一種鍍膜玻璃及其制備工藝的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及無機(jī)材料領(lǐng)域，尤其涉及一種鍍膜玻璃及其制備工藝。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高。其中，為了保證玻璃基板各方面性能更優(yōu)越，會(huì)在玻璃表面鍍制一層或者多層薄膜能夠賦予玻璃更多的特殊屬性，如增透、濾光、防污、力學(xué)性能等等，使玻璃得到了更為廣泛的應(yīng)用。目前普遍使用的鍍膜玻璃是在玻璃基底上鍍制功能層，配合鍍制一層Al2O3膜(由于功能層韌性較差，與韌性好的Al2O3膜相互交疊使用或者混合一起固溶的新型膜層，改善玻璃韌性)?？墒菃纬煞值腁l2O3膜其脆性較大、抗沖擊強(qiáng)度弱，不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]為克服現(xiàn)有單成分Al2O3膜性能局限性，提高玻璃的力學(xué)性能、抗沖擊強(qiáng)度，本發(fā)明提供一種鍍膜玻璃及其制備工藝。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種鍍膜玻璃及其制備工藝。所述玻璃鍍膜制備工藝包括步驟a:預(yù)處理玻璃基底;步驟b:預(yù)反應(yīng)配置一混合膜料;步驟c:離子清洗該玻璃基底;步驟d:將混合膜料鍍制于該玻璃基底上，所述混合膜料為Al2O3和ZrOJ^混合。
[0005]優(yōu)選地，所述混合膜料中Al2O3的質(zhì)量比為25%、30%、35%、40%、45%中的任意一種。
[0006]優(yōu)選地，所述步驟b進(jìn)一步包括配置Al2O3和ZrO2的混合膜料，并放置于電子束真空鍍膜機(jī)的石墨坩禍中。
[0007]優(yōu)選地，所述步驟c中進(jìn)一步包括在離子源中通入Ar:02為1:10的混合氣體，然后往玻璃基底所在空間中充入氧氣，保持壓強(qiáng)在3.0X 10—4Torr左右，然后開啟離子源對(duì)玻璃基底進(jìn)行2分鐘清洗。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟d中進(jìn)一步包括根據(jù)玻璃需要鍍制膜的要求，設(shè)定好電子束真空鍍膜機(jī)鍍膜程序，并設(shè)置鍍膜厚度，烘烤玻璃，開啟電子槍，利用高能電子束轟擊AI2O3和ZrO2混合膜料，使混合膜料受熱達(dá)到熔點(diǎn)，從固態(tài)變?yōu)檎魵?，在真空環(huán)境中均勻在玻璃基底上沉積，生長(zhǎng)成混合膜，鍍膜完成后冷卻一段時(shí)間，取出鍍膜玻璃產(chǎn)品。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟a中玻璃基底上設(shè)置一功能層，該功能層為多層膜相互交疊或混合在一起形成的單層固溶膜層。
[0010]優(yōu)選地，鍍膜玻璃包括一玻璃基底，其上設(shè)置一功能層，并于功能層上鍍制一混合膜，其特征在于:所述混合膜由Al2O3和ZrO2混合而成。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述混合膜層中Al2O3質(zhì)量比為25 30%,35%,40%,45%之任意一種，膜層厚度為10?30nmo
[0012]優(yōu)選地，所述混合膜中Al2O3質(zhì)量比為40%，混合膜厚廈為25nm。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種鍍膜玻璃中混合膜層添加Zr02，配合ZrO2形成一種固溶的新型膜層，彌補(bǔ)了單成分Al2O3膜層一些性能上的局限性，且韌性好，抗沖擊強(qiáng)度高?！尽靖綀D說明】】
[0014]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式玻璃表面混合膜制備工藝流程。
[0015]圖2是圖1所示制備工藝生產(chǎn)的具有混合膜層的玻璃的截面示意圖。
[0016]圖3是圖2所示玻璃落球沖擊測(cè)試結(jié)果圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0017]為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]請(qǐng)參考圖1，混合膜鍍膜玻璃制備工藝包括預(yù)處理玻璃基底、配置混合膜料、離子清洗玻璃基底、鍍膜，其工藝具體步驟為:
