阅读说明：本技术 一种琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃及制备方法 (Amber medium-transmittance low-reflection double-silver energy-saving coated glass and preparation method thereof ) 是由 梁干 唐晶 武瑞军 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃及制备方法,其包括玻璃基片以及镀设于所述玻璃基片一侧表面的复合膜层,所述复合膜层包括所述玻璃基体上由内到外依次相邻地复合的第一功能层、第一介质保护层、第二介质保护层、第二功能层、第三功能层、第一保护层、第三介质保护层、第四功能层、第二保护层、第四介质保护层；第一功能层为SSTZrOX层；制备方法采用磁控溅射工艺,在玻璃基片上由内到外依次相邻地镀设十个膜层。本发明设计的其琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃,通过复合膜层结构及膜层厚度搭配来降低产品的反射率,其室外面反射率小于7,有效防止光污染；镀膜玻璃外观呈琥珀色,丰富市场上玻璃产品外观颜色。(The invention discloses amber middle-transmittance low-transmittance reverse double-silver energy-saving coated glass and a preparation method thereof, wherein the amber middle-transmittance low-reflectance double-silver energy-saving coated glass comprises a glass substrate and a composite film layer plated on one side surface of the glass substrate, wherein the composite film layer comprises a first functional layer, a first medium protective layer, a second functional layer, a third functional layer, a first protective layer, a third medium protective layer, a fourth functional layer, a second protective layer and a fourth medium protective layer which are sequentially and adjacently compounded on a glass substrate from inside to outside; the first functional layer is an SSTROX layer; the preparation method adopts a magnetron sputtering process, and ten film layers are sequentially and adjacently plated on the glass substrate from inside to outside. According to the amber middle-transmission low-reflection double-silver energy-saving coated glass designed by the invention, the reflectivity of the product is reduced through the matching of the composite film layer structure and the film layer thickness, the reflectivity of the outdoor surface is less than 7, and the light pollution is effectively prevented; the appearance of the coated glass is amber, and the appearance color of glass products in the market is enriched.)

一种琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃及制备方法

技术领域

本发明涉及玻璃生产领域，尤其涉及一种琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃及制备方法。

背景技术

现有的工程玻璃产品外观基本呈蓝灰色，颜色单一，导致建筑物颜色看上去千篇一律，易让人造成审美疲劳。随着上海环境评价体系对建筑幕墙用LOW-E产品外反的要求愈加严格，目前上海地区要求幕墙反射率低于9％的项目越来越多，既要满足反射率低于9％的，又要求产品外观颜色丰富较靓丽悦目，有光泽且美观。目前市面上开发出的彩色系列产品，普遍存在反射率较高，透过率较低(可见光透过率低于38％)的问题，达不到国标要求(国标要求幕墙可见光透过率大于40％)，因此无法推广，所以，需要研发既能满足透过率要求又能满足反射率要求的玻璃，并能丰富低反射率产品的外观颜色，以满足市场不同需求。

目前有对香槟色系列镀膜玻璃的生产研究众多，但可见光反射率均较高，易造成光污染，无法满足市场需求，例如公开号为CN106904842A的发明专利申请公开了一种香槟色双银低辐射镀膜玻璃，6mm单片玻面颜色范围为：14.5≤R*g≤17，2≤a*g≤2.5，7≤b*g≤8。例如公开号为CN207468490U的专利申请公开了一种香槟色的双银Low-E玻璃，其单片玻面反射率在16％左右，颜色a*g在7左右，b*g在28左右，以上两个专利涉及的产品的反射率较高，均易造成光污染。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃及制备方法，以丰富玻璃颜色，并降低反射率，所述技术方案如下：

本发明提供一种琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃，其包括玻璃基片以及镀设于所述玻璃基片一侧表面的复合膜层，所述复合膜层包括所述玻璃基体上由内到外依次相邻地复合的第一功能层、第一介质保护层、第二介质保护层、第二功能层、第三功能层、第一保护层、第三介质保护层、第四功能层、第二保护层、第四介质保护层；所述第一功能层为SSTZrOX层，所述SSTZrOX层的厚度为3.5-5nm。

