本發(fā)明涉及鍍膜玻璃技術領域，具體涉及一種可鋼化高透低輻射鍍膜玻璃及其制造方法。
背景技術：
LOW-E鍍膜玻璃又稱低輻射鍍膜玻璃，是在普通浮法玻璃表面鍍制一層或多層具有紅外反射特性的納米功能薄膜而構成的節(jié)能建筑產品。該鍍膜玻璃產品可見光透過率高，具備很強地阻隔紅外線的特點，能發(fā)揮自然采光和隔熱節(jié)能的雙重功效?？梢杂行У販p少冬季室內熱量的外散流失，在夏季能阻隔室外物體受太陽光照射變熱后的二次輻射，從而發(fā)揮節(jié)能降耗的作用。
高透型單銀LOW-E鍍膜玻璃具有較高的可見光透過率和太陽能透過率特性，使得采光自然，效果通透，使用率越來越高。由于高透LOW-E鍍膜玻璃一般選用摻雜的ZnO(如AZO、GZO、IZO)透明導電氧化物作為生長層，在鍍制過程中需要通入適量O2保證ZnO的晶體結構完整，以獲得高質量的的Ag層。但是通入的O2往往會串至金屬區(qū)造成金屬保護層和銀層的氧化，造成膜層機械加工性不好，不利于加工廠商使用。
鑒于此，克服以上現有技術中的缺陷，提供一種新的可鋼化高透低輻射鍍膜玻璃及其制造方法成為本領域亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于針對現有技術的上述缺陷，提供一種可鋼化高透低輻射鍍膜玻璃及其制造方法。
本發(fā)明的目的可通過以下的技術措施來實現：
一種可鋼化高透低輻射鍍膜玻璃，與現有技術相比，其不同之處在于，該玻璃包括玻璃基底和沉積于所述玻璃基底表面的鍍膜層，所述鍍膜層包括從內向外依次層疊的第一介質層、第一生長層、第一保護層、銀層、第二保護層、第二生長層和第二介質層，其中，所述第一生長層和第二生長層均為第三主族金屬與H共摻的ZnO膜層，所述第三主族金屬為Al、Ga或In。
優(yōu)選地，所述第一介質層和第二介質層均為Si3N4層，所述第一介質層和第二介質層的厚度均為25～60nm。
優(yōu)選地，所述第一生長層和第二生長層的厚度均為5～40nm。
優(yōu)選地，所述第一生長層和/或第二生長層為2wt％摻雜的AZO膜層、5wt％摻雜的GZO膜層或10wt％摻雜的IZO膜層。
優(yōu)選地，所述第一生長層和/或第二生長層由濺射形成，其中，濺射的靶材為摻雜第三主族金屬的ZnO，濺射在氬氣和氫氣的混合氣體氣氛中進行，所述第三主族金屬為Al、Ga或In。
優(yōu)選地，所述第一保護層和第二保護層均為NiCr層，所述第一保護層和第二保護層的厚度均為0.5～2nm。
優(yōu)選地，所述銀層的厚度為8～20nm。
本發(fā)明還提供了一種制造如權利要求1所述的可鋼化高透低輻射鍍膜玻璃的方法，包括如下步驟：
(1)提供玻璃基底；
(2)在玻璃基底上沉積第一介質層；
(3)在第一介質層上沉積第一生長層；
(4)在第一生長層上沉積第一保護層；
(5)在第一保護層上沉積銀層；
(6)在銀層上沉積第二保護層；
(7)在第二保護層上沉積第二生長層；
(8)在第二生長層上沉積第二介質層；
其中，步驟(3)和步驟(7)中的第一生長層和第二生長層由濺射形成，其中，濺射的靶材為摻雜第三主族金屬的ZnO，濺射在氬氣和氫氣的混合氣體氣氛中進行，所述第三主族金屬為Al、Ga或In。
優(yōu)選地，所述氬氣和氫氣的混合氣體中氫氣的流量占比為1～12％。
本發(fā)明的鍍膜玻璃包括生長層、銀層和保護層，采用Ar和H2為混合濺射氣體取代原有的Ar和O2混合濺射氣體，減少了濺射過程中O的引入避免保護層及銀層的氧化，使得膜層的結合力大大提高，有助于低輻射鍍膜玻璃的進一步加工；此外，H的摻入形成穩(wěn)定的AZO:H(或GZO:H、IZO:H)透明導電氧化物使得低輻射膜層電阻率進一步下降，紅外反射增強，光熱性能進一步提高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的鍍膜玻璃的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明的鍍膜玻璃包括玻璃基底和沉積于所述玻璃基底表面的鍍膜層，所述鍍膜層包括從內向外依次層疊的第一介質層、第一生長層、第一保護層、銀層、第二保護層、第二生長層和第二介質層，其中，所述第一生長層和第二生長層均為第三主族金屬與H共摻的ZnO膜層，所述第三主族金屬為Al、Ga或In。
