[發明專利]用低輻射率涂層涂覆的基材

在審

• 申請號: 201780059166.2
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN109790066A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: D.吉馬爾;J.斯科爾斯基
• 申請（專利權）人: 法國圣戈班玻璃廠
• 主分類號: C03C17/36
• 分類號: C03C17/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 黃念

本發明涉及一種材料，其包含在至少一個面上涂覆有涂層的基材，所述涂層包含第一介電層、潤濕層、銀層和第二介電層，其特征在于，所述第一和第二介電層中至少一個是基于氧化物的介電層，和氧阻擋層被設置于基于氧化物的介電層和潤濕層之間；以及涉及用于獲得這種材料的方法，所述方法包括對所述涂層進行激光退火的步驟。

本發明涉及薄無機層領域，特別是沉積在玻璃基材上的薄無機層領域。更特別地，本發明涉及一種獲得材料的方法，該材料包含在至少一個面上涂覆有低輻射率薄層堆疊體的基材。

許多薄層被沉積在基材上，特別地由平坦或略微彎曲的玻璃制成的基材上，以賦予所獲得的材料特定的性質：光學性質，例如反射或吸收具有給定波長的輻射，特定電傳導性能，或者與易于清潔或與自清潔材料的可能性有關的性質。

在工業規模上通常用于沉積薄層，特別地在玻璃基材上沉積薄層的方法是磁場輔助陰極濺射方法，也稱為“磁控管”方法。在這種方法中，在包括待沉積的化學元素的靶附近的高真空下產生等離子體。通過轟擊靶，等離子體的活性物質轟擊出所述元素，其沉積在基材上以形成所需的薄層。當該層由在從靶轟擊出的元素和等離子體中存在的氣體之間的化學反應產生的材料組成時，該方法被稱為“反應性”方法。該方法的主要優點在于，通過使基材在不同的靶下連續地行進，在同一生產線上沉積非常復雜的層堆疊體的可能性，這通常在同一個裝置中完成。

這些薄層最通常基于無機化合物：氧化物，氮化物或金屬。它們的厚度通常在幾納米到幾百納米之間，因此它們被定性為“薄”。

最有利的包括基于金屬銀的薄層，其具有導電性和紅外輻射反射性，因此它們用于太陽能控制窗玻璃中，特別是防太陽能玻璃(旨在減少進入的太陽能量)和/或低輻射率窗玻璃(旨在減少向建筑物或車輛外部消散的能量)。

特別地為了避免銀的氧化并限制其在可見區域中的反射性質，通常將銀層或每個銀層插入層堆疊體中。在太陽能控制或低輻射率窗玻璃的情況下，所述或每個薄銀基層通常被設置于兩個基于氧化物或氮化物的薄介電層之間(例如由TiO₂，SnO₂或Si₃N₄制成)。還可以在銀層下面設置非常薄的層(例如由氧化鋅ZnO制成)，用于促進銀的潤濕和成核，并且在銀層上設置第二個非常薄的層(犧牲層，例如由鈦制成)，其用于在其中后續層的沉積在氧化氣氛中進行的情況下或在熱處理導致在堆疊體中的氧遷移的情況下保護銀層。這些層分別稱為潤濕層和阻擋層。

銀層具有當它們處于至少部分結晶狀態時獲得其一些性質的改善的特性。通常希望最大地提高這些層的結晶度(結晶材料的重量或體積比例)和晶粒的尺寸(或通過X射線衍射方法測量的相干衍射區的尺寸)。特別地已知的是，具有高結晶度并因此具有低含量的納米晶粒的銀層在可見光區域中具有較低的輻射率和較低的電阻率以及比主要為納米結晶的銀層更高的透射率。因此改善了這些層的導電性和低輻射率性質。這是因為晶粒尺寸的增大伴隨著晶界的減少，這有利于電荷載流子的遷移率。

通過磁控管方法沉積的銀層通常主要甚至完全是納米晶化的(晶粒的平均尺寸小于幾納米)，并且熱處理經證明是必要的，以便獲得所需的結晶度或所需的粒度。

已知對包含一個或多個銀層的涂層進行局部和快速激光退火。為此，使具有待退火涂層的基材在激光線下向前行進，或者使激光線在承載涂層的基材上方向前行進。激光退火使得可以將薄涂層加熱到約幾百度的高溫，同時保存下面的基材。行進速度當然優選地是盡可能高的，有利地至少幾米每分鐘。適當的行進速度的選擇是一方面生產率和另一方面處理效率之間的折衷的結果。這是因為行進速度越慢，由涂層吸收的能量越大，所述一個或多個銀層的結晶越好。