專利名稱：一種提高低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，主要提出一種提高低輻射鍍膜玻璃生
產(chǎn)效率的方法。
背景技術(shù)：
低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)工藝要求在玻璃表面鍍一層10-40nm的氮化硅膜層，因?yàn)椴Ａе杏?0%左右的硅成份，可以提高膜層與玻璃表面的結(jié)合力，同時由于氮化硅結(jié)構(gòu)致密，可以有效阻止玻璃中的鈉離子遷移，腐蝕膜層中的銀層；低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)工藝還要求低輻射膜最外一層使用氮化硅膜層，厚度約20-60mm，因?yàn)榈枘又旅?、?jiān)硬，可以阻止空氣中的氧氣、水汽、硫化氫對膜層中的銀層腐蝕，并具有較強(qiáng)的耐劃傷、摩擦能力。
鍍膜濺射的工藝原理在充入少量工藝氣體的真空室內(nèi)，當(dāng)極間電壓很小時，只有少量離子和電子存在，電流密度在10—15A/cm2數(shù)量極，當(dāng)真空室內(nèi)陰極(靶材)和陽極間電壓增加時，帶電粒子在電場的作用下加速運(yùn)動，能量增加，與電極或中性氣體原子相碰撞，產(chǎn)生更多的帶電粒子，直至電流達(dá)到10—6A/cm2數(shù)量極，當(dāng)電壓再增加時，則會產(chǎn)生負(fù)阻效應(yīng)，即"雪崩"現(xiàn)象。此時離子轟擊陰極，擊出陰極原子和二次電子，二次電子與中性原子碰撞，產(chǎn)生更多離子，此離子再轟擊陰極，又產(chǎn)生二次電子，如此反復(fù)。當(dāng)電流密度達(dá)到10—2A/cm2數(shù)量級時，電流將隨電壓的增加而增加，形成高密度等離子體的異常輝光放電，高能量的離子轟擊陰極(靶材)產(chǎn)生濺射現(xiàn)象。濺射出來的高能量靶材粒子沉積到陽極(玻璃毛坯)上，從而達(dá)到鍍膜的目的。 在低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)過程中，在濺射沉積氮化硅膜層時，在鍍膜室充入0.5-2升/分鐘流量的氮?dú)猓璋兴碗?，開始濺射，玻璃從硅靶下以一定速度通過，氮化硅就沉積在玻璃表面，形成氮化硅膜層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即是提出一種提高低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)效率的方法，使用該方法在低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)線硬件不變的條件下，濺射沉積其它膜層參數(shù)不變的前提下，可以降低硅靶的濺射功率50%左右，節(jié)約電能；在濺射沉積所有膜層參數(shù)不變的前提下，可以減少50%左右的硅耙裝置及配套的濺射電源，節(jié)約設(shè)備投資。 本發(fā)明提出的一種提高低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)效率的方法為，在低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)時，在鍍膜室分別充入氮?dú)夂蜌鍤?，使總氣體流量為0. 5-2升/分鐘，其中氮?dú)庹伎偭康?0% _90%，氬氣占總量的10% _60%，硅耙送電，開始濺射，玻璃從硅耙下通過，氮化硅就沉積在玻璃表面，形成氮化硅膜層。 所述鍍膜室可分別充入氮?dú)夂蜌鍤?，總氣體流量為0. 8-1. 8升/分鐘，其中氮?dú)庹伎偭康?0% _80%，氬氣占總量的20% -50%。 所述鍍膜室可分別充入氮?dú)夂蜌鍤猓倸怏w流量為1. 0-1. 6升/分鐘，其中氮?dú)庹伎偭康?0% _80%，氬氣占總量的20% -40%。