H在AZO的晶格中以氫間隙(Hi)的形式存在提供自由電子，另外H可以消除晶界的缺陷，促進晶體的結晶。AZO結晶性隨著H流量的增加而變好，同時電阻率下降，當H2流量達到6％時最優(yōu)，當H2流量進一步增加時，H等離子體對AZO晶體造成腐蝕，結晶性能反而變差。在本發(fā)明的一個實施方式中，第一生長層和第二生長層的厚度均為5～40nm。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，第一生長層和/或第二生長層為2wt％摻雜的AZO膜層、5wt％摻雜的GZO膜層或10wt％摻雜的IZO膜層；AZO為摻鋁(Al)氧化鋅(ZnO)，2wt％摻雜的AZO膜層表示鋁(Al)的摻雜量為2wt％；GZO為摻鎵(Ga)氧化鋅(ZnO)，5wt％摻雜的GZO膜層表示鎵(Ga)的摻雜量為5wt％；IZO為摻銦(In)氧化鋅(ZnO)，10wt％摻雜的IZO膜層表示銦(In)的摻雜量為10wt％。在本發(fā)明的一個更優(yōu)選實施方式中，第一生長層和/或第二生長層由濺射形成，其中，濺射的靶材為摻雜第三主族金屬的ZnO，濺射在氬氣和氫氣的混合氣體氣氛中進行，所述第三主族金屬為Al、Ga或In。在本發(fā)明的一個最優(yōu)選實施方式中，氬氣和氫氣的混合氣體中氫氣的流量占比為1～12％。
在本發(fā)明的一個實施方式中，第一保護層和第二保護層均為NiCr層，第一保護層和第二保護層的厚度均為0.5～2nm。
在本發(fā)明的一個實施方式中，銀層的厚度為8～20nm。
在本發(fā)明的一個實施方式中，第一介質層和第二介質層均為Si3N4層，另外，第一介質層和第二介質層的厚度均為25～60nm。
本發(fā)明相應地提供了上述的可鋼化高透低輻射鍍膜玻璃的制造方法方法，包括如下步驟：
(1)提供玻璃基底；
(2)在玻璃基底上沉積第一介質層；
(3)在第一介質層上沉積第一生長層；
(4)在第一生長層上沉積第一保護層；
(5)在第一保護層上沉積銀層；
(6)在銀層上沉積第二保護層；
(7)在第二保護層上沉積第二生長層；
(8)在第二生長層上沉積第二介質層。
其中，步驟(3)和步驟(7)中的第一生長層和第二生長層由濺射形成，其中，濺射的靶材為摻雜第三主族金屬的ZnO，濺射在氬氣和氫氣的混合氣體氣氛中進行，所述第三主族金屬為Al、Ga或In。
進一步地，所述氬氣和氫氣的混合氣體中氫氣的流量占比為1～12％。
具體地，第一生長層和第二生長層通過脈沖直流磁控濺射摻雜第三主族金屬的ZnO(如AZO、GZO、IZO)陶瓷靶鍍制，靶材致密度大于99.5％，濺射氣氛為Ar/H2＝1-12％。濺射過程中H2電離為H等離子體，在薄膜生長過程中摻入ZnO晶格中與摻雜金屬共同形成AZO:H、(或GZO:H、IZO:H)透明導電氧化物，提高其導電性及穩(wěn)定性。
在本發(fā)明中，對于介質層、保護層和銀層的沉積工藝和沉積工藝的工藝參數沒有具體的限制，優(yōu)選地，在本發(fā)明中，第一介質層、第一保護層、銀層、第二保護層和第二介質層均可以使用濺射方法沉積。對于現有技術中的多種沉積方法，本領域技術人員根據目標膜層的組成和厚度選擇合適或優(yōu)選的沉積工藝參數，其中，工藝參數包括可能涉及到的濺射氣氛、靶材材質、濺射時間。
在本發(fā)明的一個實施方式中，第一介質層和第二介質層通過交流磁控濺射硅鋁合金靶鍍制，靶材中重量比Si/Al＝90/10，濺射氣氛為Ar與N2，氣體流量比Ar/N2＝5/6。
在本發(fā)明的一個實施方式中，二保護層通過直流磁控濺射鎳鉻合金靶鍍制，靶材中重量比Ni/Cr＝80/20，濺射氣氛為Ar。