[0019]預(yù)處理玻璃基底:將玻璃基底鍍制好功能層，功能層可以是多層膜相互交疊或者混合在一起形成的單層固溶膜層。
[0020]配置混合膜料:配置Al2O3和ZrO2混合膜料，其中Al2O3的質(zhì)量比分別為25 %、30 %、35%、40 %、45 %，同時(shí)配置Al2O3的質(zhì)量比分別為100 %膜料，共六組成分膜料放于電子束真空鍍膜機(jī)內(nèi)石墨坩禍中，并將鍍制功能層的玻璃基底裝在置物架上，置物架位于電子束真空鍍膜機(jī)鍍膜系統(tǒng)真空室內(nèi)，關(guān)真空室門，抽真空。
[0021 ] 離子清洗玻璃基底:當(dāng)真空室真空度達(dá)到4.0 X 10—4Torr時(shí)，在離子源中通入Ar: O2為1:10的混合氣體，清潔基底表面和活化反應(yīng)分子的作用，然后往真空室內(nèi)充入氧氣，保持壓強(qiáng)在3.0 X 10—4Torr左右，然后開啟離子源對(duì)玻璃基底進(jìn)行2分鐘清洗。
[0022]鍍膜:打開旋轉(zhuǎn)開關(guān)，使置物架旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)為了保證所鍍制膜層具有好的均勻性)，根據(jù)玻璃需要鍍制膜的要求，設(shè)定好電子束真空鍍膜機(jī)鍍膜程序，同時(shí)每一種Al2O3質(zhì)量比的膜料設(shè)置五組實(shí)驗(yàn)，每組設(shè)置鍍膜厚度為10、15、20、25、30nm，烘烤玻璃，開啟電子槍，利用高能電子束轟擊Al203和ZrO2混合膜料，使混合膜料受熱達(dá)到熔點(diǎn)，從固態(tài)變?yōu)檎魵猓谡婵窄h(huán)境中均勻在玻璃基底上沉積，生長(zhǎng)成混合膜，鍍膜完成后冷卻一段時(shí)間，取出鍍膜玻璃
τ?: 口廣PR ο
[0023]請(qǐng)參考圖2，鍍制混合膜的玻璃I包括玻璃基底11、功能層13、A1203+Zr02混合膜層
15。玻璃基底11上鍍制功能層13，A1203+Zr0^合膜層15鍍制在功能層13上。鍍制功能層13賦予玻璃11優(yōu)異特性如增透、濾光、防污、力學(xué)性能等，配合鍍制Al203+Zr0^合膜層15增加玻璃I韌性和抗沖擊強(qiáng)度。
[0024]鍍制混合膜層中Al2O3的質(zhì)量比分別為25%、30%、35%、40%、45%、100%六種玻璃，采用如下方式實(shí)現(xiàn)。
[0025]鍍制將玻璃基底鍍制好功能層，配置Al2O3和ZrO2混合膜料，混合膜料中Al2O3的質(zhì)量比分別為25%，放于電子束真空鍍膜機(jī)內(nèi)石墨坩禍中，并將鍍制功能層的玻璃基底裝在置物架上，置物架位于電子束真空鍍膜機(jī)鍍膜系統(tǒng)真空室內(nèi)，關(guān)真空室門，抽真空。當(dāng)真空室真空度達(dá)到4.0 X 10-4Torr時(shí)，在離子源中通入Ar: O2為1:10的混合氣體，清潔基底表面和活化反應(yīng)分子的作用，然后往真空室內(nèi)充入氧氣，保持壓強(qiáng)在3.0 X 10-4Torr左右，然后開啟離子源對(duì)玻璃基底進(jìn)行2min清洗。打開旋轉(zhuǎn)開關(guān)，使置物架旋轉(zhuǎn)，根據(jù)玻璃需要鍍制膜的要求，設(shè)定好電子束真空鍍膜機(jī)鍍膜參數(shù)，并設(shè)置鍍膜厚度分別為1、15、20、25、30nm，烘烤玻璃，開啟電子槍，利用高能電子束轟擊Al2O3和ZrO2混合膜料，使混合膜料受熱達(dá)到熔點(diǎn)，從固態(tài)變?yōu)檎魵?，在真空環(huán)境中均勻在玻璃基底上沉積，生長(zhǎng)成混合膜，鍍膜完成后冷卻一段時(shí)間，取出鍍膜玻璃產(chǎn)品。通過EDS成分分析測(cè)試，測(cè)得該實(shí)施例中鍍制混合膜層Al2O3的質(zhì)量比為25%，且選取鍍膜厚度分別為10、15、20、25、30nm五組，每組玻璃選取5片。
