一種稀土摻雜改性單銀Low-E玻璃及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及Low-E低輻射鍍膜玻璃的制造領(lǐng)域，特別涉及一種稀土摻雜改性單銀 Low-E玻璃及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是能耗大國，能源消耗世界第一，其中建筑能耗占總能耗的30%左右，特別是 玻璃部分的能耗就占了建筑能耗的50%以上，這意味著要從改變玻璃的性能來減少熱能的 損失，最有效的方法是抑制其內(nèi)表面的輻射。普通浮法玻璃的輻射率高達(dá)0.84,當(dāng)鍍上一層 以銀為基礎(chǔ)的低輻射薄膜后，其輻射率可降至0.15以下。因此，用Low-E玻璃制造建筑物門 窗，可大大降低因輻射而造成的室內(nèi)熱能向室外的傳遞，達(dá)到理想的節(jié)能效果。
[0003] 現(xiàn)有的Low-E低輻射玻璃具有較低的面電阻主要是由于具有導(dǎo)電性能優(yōu)良的銀 層，所以純銀層是Low-E薄膜的核心功能層。但由于現(xiàn)有Low-E薄膜的純銀層存在被氧化而 導(dǎo)致Low-E中空失效、變色的缺陷，另外，雖然增加銀層厚度可以降低膜層的面電阻從而提 升隔熱性能，但銀層的厚度增加是有限度的，銀層太厚會降低低輻射玻璃的可見光透過率， 消弱玻璃透光的作用。因此，如何保證Low-E低輻射玻璃可見光透光性的基礎(chǔ)上達(dá)到好的節(jié) 能效果是目前Low-E低輻射玻璃應(yīng)用遇到的主要問題。
[0004] 因此，亟需一種透光性好、厚度低并具有良好的節(jié)能效果的單銀Low-E玻璃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種稀土摻雜改性單銀Low-E玻璃，該玻璃具有 良好的透光性和節(jié)能效果。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種稀土摻雜改性單銀Low-E玻璃， 包括依次設(shè)置的玻璃基層、第一保護(hù)層、第一介質(zhì)層、功能層、第二介質(zhì)層、第二保護(hù)層，其 中，功能層由金屬材料與稀土材料混合而成，而金屬材料選自金、銀、銀銅合金、銅中至少一 種，而稀土材料選自釔、鑭、釤、鈰、釓、釹、鉺、鈧中的一種，稀土材料的添加比例為金屬材料 與稀土材料混合后重量的0.001 %~2%。
[0007] 進(jìn)一步，功能層厚度為7~15nm。
[0008] 進(jìn)一步，稀土的添加比例優(yōu)選為金屬材料重量的0.001 %~1 %。
[0009] 進(jìn)一步，第一保護(hù)層、第二保護(hù)層均選自氧化鈦、氧化鈮、氧化鋯、氧化硅、氮化硅、 氮化鋯、氮化鈮中至少一種，厚度均為5~50nm，第一保護(hù)層和第二保護(hù)層可對稱設(shè)置也可 非對稱設(shè)置。
[0010] 進(jìn)一步，第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層均選自氧化錫、氧化鋅、氧化鋅錫、ΑΖ0中至少一 種，厚度均為10~50nm，第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層可對稱設(shè)置也可非對稱設(shè)置。
[0011] 進(jìn)一步，玻璃基層的厚度2~15mm，選自普通浮法玻璃、超白浮法玻璃、著色玻璃中 的一種，優(yōu)選的4~8mm的超白浮法玻璃，最優(yōu)的5~6mm的超白浮法玻璃。
[0012] -種稀土摻雜改性單銀Low-E玻璃，包括下述步驟：
[0013] 1)玻璃基層經(jīng)純凈水清洗烘干后送入真空鍍膜室；
[0014] 2)第一保護(hù)層濺射：中頻反應(yīng)濺射硅鋁靶，設(shè)定功率70KW，氬氣和氮?dú)饣旌蠚夥諡R 身才，Ar :N2 = 5:1，氣壓5 X 10-4mbar;
[0015] 3)第一介質(zhì)層濺射：中頻反應(yīng)濺射氧化鋅靶，設(shè)定功率40KW，氬氣和氧氣混合氣氛 派射，Ar :〇2= 10:1，氣壓5 X 10-4mbar;
[0016] 4)功能層濺射:直流電源磁控濺射平面銀銅參釔靶，設(shè)定功率8KW，電流12A，純氬 氣派射，氣壓5 X l(T4mbar，走速3m/min;
