[發明專利]一種在線低輻射鍍膜玻璃及其制備方法

有效

• 申請號: 202011215581.2
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112321171B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 劉起英;孔繁華;王道德;葉志會;趙年偉;曹涯雁;應益明;史國華;張永杰;房振華;袁曙光;連超;王定權;邱姍姍;李成養
• 申請（專利權）人: 威海中玻新材料技術研發有限公司
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 于振強

本發明涉及一種在線低輻射鍍膜玻璃及其制備方法，其解決了現有玻璃電阻高、輻射率高的技術問題，其結構包括玻璃基體和膜層，膜層包含離子抑制層、光學調制層和低輻射功能層，所屬離子抑制層成分是氮化硅，所述光學調制層成分為氧化硅，所述低輻射功能層成分為陰離子和陽離子共同摻雜的氧化錫。本發明同時公布了其制備方法。本發明可用于低輻射玻璃的制備領域。

技術領域

本發明涉及一種鍍膜玻璃及其制備方法，具體地說是一種在線低輻射鍍膜玻璃及其制備方法。

背景技術

玻璃是重要的建筑材料，基本功能包括建筑圍護、采光等。從節能角度來看，玻璃門窗是建筑結構中最薄弱的部分，據測算，建筑能耗有近一半是通過玻璃門窗損失的，因此開發高節能玻璃勢在必行。在玻璃表面鍍制低輻射膜，形成低輻射玻璃，可以反射中遠紅外光，起到隔熱保溫作用，控制室內外的熱交換，是實現門窗節能的重要途經。

根據生產工藝不同，低輻射玻璃分為在線鍍膜和離線鍍膜兩種。離線低輻射玻璃是通過真空磁控鍍膜工藝，在玻璃表面沉積金屬銀基薄膜材料，輻射率低，節能效果較好，但金屬銀容易氧化，低輻射功能失效，甚至使玻璃喪失透明的基本特性。在線低輻射玻璃是通過化學氣相沉積工藝，在高溫條件下沉積氧化物膜，理化性能穩定，熱加工性能優異，可以滿足與建筑同壽命，但現有技術輻射率偏高，不能滿足當代社會建筑節能的需求。

例如，中國發明專利CN1425620A公開了一種浮法在線生產低輻射鍍膜玻璃的方法，生產的低輻射玻璃具有一定節能效果，但電阻較高，輻射率也較高，遠低于離線低輻射鍍膜玻璃的水平，不能滿足當前社會節能65％以上的要求。

發明內容

本發明針對在現有在線鍍膜低輻射玻璃電阻較高、輻射率較高的技術問題，提供一種具有電阻較低和具有較低輻射率的在線低輻射鍍膜玻璃及其制備方法。

為此，本發明提供一種在線低輻射鍍膜玻璃，其結構包括玻璃基體和膜層，所述膜層設有離子抑制層、光學調制層和低輻射功能層，所述離子抑制層成分是氮化硅，所述光學調制層成分為氧化硅，所述低輻射功能層成分為陰離子和陽離子共同摻雜的氧化錫，所述氧化錫以(200)晶面為主取向，載流子濃度≥4×10²⁰cm^-3，以所述氧化錫為低輻射功能層的低輻射鍍膜玻璃的輻射率≤0.13。

所屬離子抑制層成分是氮化硅，起到抑制玻璃基體堿金屬離子溢出的作用，所述光學調制層成分為氧化硅，起到匹配消色、調制低輻射玻璃顏色的作用；所述低輻射功能層成分為陰離子和陽離子共同摻雜的氧化錫，起到反射中遠紅外線、隔熱節能的作用。

離子抑制層的作用是抑制玻璃基體中堿金屬離子(包括鈉離子、鉀離子等)溢出，向低輻射功能層擴散，劣化功能層的光電性能。浮法在線鍍制氮化硅膜層，具有硬度高、熱穩定性好、阻擋堿金屬離子能力強的特點。

光學調制層的作用是：通過調節其膜厚與折射率，與低輻射功能層進行光學匹配，起到消色作用，調制玻璃顏色，使低輻射玻璃保持中性色，降低色飽和度，適應建筑幕墻等領域的使用要求。

低輻射功能層的作用是：利用其對中遠紅外電磁波的強反射作用，實現低輻射功能，起到隔熱保溫的節能作用。

玻璃輻射率跟電導率關系如下：

式中ε₀為真空介電常數，ω為輻射的角頻率，σ為電導率，電導率越高，電阻率越低，輻射率也就越低。而電導率σ取決于載流子特征，有如下關系：

σ＝e·μ·N

式中σ為電導率，e是基本電荷常數，N是載流子遷移率，μ是載流子濃度。提高載流子濃度和遷移率，是提高電導率的基本途經。

優選的，所述離子抑制層膜層是在浮法玻璃生產線錫槽內移動的玻璃帶上，通過化學氣相沉積鍍制的，厚度20～30nm。