[其他]氮氧鈦噴鍍膜

無效

• 申請號: 88101654
• 申請日: 1988-03-26
• 公開（公告）號: CN88101654A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 弗蘭克·霍華德·吉勒里
• 申請（專利權）人: PPG工業公司
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/34;C03C17/36;G02B1/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 隗永良

本發明廣泛地涉及在非金屬基底上濺鍍含金屬的膜的方法，特別是關于在玻璃上濺鍍多層金屬-電介質透明膜的磁濺射法。

Gelber的美國專利3，990，784號描敘了一種鍍膜的建筑用玻璃系統，它包括一個透明基底和一多層鍍膜，鍍膜則由第一與第二金屬層以及夾在二者之間的電介質層組成，其中，第一與第二金屬層的厚度有一比例，以便能夠在維持此比例恒定時，通過改變金屬層的厚度，就可以改變鍍膜的透射性，而不影響其反射性質。電介質層的厚度應該使鍍膜的反射不致于色彩太強。

Grubb等的美國專利4，022，947號描敘了一種透明鑲板，它能透過所需部分的可見輻射，而把大部分的入射陽光反射掉。其制備方法是濺射一種鐵、鎳、鉻合金以得到透明的金屬膜，以及在氧存在下進行上述合金或類似合金的反應濺射，以形成一氧化物膜。在一個較好的實施例中，金屬膜位于基底和金屬氧化膜之間。在另一個較好的實施例中，金屬氧化物膜位于基底和金屬膜之間。

Hartig等的美國專利4，534，841號公開了一種防陽光窗玻璃，制法是在透明基底上利用陰極蒸發鍍上光學厚度為20至280納米的第一層氧化物層，然后再鍍上幾何厚度為10至40納米的氮化鉻第二層。在第二層上可以鍍上電介質構成的光學第三層。氧化物層選自錫、鈦和鋁的氧化物。

Gordon的美國專利4，535，000號描敘了在玻璃基底上鍍上金屬氮化物，例如氮化鈦，其方法是將金屬囟化物與一種還原氣，例如氨氣，在250至320℃相混合，并在加熱至400°至700℃的玻璃表面上使氣體反應，從而在玻璃上成膜。

Amberger等的美國專利4，546，050號公開了一種具有多層鍍膜的玻璃板，鍍膜材料選自由銅、不銹鋼、二氧化鈦;銅、鈦、二氧化鈦;以及銅、鈦、氮化鈦構成的組合。

因為升溫和致冷的能源費用日益昂貴，具有金屬和（或）金屬氧化物膜的建筑用玻璃產品變得更為重要。鍍膜的建筑用玻璃產品一般分成兩類：防陽光型和高透光率/低輻射率鍍膜產品。

防陽光型產品通常是玻璃基底，常常帶色，鍍著一個低可見光透射率的帶色薄膜，它減少了透過窗子進入建筑物內部的太陽能透射率，從而降低了空調費用。這些產品在溫暖的氣侯里最為有效，最常見于商業建筑物。在更為關心加熱費用的地方，尤其是住宅，需要高透光率/低輻射率的鍍膜。以使可見光以高透射率進入室內，同時反射紅外輻射，從而保持建筑物內的熱量。高透光率/低輻射率的鍍膜通常是多層膜，其中有一層反射紅外線的金屬（例如銀、金或銅）夾在兩個防反射的金屬氧化物（例如鉍、銦和/或錫的氧化物）層之間。另一方面，防陽光鍍膜一般是諸如鈷、鐵、鉻、鎳、銅等一種或多種金屬或金屬氧化物的單層膜。

制備防陽光金屬膜的眾所周知的濕化學方法有美國專利3，846，152;4，091，172;3，723，158;和3，457，138。制備防陽光的金屬氧化物膜的熱解方法由美國專利3，660，061;3，658，568;3，978，272和4，100，330可知。

在美國專利4，462，884號和4，508，789號中描敘了制造高透光率/低輻射率的多層鍍膜的濺射技術。在美國專利4，512，863號與4，594，137號中披露了制造防陽光鍍膜的濺射技術。

本發明提供了一種新的性能優越的電介質膜，可用于多種建筑用玻璃上的多層鍍膜。本發明涉及在含氧與氮的氣氛中進行鈦陰極濺射，以便沉積成一個氮氧化鈦鍍膜。本發明的氮氧化鈦膜可以與一個紅外線反射膜（例如銀）組合沉積，形成一個低輻射率的多層膜。本發明的氮氧化鈦膜也可以與一種合金膜（例如不銹鋼或因科鎳合金）組合沉積，形成具有相對飽和色的各種彩色的多層鍍膜。本發明的氮氧化鈦膜還可以與紅外線反射膜（例如銀）以及減小光反射系數的金屬膜（特別是象因科鎳合金這樣的金屬合金膜）一起配合沉積，從而得到一種具有相對飽和色和低輻射率的多層鍍膜。

圖1表示玻璃上的氮氧化鈦膜在550納米（nm）處的透光率隨膜厚度的變化，膜的厚度是在氮中不同氧百分含量的條件下通過陰極若干次測得的。

圖2表示氮氧化鈦的沉積速度（用每通過銀極一次厚度增加的埃表示）隨濺射室內氣體中氧的百分含量的變化。

圖3表示約600埃厚的氮氧化鈦膜的吸收與濺射室內氣體中氧的百分含量的關系。

圖4表示在一個因科鎳（Inconel）合金膜上的氮氧化膜，在550納米處的透光率與在各種陰極功率水平上的膜厚度的關系。

一個透明的非金屬基底，最好是玻璃，用陰極濺射法、最好是磁控濺射法鍍膜，得到一種由氮氧化鈦組成的、具有所希望的耐久性和美觀性的產品。