[0017] 5)第二介質(zhì)層濺射：中頻反應(yīng)濺射氧化鋅靶，設(shè)定功率40KW，氬氣和氧氣混合氣氛 派射，Ar :〇2 = 5:1，氣壓5 X 10-4mbar;
[0018] 6)第二保護(hù)層濺射：中頻反應(yīng)濺射硅鋁靶，設(shè)定功率80KW，氬氣和氮?dú)饣旌蠚夥諡R 身才，Ar :N2 = 5:1，氣壓5 X 10-4mbar;
[0019] 本發(fā)明通過將稀土元素加入金屬材料作為功能層，稀土材料在金屬材料氧化膜形 成過程中優(yōu)先氧化，使它對離子擴(kuò)散高溫氧化機(jī)制起顯著影響，隨著溫度的升高效果尤為 明顯。同時，由于稀土元素具有細(xì)化晶粒的作用，添加的稀土元素，可以減小銀合金功能層 的結(jié)晶度，從而提高功能層的均勻性，最大限度的降低銀合金層的厚度，提高可見光透過 率。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對于這些實(shí) 施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā) 明各個實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 一種稀土摻雜改性單銀Low-E玻璃，膜層結(jié)構(gòu)玻璃基層/第一保護(hù)層/第一介質(zhì)層/ 功能層/第二介質(zhì)層/第二保護(hù)層對應(yīng)為普通浮法玻璃/SiN/ZnO/AgCu:Y/ZnSnO/SiN，其中 AgCu(銀銅合金）：Y(釔)核心功能層組成重量比例為Ag: Cu: Y = 90:9.9:0.1，普通浮法玻璃 的厚度為6mm，第一保護(hù)層厚度為20nm，第一介質(zhì)層厚度為15nm，功能層厚度為12nm，第二介 質(zhì)層厚度為25nm，第二保護(hù)層厚度為35nm〇 [00 23]制備方法：
[0024] 1)首先，將普通浮法玻璃經(jīng)純凈水清洗烘干后送入真空鍍膜室；
[0025] 2)第一保護(hù)層濺射：中頻反應(yīng)濺射硅鋁靶，設(shè)定功率70KW，氬氣和氮?dú)饣旌蠚夥諡R 射，Ar:N2 = 5:1，氣壓5 X 10-4mbar，形成厚度為20nm的SiN保護(hù)層；
[0026] 3)第一介質(zhì)層濺射：中頻反應(yīng)濺射氧化鋅靶，設(shè)定功率40KW，氬氣和氧氣混合氣氛 派射，41':〇2=10:1，氣壓5\10-411^1'，形成厚度為15111]1的211〇介質(zhì)層；
[0027] 4)功能層濺射:直流電源磁控濺射平面銀銅參釔靶，設(shè)定功率8KW，電流12A，純氬 氣派射，氣壓5 X l(r4mbar，走速3m/min，形成厚度為12nm的摻雜紀(jì)的銀銅合金功能層；
[0028] 5)第二介質(zhì)層濺射：中頻反應(yīng)濺射氧化鋅靶，設(shè)定功率40KW，氬氣和氧氣混合氣氛 派射，Ar:〇2 = 5:1，氣壓5 X 10-4mbar，形成厚度為25nm的ZnSnO介質(zhì)層；
[0029] 6)第二保護(hù)層濺射：中頻反應(yīng)濺射硅鋁靶，設(shè)定功率80KW，氬氣和氮?dú)饣旌蠚夥諡R 射'，Ar :N2 = 5:1，氣壓5 X l(T4mbar，形成厚度為35nm的SiN保護(hù)層。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 一種稀土摻雜改性單銀Low-E玻璃，膜層結(jié)構(gòu)玻璃基層/第一保護(hù)層/第一介質(zhì)層/ 功能層/第二介質(zhì)層/第二保護(hù)層對應(yīng)為超白浮法玻璃/SiN/Zn0/AgCu:La/Sn0 2/SiN，其中 AgCu: La(鑭)核心功能層組成重量比例為Ag: Cu: La = 92.5:7.3:0.2，超白浮法玻璃的厚度 為6mm，第一保護(hù)層厚度為5nm，第一介質(zhì)層厚度為15nm，功能層厚度為15nm，第二介質(zhì)層厚 度為25nm，第二保護(hù)層厚度為35nm〇
[0032] 制備方法與實(shí)施例1相同。
[0033] 實(shí)施例3