化層;7-電介質干涉層;8-電介質干涉層;9-電介質抗 氧化層；10-金屬低福射層；11-合金光吸收層；12-電介質抗氧化層；13-電介質干涉層；14-電介質干涉層；15-電介質抗氧化層；16-金屬低福射層；17-合金光吸收層；18-電介質抗氧 化層;19-復合介質保護層;20-復合介質保護層;21-復合介質保護層。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加的清楚明白，下 面結合具體實施例來進一步描述本實用新型，本實用新型的優點和特點將會隨著描述而更 為清楚。但實施例僅是范例性的，并不對本實用新型的范圍構成任何限制。本領域技術人員 應該理解的是，在不偏離本實用新型的精神和范圍下可以對本實用新型技術方案的細節和 形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本實用新型的保護范圍內。
[0024]本實用新型提供了一種結構牢固、緊湊，表面輻射率低于0.02,可以阻擋95%以上 的紅外線輻射熱能，同時可見光透光率及顏色可調，具備可以后續鋼化和熱彎功能的高節 能性紅外線屏蔽玻璃。如圖1所示，該紅外線屏蔽玻璃包括玻璃基板1，以及在玻璃基板1表 面利用真空磁控濺射方式依次沉積疊加的電介質干涉層2、電介質干涉層3、電介質抗氧化 層4、金屬低福射層5、電介質抗氧化層6、電介質干涉層7、電介質干涉層8、電介質抗氧化層 9、金屬低福射層10、合金光吸收層11、電介質抗氧化層12、電介質干涉層13、電介質干涉層 14、電介質抗氧化層15、金屬低福射層16、合金光吸收層17、電介質抗氧化層18、復合介質保 護層19、復合介質保護層20、復合介質保護層21。這樣該紅外線屏蔽玻璃所含的電介質干涉 層2、電介質干涉層3、電介質抗氧化層4能有效地加強玻璃基板1與金屬低輻射層5的結合強 度。通過金屬低輻射層5、金屬低輻射層10、金屬低輻射層16的設置及調節，增強太陽能紅外 輻射的阻擋能力，降低紅外線熱輻射的透過率，起到降低輻射及節能的作用。通過合金光吸 收層11、合金光吸收層17的設置調節，降低可見光的透過率，從而降低光線從玻璃基板1射 向金屬低福射層5、金屬低福射層10、金屬低福射層16的強度，起到調節透光率及光線舒適 度的作用。通過電介質抗氧化層4、電介質抗氧化層6、電介質抗氧化層9、電介質抗氧化層 12、電介質抗氧化層15、電介質抗氧化層18的設置及調節能有效地阻止金屬低輻射層5、金 屬低福射層10、金屬低福射層16與空氣的接觸發生的氧化現象，保證了金屬低福射層5、金 屬低福射層10、金屬低福射層16的低福射節能性。電介質干涉層7、電介質干涉層8、電介質 干涉層13、電介質干涉層14能夠對有效地使光線在其界面上發生折射與干涉，使不同波長 下的可見光選擇性的透過和反射，決定了玻璃基板外表面呈現的不同顏色。復合介質保護 層19、復合介質保護層20、復合介質保護層21能有效地對其前面的所有膜層起到保護并起 到耐熱、抗劃傷作用，使該紅外線屏蔽玻璃膜層更耐加工，不易損壞，同時還可以通過復合 介質保護層19、復合介質保護層20的顏色調節，改變產品外觀效果。
[0025]具體的，玻璃基板1可以是普通玻璃，或本領域常用的其他類型玻璃，該玻璃基板1 與上述電介質干涉層2相對的表面作為本發明可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃的外表 面，該表面也即是該玻璃的觀測面。
[0026]具體的，上述的第2、3層電介質干涉層為Si3N4層、Sn〇2層、ZnSnOx層、TiOx層、ZnO層 中的任意且至少兩種所組成的復合層，其中ZnSnOx分子式中的X為1~2，Ti0x分子式中的X 為2,疊加總厚度為15nm~40nm。上述的第4層電介質抗氧化層為陶瓷ΑΖ0層，厚度為lnm~ 10nm。上述的第5層金屬低福射層為Ag層、Cu層、A1層或AgCu合金層中的任意一層，厚度為 3]11]1~1〇111]1。上述的第6層電介質抗氧化層為陶瓷八20層，厚度為1111]1~1〇111]1。上述的第7、8層 電介質干涉層為Si3N4層、Sn〇2層、ZnSnOx層、TiOx層、ZnO層中的任意且至少兩種所組成的復 合層，疊加總厚度為55nm~85nm。上述的第9層電介質抗氧化層為陶瓷AZ0層，厚度為lnm~ 10nm。上述的第10層金屬低福射層為Ag層、Cu層、A1層或AgCu合金層中的任意一層，厚度為 7nm~17nm。上述的第11層合金光吸收層為NiCr層、NiCrNx層、NiCrOx層、Nb層、NbNx層、NbOx 層中的任意一層，NiCrOx分子式中的X為1~1.33，NbOx分子式中的X為0.5~2.5，厚度為 0.5nm~10nm。上述的第12層電介質抗氧化層為陶瓷AZ0層，厚度為lnm~10nm。