本發(fā)明提出在生產(chǎn)低輻射鍍膜玻璃時，在濺射沉積氮化硅膜層時，在鍍膜室充入一定比例的氮?dú)夂蜌鍤?，提高氮化硅濺射效率，從而提高鍍膜玻璃生產(chǎn)效率的方法。硅靶在充入氮?dú)獾腻兡な覟R射時，鍍膜室中的電子在電場的作用下，高速運(yùn)動，撞擊氮?dú)?，將其電離成帶正電荷的氮離子和電子，帶正電荷的氮粒子在電場的作用下，撞擊作為負(fù)電極的硅靶，將硅原子濺射出來，形成氮化硅，并沉積在靶材下面的玻璃上，形成氮化硅膜層。在鍍膜室中充入一定比例的氮?dú)夂蜌鍤?，可以有效提高氮化硅的濺射效率。氮原子質(zhì)量為14，氬原子質(zhì)量為40，氬原子質(zhì)量是氮原子質(zhì)量的2. 86倍，因此氬離子在撞擊硅靶時，比氮離子具有更高的能量，能夠?yàn)R射出更多的硅原子，氬氣為惰性氣體，不與硅原子結(jié)合，硅原子只與氮原子結(jié)合，形成氮化硅，沉積在玻璃表面，形成氮化硅膜層。本發(fā)明使用的氬氣純度高于99. 99%，氬氣的流量控制在氮?dú)夂蜌鍤饪偭髁康?0% _60%，如果氬氣比例低，則氮化硅濺射效率提高得不多，隨著氬氣比例的提高，氮化硅濺射效率也會提高。但如果氬氣比例太高，則氮?dú)鈱^少，雖然能濺射出來的硅原子很多，但卻沒有足夠的氮原子與其結(jié)合，形成氮化硅，會有一部分純硅沉積到玻璃表面，影響氮化硅膜層質(zhì)量。 采用本發(fā)明所述的方法，可使氮化硅的濺射效率由鍍膜室充入純氮?dú)鈺r的50nm*mm*mm/s. w左右，提升到加入氬氣時的110nm*mm*mm/s*w左右，濺射效率增加了 1. 2倍左右。沉積同樣厚度的氮化硅膜層，在低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)線硬件不變的條件下，濺射沉積其它膜層參數(shù)不變的前提下，采用本發(fā)明可以降低硅靶的濺射功率55%左右，節(jié)約電能；在濺射沉積所有膜層參數(shù)不變的前提下，采用本發(fā)明可以減少一半的硅靶裝置及配套的濺射電源，節(jié)約設(shè)備投資。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l: 在生產(chǎn)型號為JEC3140低輻射鍍膜玻璃時，在玻璃上沉積了5層膜，第一層和最后一層為氮化硅膜層，第一層氮化硅膜層厚度為17nm，最后一層氮化硅膜層厚度為31nm，玻璃在鍍膜室的傳輸速度為300厘米/分鐘，放置硅靶的四個鍍膜室充入的氮?dú)饬髁烤鶠?. 1升/分鐘，沉積第一層膜的兩個硅靶電源濺射功率均為31KW，沉積最后一層膜的兩個硅靶電源濺射功率均為60KW。若在放置硅靶的鍍膜室充入流量為0. 52升/分鐘的氮?dú)夂?. 58升/分鐘的氬氣，則玻璃在鍍膜室的傳輸速度為660厘米/分鐘，沉積在玻璃表面第一層和最后一層的氮化硅膜層厚度仍為17nm和31nm，濺射沉積其它3層膜時，濺射功率也提高1. 2倍，這樣就提高了生產(chǎn)效率1. 2倍。當(dāng)然也可以將沉積其它3層膜的條件不變，將前兩個硅耙濺射功率均降為14kw，將后兩個硅耙濺射功率均降為27kw，或者前后各用一個硅耙28kw和54kw濺射，節(jié)約電能消耗55 % 。
實(shí)施例2: 在生產(chǎn)型號為JEC7160低輻射鍍膜玻璃時，在玻璃上沉積了七層膜，第一層和最后一層為氮化硅膜層，厚度均為31nm，玻璃在鍍膜室的傳輸速度為300厘米/分鐘，放置硅靶的四個鍍膜室充入的氮?dú)饬髁烤鶠?. 2升/分鐘，沉積第一層膜的兩個硅靶和沉積最后一層膜的兩個硅靶，電源濺射功率均為65KW。若在放置硅靶的鍍膜室充入流量為0. 7升/分鐘的氮?dú)夂?. 5升/分鐘的氬氣，則玻璃在鍍膜室的傳輸速度為630厘米/分鐘，沉積在玻璃表面第一層和最后一層的氮化硅膜層厚度仍為31nm，濺射沉積其它四層膜時，濺射功率提高l. 15倍，這樣就提高了生產(chǎn)效率1. l倍。當(dāng)然也可以將沉積其它四層膜的條件不變，將四個硅耙濺射功率均降為31kw，或者各用一個硅耙62kw濺射，節(jié)約電能消耗52% 。