[0026]按相同的實(shí)施方法，與上述不同之處在于鍍制的膜層中Al2O3質(zhì)量比為30%、35%、40%、45%、100%。同樣選取膜層Al2O3質(zhì)量比為30%、35%、40%、45%、100%，每一種質(zhì)量比鍍膜厚度分別為10、15、20、25、30nm五組，每組各5片，進(jìn)行落球沖擊測(cè)試，落球高度起始測(cè)試點(diǎn)落球高度為5cm，每隔5cm為一測(cè)試點(diǎn)，每一測(cè)試點(diǎn)高度進(jìn)行落球測(cè)試3次，直至玻璃破裂。參考圖3，以所鍍制膜層厚度10、15、20、25、30nm為橫坐標(biāo)軸，以玻璃破裂時(shí)落球高度為縱坐標(biāo)軸，以膜層Al2O3質(zhì)量比為30%、35%、40%、45%及100%鍍不同厚度玻璃破裂時(shí)落球的高度做折線，得出當(dāng)膜層中Al2O3的質(zhì)量比分別為40%，且膜層的厚度為25nm時(shí)，玻璃的破裂高度值最大，因此對(duì)應(yīng)的鍍制此比例的混合膜的玻璃韌性、抗沖擊強(qiáng)度為最佳。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種玻璃鍍膜及其制備工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):混合膜層中Al2O3質(zhì)量比為25%-45%，玻璃的韌性和抗沖擊強(qiáng)度提高，其中以40%為最佳。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種玻璃鍍膜制備工藝，其特征在于:包括步驟a:預(yù)處理玻璃基底;步驟b:預(yù)反應(yīng)配置一混合膜料;步驟c:離子清洗該玻璃基底;步驟d:將混合膜料鍍制于該玻璃基底上，該混合膜料為Al2O3和ZrOd^混合。2.如權(quán)利要求1所述的一種玻璃鍍膜制備工藝，其特征在于:所述混合膜料中Al2O3的質(zhì)量比為25%、30%、35%、40%、45%中的任意一種。3.如權(quán)利要求1所述的一種玻璃鍍膜制備工藝，其特征在于:所述步驟b進(jìn)一步包括配置Al2O3和合膜料，并放置于電子束真空鍍膜機(jī)的石墨坩禍中。4.如權(quán)利要求1所述的一種玻璃鍍膜制備工藝，其特征在于:所述步驟c中進(jìn)一步包括在離子源中通入Ar:02為1:10的混合氣體，然后往玻璃基底所在空間中充入氧氣，保持壓強(qiáng)在3.0 X 10—4Torr左右，然后開啟離子源對(duì)玻璃基底進(jìn)行2分鐘清洗。5.如權(quán)利要求1所述的一種玻璃鍍膜制備工藝，其特征在于:所述步驟d中進(jìn)一步包括根據(jù)玻璃需要鍍制膜的要求，設(shè)定好電子束真空鍍膜機(jī)鍍膜程序，并設(shè)置鍍膜厚度，烘烤玻璃，開啟電子槍，利用高能電子束轟擊Al2O3和ZrO2混合膜料，使混合膜料受熱達(dá)到熔點(diǎn)，從固態(tài)變?yōu)檎魵猓谡婵窄h(huán)境中均勻在玻璃基底上沉積，生長(zhǎng)成混合膜，鍍膜完成后冷卻一段時(shí)間，取出鍍膜玻璃產(chǎn)品。6.如權(quán)利要求1所述的一種玻璃鍍膜制備工藝，其特征在于:所述步驟a中玻璃基底上設(shè)置一功能層，該功能層為多層膜相互交疊或混合在一起形成的單層固溶膜層。7.—種鍍膜玻璃，包括一玻璃基底，其上設(shè)置一功能層，并于功能層上鍍制一混合膜，其特征在于:所述混合膜由Al2O3和ZrO2混合而成。8.如權(quán)利要求7所述的一種鍍膜玻璃，其特征在于:所述混合膜層中Al2O3質(zhì)量比為25%、30%、35%、40%、45%之任意一種，膜層厚度為10?30nm。9.如權(quán)利要求7所述的一種鍍膜玻璃，其特征在于:混合膜中Al2O3質(zhì)量比為40%，混合膜厚度為25nm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鍍膜玻璃及其制備工藝，該玻璃鍍膜制備工藝包括步驟a：預(yù)處理玻璃基底；步驟b：預(yù)反應(yīng)配置一混合膜料；步驟c：離子清洗該玻璃基底；步驟d：將混合膜料鍍制于所述玻璃基底上；其中混合膜料為Al2O3和ZrO2的混合，該鍍膜玻璃包括一玻璃基底，其上設(shè)置一功能層，并于功能層上鍍制一混合膜，所述混合膜由Al2O3和ZrO2混合而成。鍍膜玻璃中混合膜層添加ZrO2，配合ZrO2形成一種固溶的新型膜層，彌補(bǔ)了單成分Al2O3膜層一些性能上的局限性，且韌性好，抗沖擊強(qiáng)度高。
【IPC分類】C03C17/245
【公開號(hào)】CN105621897
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610076289
【發(fā)明人】黃紅伍, 曾茂波, 廖繼勇, 逯正旺
【申請(qǐng)人】凱茂科技(深圳)有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日