上述的第13、 14層電介質干涉層為Si3N4層、Sn〇2層、ZnSnOx層、TiOx層、ZnO層中的任意且至少兩種所組成 的復合層，疊加總厚度為60nm~90nm。上述的第15層電介質抗氧化層為陶瓷AZ0層，厚度為 lnm~10nm。上述的第16層金屬低福射層為Ag層、Cu層、A1層或AgCu合金層中的任意一層，厚 度為8nm~18nm。上述的第17層合金光吸收層為NiCr層、NiCrNx層、NiCrOx層、Nb層、NbNx層、 NbOx層中的任意一層，厚度為0.5nm~10nm。上述的第18層電介質抗氧化層為陶瓷AZ0層，厚 度為lnm~10nm。上述的第19、20、21層復合介質保護層為Si3N4層、Sn〇2層、ZnO層、TiOx層、 Zr〇2層中的任意且至少兩種所組成的復合層，疊加總厚度為20nm~50nm。
[0027] 綜上所述，本實用新型可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃實施例可以至少是如下 幾種結構的優選實施例，當然不僅僅限于下述結構：
[0028] 第一種結構:如圖2所示，本實用新型實施例可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃包 括玻璃基板1和一次疊加設置在玻璃基板1表面上的Si 3N4層2、Zn0層3、AZ0層4、Ag層5、AZ0層 6、ZnSn0x層7、Zn0層8、AZ0層9、Ag層10、NiCr層11、AZ0層12、ZnSn0x層13、Zn0層14、AZ0層15、 Ag 層 16、NiCr 層 17、AZ0 層 18、Zn0 層 19、Si3N4 層 20、Zr02 層 21。
[0029] 第二種結構:如圖3所示，本實用新型實施例可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃包 括玻璃基板1和一次疊加設置在玻璃基板1表面上的Si 3N4層2、Ti0x層3、AZ0層4、Cu層5、AZ0 層6、Si3N4層7、ZnSn0x層8、AZ0層9、Ag層 10、NiCr層11、AZ0層12、Si3N4 層13、ZnSn0x層14、AZ0 層 15、Ag 層 16、NiCr 層 17、AZ0 層 18、ZnSn0x 層 19、Si3N4 層 20、Zr〇2 層 21。
[0030] 現結合實例，對本實用新型進一步詳細說明。
[0031] 實施例1
[0032] 本實施例的可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃結構如圖2所示，該可熱彎的紅外 熱阻擋節能鍍膜玻璃包括玻璃基板1及一次疊加在其表面上的Si 3N4層2、Zn0層3,疊加厚度 為30nm，ΑΖ0層4，厚度為lnm，Ag層5，厚度為10nm，ΑΖ0層6，厚度為lnm，ZnSnOx層7、ZnO層8，疊 加厚度為74m，AZ0層9,厚度為lnm，Ag層10,厚度為14nm，NiCr層11，厚度為0.5nm，AZ0層12， 厚度為lnm，ZnSnOx層13、ZnO層14,疊加厚度為74nm，AZ0層15,厚度為lnm，Ag層16,厚度為 14nm，NiCr 層 17,厚度為 0.5nm，AZ0 層 18,厚度為 lnm，Zn0 層 19、Si3N4 層 20、Zr02 層 21 疊加厚度 為44nm〇
[0033] 其制備方法為：利用平板玻璃真空磁控濺射鍍膜機，采用下述表1列出的工藝參 數，使用20個陰極進行生產，制備出本實用新型可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃，其具體 工藝參數見下表：
[0034] 表 1
[0035]
[0036] 按照上述表中的工藝參數制備出來的可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃進行光 學性能測試，其結果如下：
[0037] 普通白玻基板面(觀測面)的可見光透過率:73%，透過顏色:a* = -4.5，b* = 4.5;
[0038] 普通白玻基板面(觀測面)的可見光反射率:6%，反射顏色:a* = -1.6，b* = _7;
[0039] 普通白玻基板面(觀測面)的太陽紅外熱能透過率:4.5%;
[0040] Zr02層面(測量面)的表面輻射率值為:0.01。
[0041 ] 實施例2
[0042] 本實施例的可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃結構如圖3所示，該紅外線屏蔽玻 璃包括玻璃基板1及一次疊加在其表面上的Si3N4層2、Ti0x層3,疊加厚度為32nm，AZ0層4,厚 度為lnm，Cu層5,厚度為12nm，AZ0層6,厚度為1.5nm，Si3N4層7、ZnSn0x層8,疊加厚度為70m， ΑΖ0層9,厚度為lnm，Ag層10,厚度為15nm，NiCr層11，厚度為2nm，AZ0層12，厚度為lnm，Si3N4 層13、ZnSn0x層14,疊加厚度為75nm，AZ0層15,厚度為lnm，Ag層16，厚度為16nm，NiCr層17， 厚度為1.5nm，AZ0層18,厚度為lnm，ZnSnOx層19、Si 3N4層20、Zr02層21疊加厚度為40nm〇