在本發(fā)明的一個實施方式中，金屬銀層通過直流磁控濺射金屬銀靶鍍制，靶材純度大于99.9％。
實施例1：
本實施例提供了一種鍍膜玻璃，該鍍膜玻璃為單銀LOW-E鍍膜玻璃，包括玻璃基底以及其上鍍制的各種膜層，膜層由內到外有7個膜層，依次為第一介質層Si3N4，厚度為50nm，主要起阻止浮法玻璃基底中的Na+,Ca2+等雜質離子向膜層中的擴散的作用；第一生長層為AZO:H，(H2流量比為6％)，Al的摻雜量為2wt％，厚度為35nm，為銀層生長提供較好的生長緩沖層；第一保護層為NiCr，厚度為1.5nm，避免銀膜在濺射過程受到浸蝕；銀層厚度為12nm、是LOW-E膜的主要功能層；第二保護層為NiCr，厚度為2nm、防止后續(xù)加工鋼化過程中的氧對銀層的破壞，對于鍍層具有非常良好的抗化學和機械性能第二生長層為AZO:H，厚度為35nm，主要是與第一生長層形成對稱結構，減小膜層應力、第二介質層為Si3N4，厚度為55nm，它確保了整個LOW-E膜層具有良好的機械加工性能。
該可鋼高透低輻射鍍膜玻璃制品的結構為：
Glass/Si3N4/AZO:H/NiCr/Ag/AZO:H/NiCr/Si3N4
表1-1.產品6mm單片鋼化后及中空成6LOW-E+12A+6產品光學性能
表1-2.產品6mm單片鋼化后及中空成6LOW-E+12A+6產品光學性能
實施例2：
本實施例提供了一種鍍膜玻璃，該鍍膜玻璃為單銀LOW-E鍍膜玻璃，包括玻璃基底以及其上鍍制的各種膜層，膜層由內到外有7個膜層，依次為第一介質層Si3N4，厚度為50nm，主要起阻止浮法玻璃基底中的Na+,Ca2+等雜質離子向膜層中的擴散的作用；第一生長層為GZO:H，(H2流量比為6％)，Ga的摻雜量為5wt％，厚度為35nm，為銀層生長提供較好的生長緩沖層；第一保護層為NiCr，厚度為1.5nm，避免銀膜在濺射過程受到浸蝕；銀層厚度為12nm、是LOW-E膜的主要功能層；第二保護層為NiCr，厚度為2nm、防止后續(xù)加工鋼化過程中的氧對銀層的破壞，對于鍍層具有非常良好的抗化學和機械性能第二生長層為GZO:H，厚度為35nm，主要是與第一生長層形成對稱結構，減小膜層應力、第二介質層為Si3N4，厚度為55nm，它確保了整個LOW-E膜層具有良好的機械加工性能。
該可鋼高透低輻射鍍膜玻璃制品的結構為：
Glass/Si3N4/GZO:H/NiCr/Ag/GZO:H/NiCr/Si3N4
表2-1.產品6mm單片鋼化后及中空成6LOW-E+12A+6產品光學性能
表2-2.產品6mm單片鋼化后及中空成6LOW-E+12A+6產品光學性能
實施例3：
本實施例提供了一種鍍膜玻璃，該鍍膜玻璃為單銀LOW-E鍍膜玻璃，包括玻璃基底以及其上鍍制的各種膜層，膜層由內到外有7個膜層，依次為第一介質層Si3N4，厚度為50nm，主要起阻止浮法玻璃基底中的Na+,Ca2+等雜質離子向膜層中的擴散的作用；第一生長層為IZO:H，(H2流量比為6％)，In的摻雜量為10wt％，厚度為35nm，為銀層生長提供較好的生長緩沖層；第一保護層為NiCr，厚度為1.5nm，避免銀膜在濺射過程受到浸蝕；銀層厚度為12nm、是LOW-E膜的主要功能層；第二保護層為NiCr，厚度為2nm、防止后續(xù)加工鋼化過程中的氧對銀層的破壞，對于鍍層具有非常良好的抗化學和機械性能第二生長層為IZO:H，厚度為35nm，主要是與第一生長層形成對稱結構，減小膜層應力、第二介質層為Si3N4，厚度為55nm，它確保了整個LOW-E膜層具有良好的機械加工性能。
該可鋼高透低輻射鍍膜玻璃制品的結構為：
Glass/Si3N4/IZO:H/NiCr/Ag/IZO:H/NiCr/Si3N4
表3-1.產品6mm單片鋼化后及中空成6LOW-E+12A+6產品光學性能
表3-2.產品6mm單片鋼化后及中空成6LOW-E+12A+6產品光學性能
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。