进一步地，所述第一介质保护层为AZO层，所述第二介质保护层为ZnO层，所述第三介质保护层为ZnO/ZnSnO层。

进一步地，所述AZO层的厚度为7-9nm，所述ZnO层的厚度为26-34nm，所述ZnO/ZnSnO层的总厚度为38-46nm。

进一步地，所述第四介质保护层为Si₃N₄、SiNxOy、SiOx、TiOx中的任意一层或任意多层的复合层，所述第四介质保护层的厚度为15-25nm。

进一步地，所述第二功能层和第四功能层均为Ag层，所述第三功能层为Cu层。

进一步地，所述第二功能层的厚度为9-10nm，所述第三功能层的厚度为3-4nm，所述第四功能的厚度为4.5-5.5nm。

进一步地，所述第一保护层和第二保护层均为CrNxOy、CrNx、NiCrNx、NiCrNxOy、NiCr中的任意一层或任意多层的复合层；所述第一保护层的厚度为1.5-2nm，所述第二保护层的厚度为1-2nm。

本发明还提供一种琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃的制备方法，其包括如下步骤：采用磁控溅射工艺，在玻璃基片上由内到外依次相邻地镀设3.5-5nm的第一功能层、7-9nm的第一介质保护层、26-34nm的第二介质保护层、9-10nm的第二功能层、3-4nm的第三功能层、1.5-2nm的第一保护层、38-46nm的第三介质保护层、4.5-5.5nm的第四功能层、1-2nm的第二保护层、15-25nm的第四介质保护层。

进一步地，(1)磁控溅射第一功能层：采用磁控溅射工艺，在玻璃基片上镀第一功能层SSTZrOX层，用交流中频电源、氧气作反应气体溅射掺锆的不锈钢靶Fe：Zr＝80:20，氩氧流量比为650SCCM-750SCCM：850SCCM-950SCCM；

(2)磁控溅射第一介质保护层：采用磁控溅射工艺，在第一功能层SSTZrOX层上镀第一介质保护层AZO层，用中频交流电源溅射陶瓷AZO靶，用纯氩气作为溅射气体，氩气流量比为1400SCCM-1600SCCM；

(3)磁控溅射第二介质保护层：用磁控溅射工艺，在第一介质保护层AZO层上镀第二介质保护层ZnO层，用交流电源溅射，用氩气和氧气作为溅射气体，气体流量比为650-750SCCM：950-1050SCCM；

(4)磁控溅射第二功能层：采用磁控溅射工艺，在第二介质保护层ZnO层上镀第二功能层Ag层，用直流电源溅射纯Ag靶，用氩气作为溅射气体，氩气流量为1100SCCM-1300SCCM；

(5)磁控溅射第三功能层：采用磁控溅射工艺，在第二功能层Ag层上镀第三功能层Cu层，用直流电源溅射，用氩气作为工艺气体，气体流量为1100SCCM-1300SCCM；

(6)磁控溅射第一保护层：采用磁控溅射工艺，在第三功能层Cu层上镀第一保护层CrNxOy层，用直流电源溅射，用氮气做反应气体，渗少量氧气；

(7)磁控溅射第三介质保护层：采用磁控溅射工艺，在第一保护层CrNxOy层上镀第三介质保护层ZnO/ZnSnO层，用交流中频电源，用氩气氧气作反应气体溅射Zn/ZnSn靶，氩氧流量比为650SCCM-750SCCM：950SCCM-1050SCCM；

(8)磁控溅射第四功能层：采用磁控溅射工艺，在第三介质保护层ZnO/ZnSnO层上镀第四功能层Ag层，用直流电源溅射，气体流量1100SCCM-1300SCCM；

(9)磁控溅射第二保护层：采用磁控溅射工艺，在第四功能层Ag层上镀第二保护层CrNxOy层，用直流电源溅射，用氮气做反应气体，渗少量氧气；

(10)磁控溅射第四介质保护层，采用磁控溅射工艺，在第二保护层CrNxOy层上镀第四介质保护层Si₃N₄层，用交流中频电源，用氩气氮气作反应气体溅射硅铝靶，硅铝质量百分比90:10，氩氮流量比为650SCCM-750SCCM：850SCCM-950SCCM。