[0043] 其制備方法為：利用平板玻璃真空磁控濺射鍍膜機，采用下述表2列出的工藝參 數，使用20個陰極進行生產，制備出本實用新型可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃，其具體 工藝參數見下表：
[0044] 表 2
[0045]
[0046]
[0047] 按照上述表中的工藝參數制備出來的可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃進行光 學性能測試，其結果如下：
[0048] 普通白玻基板面(觀測面)的可見光透過率:56 %，透過顏色:a* = -7.5，b* = -1;
[0049] 普通白玻基板面(觀測面)的可見光反射率:8 %，反射顏色:a* = -3，b* = -5;
[0050] 普通白玻基板面(觀測面)的太陽紅外熱能透過率:2.5%;
[00511 Zr02層面(測量面)的表面輻射率值為:0.01。
[0052]以上所述僅為本實用新型的較佳實例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實 用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的 保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃，包括玻璃基板，其特征在于:所述玻璃基板 表面依次疊加有20層薄膜，20層薄膜在所述玻璃基板上的依次疊加構成順序為第1層為玻 璃基板、第2、3層為電介質干涉層，第4層為電介質抗氧化層，第5層為金屬低輻射層，第6層 為電介質抗氧化層，第7、8層為電介質干涉層，第9層為電介質抗氧化層，第10層為金屬低輻 射層，第11層為合金光吸收層，第12層為電介質抗氧化層，第13、14層為電介質干涉層，第15 層為電介質抗氧化層，第16層為金屬低輻射層，第17層為合金光吸收層，第18層為電介質抗 氧化層，第19、20、21層為復合介質保護層； 其中所述電介質干涉射層為Si3N4層、Sn〇2層、ZnSnOx層、TiOx層、ZnO層或以上各層兩層 以上的復合層； 所述金屬低福射層為Ag層、Cu層、A1層或AgCu合金層中的任意一層； 所述合金光吸收層為NiCr層、NiCrNx層、NiCrOx層、Nb層、NbNx層、NbOx層中的任意一 層； 所述電介質抗氧化層為AZ0層； 所述復合介質保護層為Si3N4層、Sn〇2層、ZnO層、TiOx層、Zr〇2層中的一層或以上各層兩 層以上的復合層。2. 根據權利要求1所述的可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃，其特征在于:所述的第2、 3層電介質干涉層疊加總厚度為15nm~40nm，所述的第4層電介質抗氧化層厚度為lnm~ 10nm，所述的第5層金屬低福射層厚度為3nm~10nm，所述的第6層電介質抗氧化層厚度為 lnm~10nm，所述的第7、8層電介質干涉層疊加總厚度為55]11]1~85111]1，所述的第9層電介質抗 氧化層厚度為lnm~10nm，所述的第10層金屬低福射層厚度為7nm~17nm，所述的第11層合 金光吸收層厚度為〇. 5nm~10nm，所述的第12層電介質抗氧化層厚度為lnm~10nm，所述的 第13、14層電介質干涉層疊加總厚度為60nm~90nm，所述的第15層電介質抗氧化層厚度為 lnm~10nm，所述的第16層金屬低福射層厚度為8nm~18nm，所述的第17層合金光吸收層厚 度為0.5腦~1〇]1111，所述的第18層電介質抗氧化層厚度為1111]1~1〇11111，所述的第19、20、21層 復合介質保護層疊加總厚度為20nm~50nm〇3. 根據權利要求1所述的可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃，其特征在于:所述的20層 薄膜在玻璃基板表面疊加方式為離線真空磁控陰極濺射沉積。4. 根據權利要求1所述的可熱彎的紅外熱阻擋節能鍍膜玻璃，其特征在于:所述電介質 抗氧化層為陶瓷AZ0層。
【文檔編號】B32B9/04GK205416573SQ201521039648
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月14日
【發明人】陳大偉, 陳賓
【申請人】信義玻璃(天津)有限公司