高透光率低輻射自清潔玻璃的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對可見光具有高透光率、對紅外線具有高反射率的自清潔玻璃。該種玻璃在其一側具有采用磁控濺射工藝制備的鍍層，且鍍層結構為：介質層1、介質層2、介質層3、玻璃基層。所述介質層1采用15~200nm厚度的含稀土元素氧化鈦層，介質層2采用10~150nm厚度氧化鈦/氧化硅共混層，介質層3采用5~350nm金屬氧化物或金屬氟化物層。本發(fā)明采用磁控濺射工藝，整個生產過程安全環(huán)保，對環(huán)境無污染；采用的玻璃膜層設計結構，表面水接觸角＜2o，在可見光波段，透光率較之同樣規(guī)格無鍍層玻璃提高2%，可見光反射率下降5%；紅外線反射率達70%。本發(fā)明通過鍍層膜系設計，克服了傳統(tǒng)氧化鈦涂層自清潔玻璃在高透光率與低輻射兩方面性能上的矛盾，可廣泛用作高端建材及光伏玻璃。
【專利說明】高透光率低輻射自清潔玻璃

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高透光率低輻射自清潔玻璃，是目前高端建筑裝潢和光伏組件面板的關鍵材料之一，屬于新型建筑材料和光伏技術。

【背景技術】
[0002]自1969年氧化鈦對有機物的光催化降解作用被首次發(fā)現(xiàn)起，以其為鍍層的自清潔玻璃已得到了廣泛研宄開發(fā)。目前，正在研宄或已得到應用的自清潔玻璃多達上百種，從生產方法上總體可分為三大類:磁控濺射法、電子束蒸鍍法、溶膠凝膠法；產品的功能也從原先單一的自清潔表面發(fā)展為多種復合功能，如低輻射自清潔型，高抑菌型，增透自清潔型等等。
[0003]現(xiàn)有普通自清潔玻璃產品較之無鍍層玻璃，透光率普遍偏低、反射率較高。用于建筑領域，會導致通透感下降；用于光伏領域，則會降低組件光電轉換效率。新近出現(xiàn)的增透自清潔玻璃，雖在保留自清潔功能的同時改善了透光率，但普遍存在紅外線透過率較高，用于建筑領域不夠節(jié)能環(huán)保的問題。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高透光率低輻射自清潔玻璃。本高透光率低輻射自清潔玻璃，系基于玻璃基層，采用磁控濺射工藝制得。其主要結構為玻璃一側表面具有三層鍍層，由外向內分別為介質層1、介質層2、介質層3。所述基層為由鈉玻璃、高硼娃玻璃、K9玻璃制造的平板玻璃和熱彎玻璃，包括鋼化和非鋼化兩種形態(tài)。介質層I為厚度為15~200nm的含稀土元素氧化鈦層；其成分主要為銳鈦礦型Ti02，并摻雜有但不限于以下幾種稀土金屬元素:鈰、銪、鉺等等。介質層2為厚度為10~150nm的氧化鈦和氧化硅混合物層，氧化鈦與氧化硅的比例介于1:10至1:2之間。介質層3為厚度為5~350nm的金屬氧化物或金屬鹵化物層，其成分可以是但不限于:氟化鎂、氟化銀、氟化鈣、銦錫氧化物、氧化鋯、氧化鎳等等。
[0005]所述介質層I以定制鈦/稀土金屬合金材料為靶材，充氧氣生成對應氧化物，采用真空磁控濺射的方法，其中濺射氣體為體積流量為10~70標況毫升每分的氬氣和體積流量為30~95標況毫升每分的氧氣組成，派射功率為10~50千瓦。
[0006]所述介質層2以對應鈦-硅合金材料為靶材，充氧氣生成對應氧化物，采用真空磁控濺射的方法，其中濺射氣體為體積流量為10~70標況毫升每分的氬氣和體積流量為30-95標況_升每分的氧氣組成，派射功率為10~50千瓦。
[0007]所述介質層3以對應金屬材料為靶材，充氧氣生成對應氧化物，或充入鹵素氣體生成對應鹵化物。采用真空磁控濺射的方法，其中濺射氣體為體積流量為10~90標況毫升每分的氬氣和體積流量為20~95標況毫升每分的氧氣或齒素氣體兩種氣體組成，派射功率為10~70千瓦。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:采用磁控濺射工藝，整個生產過程安全環(huán)保，對環(huán)境不會造成任何污染；采用多層膜系結構，在降低可見光反射率、確保對可見光高透過率的同時，兼具對紅外線很高的反射率(不低于70%)。
[0009]本發(fā)明攻克了目前市場上多功能自清潔玻璃在高透光率與低輻射兩方面性能上的矛盾，為建筑行業(yè)提供了非常實用的節(jié)能環(huán)保玻璃產品，也同時可用于光伏組件，可進一步提高組件的光電轉換效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結構示意圖。

