近年來,可鋼化Low-E玻璃在我國得到一定的推廣,但是整體質量并不高,因為現(xiàn)有的Low-E玻璃的抗機械劃傷性能不夠高,抗高溫氧化能力還不夠強,而高性能產品的成本很高,因此解決上述問題已經(jīng)迫在眉睫。在大面積鍍膜領域,SiNx介質層膜的應用越來越廣泛。SiNx具有較好的抗腐蝕、抗機械劃傷、抗高溫氧化能力,因此SiNx作為最外層保護層來使用。目前市場上的可鋼化Low-E玻璃的最外層用的也是SiNx材料。工業(yè)碳化硅(SiC)是以石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料,通過電阻爐高溫熔煉而成的,又稱碳硅石。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次于世界上最硬的金剛石(10級),具有優(yōu)良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。
針對Low-E玻璃現(xiàn)狀中的技術缺點,提出用一種既能滿足常規(guī)介質層材料的性能,又能大幅度提高濺射速率的碳化硅材料代替表層材料。
目前經(jīng)典的5層單銀Low-E膜層-glass/SiNx/NiGr/Ag/NiGr/SiNx—就是以碳化硅膜層代替表層的SiNx。
與現(xiàn)有技術相比,本技術方案具有以下優(yōu)點:(1)濺射速率快。同比硅鋁靶提高了40%。(2)成膜質量好。硅鋁使用的是氬氮反應濺射,而碳化硅使用的是純氬氣濺射。(3)節(jié)省陰極位。由于濺射效率提高,可以將以前的3個陰極位改為2個陰極位,節(jié)省出來的位置可以為制作復雜結構的玻璃留出空間。(4)玻璃運行速度快。在理想的同等條件下,可以提高40%的運行速度。(5)抗腐蝕、抗機械劃傷、抗高溫氧化能力強,可提高可鋼化Low-E玻璃的耐熱時間。
膜層結構:以典型的單銀5層膜結構為例說明。
Glass/SiNx/NiGr/Ag/NiGr/SiNx(外層用SiC代替)第1層:SiNx厚度為25 nm;第2層:NiGr厚度為2 nm;第3層:Ag厚度為10 nm;第4層:NiCr厚度為4 nm;第5層:SiC厚度為50 nm。上述每層厚度為最優(yōu)選擇,實際生產可以存在0.5~3 nm的偏差,膜層的加工方法是真空磁控濺射技術。
鍍膜玻璃的性能比較:
(1)SiC和SiNx玻面反射光譜見圖1和圖2。
圖1 SiC玻面反射光譜
圖2 SiNx玻面反射光譜
(2)SiC和SiNx玻璃膜面反射光譜見圖3和圖4。
圖3 SiC膜面反射光譜
圖4 SiNx膜面反射光譜
(3)SiC和SiNx玻璃透過光譜見圖5和圖6。
圖5 SiC玻璃透過光譜
圖6 SiNx玻璃透過光譜
由上可知,用碳化硅靶材替代目前使用的硅鋁靶,玻璃的光學性能變化很小,熱學性能在金屬層不變的情況下變化很小。應用在雙銀和三銀中與單銀的類似。SiC鍍膜玻璃的抗機械劃傷能力也遠遠高于現(xiàn)有的產品。試驗表明,本技術方案的產品的耐摩擦能力是普通產品的20倍,在研磨機上研磨2000 r,顏色變化ΔE<3,遠遠高于50 r顏色變化ΔE<4的現(xiàn)行標準。因此其實用性非常高,而且更換簡單快捷,對其它性能幾乎沒有影響。