實(shí)施例3: 在生產(chǎn)型號為JEC1160低輻射鍍膜玻璃時，在玻璃上沉積了六層膜，第一層和最后一層為氮化硅膜層，厚度均為27nm，玻璃在鍍膜室的傳輸速度為300厘米/分鐘，放置硅靶的四個鍍膜室充入的氮?dú)饬髁烤鶠?. 4升/分鐘，沉積第一層膜的兩個硅靶和沉積最后一層膜的兩個硅靶，電源濺射功率均為56KW。若在放置硅靶的鍍膜室充入流量為0. 7升/分鐘的氮?dú)夂?. 7升/分鐘的氬氣，則玻璃在鍍膜室的傳輸速度為660厘米/分鐘，沉積在玻璃表面第一層和最后一層的氮化硅膜層厚度仍為27nm，濺射沉積其它四層膜時，濺射功率也提高1. 2倍，這樣就提高了生產(chǎn)效率1. 2倍。當(dāng)然也可以將沉積其它四層膜的條件不變，將四個硅耙濺射功率均降為25. 5kw，或者各用一個硅耙51kw濺射，節(jié)約電能消耗55X。
該方法中涉及到的氮?dú)?、氬氣、包括氧氣都是低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)工藝所需要的，氣體控制部件、輸送管道也都是設(shè)備中配備的，用戶可以根據(jù)不同產(chǎn)品工藝需要，在不同的鍍膜室裝不同的靶材，選用不同種類的工藝氣體(氮?dú)?、氬氣或氧?，在玻璃表面按工藝要求沉積不同種類、不同順序、不同厚度的膜層，生產(chǎn)出不同品種的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種提高低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)效率的方法，其特征是在低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)時，在鍍膜室分別充入氮?dú)夂蜌鍤?，使總氣體流量為0.5-2升/分鐘，其中氮?dú)庹伎偭康?0％-90％，氬氣占總量的10％-60％，硅靶送電，開始濺射，玻璃從硅靶下通過，氮化硅就沉積在玻璃表面，形成氮化硅膜層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種提高低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)效率的方法，其特征是所述鍍膜室分別充入氮?dú)夂蜌鍤?，總氣體流量為0. 8-1. 8升/分鐘，其中氮?dú)庹伎偭康?0% _80%，氬氣占總量的20% -50%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)效率的方法，其特征是所述鍍膜室分別充入氮?dú)夂蜌鍤?，總氣體流量為1. 0-1. 6升/分鐘，其中氮?dú)庹伎偭康?0% _80%，氬氣占總量的20% -40%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)效率的方法，在低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)時，在鍍膜室分別充入氮?dú)夂蜌鍤?，使總氣體流量為0.5-2升/分鐘，其中氮?dú)庹伎偭康?0％-90％，氬氣占總量的10％-60％，硅靶送電，開始濺射，玻璃從硅靶下通過，氮化硅就沉積在玻璃表面，形成氮化硅膜層。沉積同樣厚度的氮化硅膜層，在低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)線硬件不變的條件下，濺射沉積其它膜層參數(shù)不變的前提下，采用本發(fā)明可以降低硅靶的濺射功率1.2倍，節(jié)約電能；在濺射沉積所有膜層參數(shù)不變的前提下，采用本發(fā)明可以減少一半的硅靶裝置及配套的濺射電源，節(jié)約設(shè)備投資。
文檔編號C03C17/22GK101786800SQ20101010768
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者孟怡敏, 王秀麗, 郭明 申請人:洛陽新晶潤工程玻璃有限公司