【具體實施方式】
[0011]參見圖1所示:
I為介質層I，II為介質層2，III為介質層3，IV為基層。
[0012]實施實例1:采用5毫米厚浮法超白玻璃為基層，經(jīng)過清洗、烘干處理，待用；利用磁控濺射工藝，抽真空達到要求后，依次經(jīng)過鎂靶、鈦-硅合金靶、鈦-銪合金靶，并一次均勻通入高純度氬氣、氬-氟混合氣、氬-氧混合氣，通過調整功率和氣體濃度，可形成結構為基層(5毫米浮法超白玻)、介質層3 (材質為氟化鎂，厚度5~350nm)、介質層2 (材質為鈦娃氧化物，厚度10~150nm)、介質層I (材質為硅銪氧化物，厚度為15~200nm)的鍍層玻璃，這種玻璃對可見光的透光率達95%，反射率為2%，紅外波段反射率為72%。
[0013]實施實例2:采用5毫米厚浮法白玻璃為基層，經(jīng)過清洗、烘干處理，待用；利用磁控濺射工藝，抽真空達到要求后，經(jīng)過真空濺射銦錫鍍膜室、真空濺射等離子增強沉積鈦-硅室、真空濺射等離子增強沉積鈦-鉺室，通過調整功率和氣體濃度，可形成基層(5毫米浮法白玻)、介質層3 (材質為氧化銦錫，厚度5~350nm)、介質層2 (材質為鈦娃氧化物，厚度10~150nm)、介質層I (材質為娃鉺氧化物，厚度為15~200nm)的鍍層玻璃，這種玻璃對可見光的透光率達91%，反射率為3%，紅外波段反射率為73%。
【權利要求】
1.高透光率低輻射自清潔玻璃，其特征在于:該玻璃一個表面具有三層鍍層，由外至內一次為介質層1、介質層2、介質層3、基層(玻璃)。
2.根據(jù)權利要求1所述的高透光率低輻射自清潔玻璃，其特征在于:所述的鍍層采用真空磁控濺射工藝加工而成，鍍層表面水接觸角< 2°。
3.根據(jù)權利要求1所述的高透光率低輻射自清潔玻璃，其特征在于:所述的介質層I由磁控濺射工藝制得的厚度為15~200nm的含稀土元素氧化鈦層，其成分主要為銳鈦礦型Ti02，并摻雜有鐘、銪或鉺稀土金屬元素。
4.根據(jù)權利要求1所述的高透光率低輻射自清潔玻璃，其特征在于:所述的介質層2由磁控濺射工藝制得的厚度為10~150nm的氧化鈦或氧化硅混合物層，氧化鈦與氧化硅的比例介于1:10至1:2之間。
5.根據(jù)權利要求1所述的高透光率低輻射自清潔玻璃，其特征在于:所述的介質層3由磁控濺射工藝制得的厚度為5~350nm的金屬氧化物或金屬鹵化物層，其成分包括氟化鎂、氟化銀、氟化鈣、銦錫氧化物、氧化鋯或氧化鎳。
6.根據(jù)權利要求1所述的高透光率低輻射自清潔玻璃，其特征在于:所述的基層由鈉玻璃、高硼硅玻璃、K9玻璃制造的平板玻璃或熱彎玻璃，其形態(tài)為鋼化或非鋼化兩種。
【文檔編號】C03C17/34GK104445994SQ201410692316
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權日:2014年11月25日
【發(fā)明者】孔德云, 武文軒 申請人:合肥嘉偉裝飾工程有限責任公司