进一步地，所述SSTZrOX层的厚度为3.98nm，所述AZO层的厚度为8nm，所述ZnO层的厚度为30.2nm，所述Ag层的厚度为9.45nm，所述Cu层的厚度为3.65nm，所述CrNxOy层的厚度为1.98nm，所述ZnO/ZnSnO层的厚度为42.1nm，所述Ag层的厚度为5.20nm，所述CrNxOy层的厚度为1.39nm，所述Si₃N₄层的厚度为20.5nm。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.本发明开发的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃外观呈琥珀色，可以丰富市场上玻璃产品外观颜色；

b.本发明设计的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃，通过复合膜层结构及膜层厚度搭配来降低产品的反射率，本产品的室外面可见光反射率小于7；

c.本发明开发的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃颜色靓丽美观，在达到符合法律法规要求的透过率的同时又能有效降低可见光反射率，防止光污染现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃的侧视图；

图2是本发明实施例提供的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃的玻面可见光反射曲线的测试结果图；

图3是本发明实施例提供的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃的膜面可见光反射曲线的测试结果图。

其中，附图标记包括：1-玻璃基片，2-复合膜层，21-第一功能层，22-第一介质保护层，23-第二介质保护层，24-第二功能层，25-第三功能层，26-第一保护层，27-第三介质保护层，28-第四功能层，29-第二保护层，30-第四介质保护层。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

透过率在40％-60％之间的玻璃产品，称之为中透产品；本专利所指的低反是指可见光反射率小于7。

在本发明的一个实施例中，提供了一种琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃及制备方法，具体结构参见图1，其包括玻璃基片1以及镀设于所述玻璃基片1一侧表面的复合膜层2，所述复合膜层2包括所述玻璃基体上由内到外依次相邻地复合的第一功能层21、第一介质保护层22、第二介质保护层23、第二功能层24、第三功能层25、第一保护层26、第三介质保护层27、第四功能层28、第二保护层29、第四介质保护层30。

具体如下：

所述第一功能层即最内层为SSTZrOX层，即掺锆氧化不锈钢层，通过在不锈钢内掺锆，在反应溅射时提高膜层的折射率，膜层折射率能达到2.0左右，进而提升产品的透过率，且可以作调节琥珀色颜色层，使可得到琥珀色效果。所述SSTZrOX层的厚度为3.5-5nm。

所述第一介质保护层22为AZO层，即铝掺杂的氧化锌层，可提高膜层平整度，为ZnO、Ag、Cu层作铺垫，可降低辐射率，所述AZO层的厚度为7-9nm。

所述第二介质保护层23为ZnO层，所述ZnO层的厚度为26-34nm，

所述第二功能层24为Ag层，能有效降低辐射率，所述第二功能层24的厚度为9-10nm，

所述第三功能层25为Cu层，即金属铜层，可以改善膜层的透过色，也可降低辐射率，所述Cu层的厚度为3-4nm；Cu层的功能是提高节能性能，改善产品透过色。

所述第一保护层26均为CrNxOy、CrNx、NiCrNx、NiCrNxOy、NiCr中的任意一层或任意多层的复合层，能够提高膜层耐磨性及抗氧化性保护银层和铜层不被氧化，优选为CrNxOy氮氧化铬层，所述第一保护层26的厚度为1.5-2nm。

所述第三介质保护层27为ZnO/ZnSnO层，可用来控制调节膜层颜色，所述ZnO/ZnSnO层的总厚度为38-46nm。

所述第四功能层28为Ag层，即金属银层，为功能层，银的导电性比较好，可有效降低膜层辐射率，起环保节能的作用，所述第四功能的厚度为4.5-5.5nm。

所述第二保护层29为CrNxOy、CrNx、NiCrNx、NiCrNxOy、NiCr中的任意一层或任意多层的复合层，优选为CrNxOy，即氮氧化铬层，提高膜层耐磨性、抗氧化性，所述第二保护层29的厚度为1-2nm。

所述第四介质保护层30即最外层为Si₃N₄、SiNxOy、SiOx、TiOx中的任意一层或任意多层的复合层，优选为Si₃N₄层，即氮化硅层，Si₃N₄层是一种非常坚硬的材料，提高膜层的物理性能和抗划伤性能，它确保了整个镀层具有良好的机械耐久性，设置在最外层作为保护整个膜层的第一道壁垒；所述第四介质保护层30的厚度为15-25nm。

进一步说明如下：上述的x、y都为正数，保护层可保护功能层免受破坏，介质保护层既有保护功能层的作用还可用来调节颜色。

本发明还提供一种琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃的方法，其包括如下步骤：采用磁控溅射工艺，在玻璃基片1上由内到外依次相邻地镀设3.5-5nm的第一功能层21、7-9nm的第一介质保护层22、26-34nm的第二介质保护层23、9-10nm的第二功能层24、3-4nm的第三功能层25、1.5-2nm的第一保护层26、38-46nm的第三介质保护层27、4.5-5.5nm的第四功能层28、1-2nm的第二保护层29、15-25nm的第四介质保护层30。

每个膜层都可以调节颜色，通过所有膜层共同作用，最终制备的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃能够呈现琥珀色(琥珀包括淡黄色、浅金色、柠檬黄、橘黄、褐黄色、棕黄色、香槟色等)，且只有每个膜层的厚度在所述范围内才能调试出琥珀色。本发明提供的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃，通过特定的膜层结构及比例(膜层厚度)，可以将反射率调整至7以下，可以有效降低建筑物造成的光污染，甚至可以说基本无光污染。

以下为具体实施例。

实施例1

所述玻璃基体表面的复合膜层2的结构为：由内向外依次为，第一功能层21最内层为SSTZrOX、第一介质保护层22为AZO层，第二介质保护层23为ZnO层，第二功能层24为Ag层，第三功能层25为Cu层，第一保护层26为CrNxOy层，第三介质保护层27为ZnO/ZnSnO层，第四功能层28为Ag层，第二保护层29为CrNxOy层，第四介质保护层30为Si₃N₄层。

上述复合膜层2中各个膜层的厚度依次为3.98nm、8nm、30.2nm、9.45nm、3.65nm、1.98nm、42.1nm、5.20nm、1.39nm、20.5nm。

该实施例中的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃的制备方法如下：

(1)采用磁控溅射工艺，在玻璃基片(选取的玻璃基片厚度为6mm)上镀第一功能层，用交流中频电源、氧气作反应气体溅射掺锆的不锈钢靶Fe：Zr＝80:20，氩氧流量比为650SCCM-750SCCM：850SCCM-950SCCM，氩氧流量比优选为为700SCCM：900SCCM，沉积膜层厚度为3.98nm的SSTZrOX层，本步骤中氩氧流量比决定了成膜的质量；

(2)采用磁控溅射工艺，在第一功能层SSTZrOX层上镀第一介质保护层AZO层，用中频交流电源溅射陶瓷AZO靶，用纯氩气作为溅射气体，氩气流量比为1400SCCM-1600SCCM，氩气流量比优选为1500SCCM，沉积膜层厚度为8nm的AZO层，为ZnO、Ag、Cu层的溅射作铺垫；

(3)采用磁控溅射工艺，在第一介质保护层AZO层上镀第二介质保护层ZnO层，用交流电源溅射，用Ar、O₂气作为溅射气体，气体流量比为650-750SCCM：950-1050SCCM，气体流量比为700SCCM：1000SCCM，沉积膜层厚度为30.2nm的ZnO层；

(4)采用磁控溅射工艺，在第二介质保护层ZnO层上镀第二功能层Ag层，用直流电源溅射纯Ag靶，用氩气作为溅射气体，氩气流量为1100SCCM-1300SCCM，氩气流量优选为1200SCCM，沉积膜层厚度为9.45nm的Ag层；

(5)采用磁控溅射工艺，在第二功能层Ag层上镀第三功能层Cu层，用直流电源溅射，用氩气作为工艺气体，气体流量为1100SCCM-1300SCCM，气体流量优选为1200SCCM，沉积膜层厚度为3.65nm的Cu层；

(6)采用磁控溅射工艺，在第三功能层Cu层上镀第一保护层CrNxOy层，用直流电源溅射，用氮气做反应气体，渗少量氧气，沉积膜层厚度为1.98nm的CrNxOy层；

(7)采用磁控溅射工艺，在第一保护层CrNxOy层上镀第三介质保护层ZnO/ZnSnO层，用交流中频电源，用氩气氧气作反应气体溅射Zn/ZnSn靶，氩氧流量比为650SCCM-750SCCM：950SCCM-1050SCCM，氩氧流量比优选为700SCCM:1000SCCM，沉积膜层厚度为42.1nm的ZnO/ZnSnO层；

(8)采用磁控溅射工艺，在第三介质保护层ZnO/ZnSnO层上镀第四功能层Ag层，用直流电源溅射，气体流量1100SCCM-1300SCCM，气体流量为1200SCCM，沉积膜层厚度为5.20nm的Ag层；

(9)采用磁控溅射工艺，在第四功能层Ag层上镀第二保护层CrNxOy层，用直流电源溅射，用氮气做反应气体，渗少量氧气，沉积膜层厚度为1.39nm的CrNxOy层；

(10)采用磁控溅射工艺，在第二保护层CrNxOy层上镀第四介质保护层，用交流中频电源，用氩气氮气作反应气体溅射硅铝靶，硅铝质量百分比90:10，氩氮流量比为650SCCM-750SCCM：850SCCM-950SCCM，氩氮流量比优选为700SCCM：900SCCM，沉积膜层厚度为20.5nm的Si₃N₄层。金属铝Al是用于增加原材料在磁控溅射过程中的导电性能，金属铝Al并不参与反应，由于非金属半导体硅Si的导电性能极差，如不采用金属铝Al混合增加导电性能将无法顺利进行磁控溅射Si₃N₄层。

对该实施例制备得到的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃进行反射率测试，其玻面可见光反射曲线的测试结果见图2，其膜面可见光反射曲线的测试结果见图3(图2和图3中，reflectance是反射率，wavelength是波长，Glass side为玻面，Coating side为膜面；图2和图3中均有两条曲线，一条是理论曲线，一条是实际曲线，实际反射曲线是每个膜层达到一定厚度时共同作用的结果)，玻面和膜面的解释如下：玻璃包括上下相对设置的两个面，一个面是镀膜面(即节能LOW-E膜)、另一个面是玻璃面(或者锡面)，从玻璃面正面观察反射呈现的光谱曲线就是玻面曲线(即玻璃室外面对可见光的反射图)，从镀膜面正面观察反射呈现的光谱曲线就是膜面曲线。通过测量仪器可将图2和图3曲线进行量化，得到如下表1。

表1该实施例的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃的颜色值

由表1可知，玻璃玻面的反射率是6.55，膜面反射率是5.15，反射率均在7以下；这个颜色值的玻璃呈现的颜色为琥珀色。可见光透过率为46.05，可见光透过率高表明更加贴近自然，减少照明费用；反射率降低可减少光污染。a*和b*为心理色度，+a*表示红色，－a*表示绿色，+b*表示黄色，－b*表示蓝色，a*t表示透过光线的红绿程度，b*t表示透过清纯的黄蓝程度，R是反射率的缩写词，R％表示光线反射百分比，T％为可见光透射百分比。

在其他实施例中，第一保护层可选择CrNx、NiCrNx、NiCrNxOy、NiCr中的任何一个；第四介质保护层可选择SiNxOy、SiOx、TiOx中的任意一个。

本发明开发的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃外观呈琥珀色，靓丽有光泽，极其美观，可以丰富市场上玻璃产品外观颜色。本发明提供的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃，其反射率调整至7以下，可以有效降低建筑物造成的光污染，甚至可以说基本无光污染。本发明开发的琥珀色中透低反双银节能镀膜玻璃颜色靓丽美观，在达到符合法律法规要求的透过率的同时又能有效降低可见光反射率，防止光污染现象，可适用于不同地区不同需求使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。