无白光污染的幕墙玻璃制造技术

一种无白光污染的幕墙玻璃，主要用于建筑物。它是在玻璃基底的表面上沉积有减小可见光反射的由高低折射率两者相互交替叠加构成的膜层和对红外光具有反射率大于７０％的膜层。它的基本特点是对红外光有高的（大于７０％）反射率，而对可见光的反射却降到最低的限度，即沉积有薄膜的表面，对可见光的反射小于基底玻璃的反射率，达到反射率小于２％。故而称为无白光污染的幕墙玻璃。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Curtain glass without white light pollution

A curtain wall glass without white light pollution; mainly used in buildings. It is deposited on the surface of the glass substrate with reduced visible light reflection, a film composed of alternating high and low refractive indices, and a film having a reflectivity greater than 70% on the infrared light. Its basic characteristic is to have high infrared reflectance (greater than 70%), while the reflection of visible light is reduced to the minimum, which is deposited with the surface of the films, reflectance of visible light reflection is less than the glass substrate, reach the reflectivity is less than 2%. Therefore, it is called the curtain wall glass without white light pollution.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无白光污染的幕墙玻璃。无白光污染幕墙玻璃是指幕墙玻璃对于可见光区域的反射率少于玻璃基底的反射率(如少于以冕牌玻璃为幕墙玻璃基底，其单面的反射率为4.2％)，而红外光区域具有很大的反射率。主要用于建筑物。已有技术中，建筑用的镀膜玻璃产品一般分为两大类防阳光型和高透射率/低辐射率镀膜玻璃。防阳光型玻璃通常是以玻璃为基底(常常带色)，镀有一种低可见光透射率的带色薄膜，这种薄膜减少了透过防阳光型玻璃进入建筑物内部的太阳光能，从而降低了建筑物内的温度，在夏季高温季节内节约了空调费用。这些防阳光型玻璃产品在温暖的气候是最为有效，最常见的为商业建筑物上所使用。在更为关心加热费用的地方尤其是住宅，需要高透射率/低辐射率的镀膜玻璃，使可见光以高的透射率进入室内，同时反射红外线辐射，从而保持建筑物内的热量。高透射率/低辐射率的镀膜玻璃，在玻璃基底上所复盖的膜层通常是多层膜，其中有一层是反射红外线的金属膜(例如，Ag，Au，或Cu膜)夹在两个防可见光反射的金属氧化物膜层之间。防阳光型玻璃所镀的膜层一般是诸如钴、铁、钛、铬、镍、铜等一种或多种金属或金属氧化物的单层膜。制备防阳光型玻璃的金属膜采用化学方法如美国专利US3846152，US4091172，US3723158和US3457138，制备防阳光型玻璃的金属氧化物膜采用热解法如美国专利US3660061，US3658568，US3978272和US4100330所报导。美国专利US4462884和US4508789中描叙了制造高透射率/低辐射率的多层薄膜的溅射技术。在美国专利US4512863与US4594137中也披露了制造防阳光型玻璃采用的镀膜是用溅射技术。美国PPG工业公司在中国申请的专利CN 85109342A，公开了一种金属合金氧化物的溅射薄膜，其中采用Zn和Sn合金的氧化物作为抗-反射性金属氧化物与透明金属薄膜结合的建筑材料。这种金属氧化物薄膜必须具有适当高的折射率，其折射率最好大于2.0以降低金属层的反射和加强涂层的透光性。但是采用Zn和Sn的合金氧化物作为抗-反射性金属氧化物薄膜，是相对于红外线反射金属膜的抗反射，而不是相对玻璃基底的抗反射，因此不能消除玻璃基底对可见光的反射。美国PPG工业公司在中国申请的专利CN88101654A，公开了一种用氮氧化钛与一红外线反射膜(如Ag)组合沉积形成一种低辐射的多层薄膜，氮氧化钛薄膜可以以各种不同的厚度和结构与其它金属膜一起使用，从而形成范围很宽的一系列反射色玻璃。它是利用未镀膜表面的反射，使这种建筑材料带有颜色，这里所述的未镀膜基底表面最低的反射率为5％。美国PPG工业公司在中国申请的专利CN86108656，公开了一种多层高透光率、低发射率薄膜，是一种以Zn2SnO4为抗反射金属氧化物，以氧化钛外层涂层的存在改善了其耐化学腐蚀性能。其结构是第一层为第一透明抗反射金属氧化物薄膜Zn2SnO4，第二层为透明红外反射金属银膜，第三层为透明抗反射金属氧化物薄膜Zn2SnO4，第四层是在第三层抗反射金属氧化物薄膜之后沉积的金属氧化物氧化钛，由于氧化钛薄膜的折射率大于2.0，它大于玻璃基底的折射率，所以它不能使薄膜在可见光区的反射率低到少于玻璃基底的反射率。采用这种方法得到的产品，从玻璃的镀膜一侧光的反射率为5％，未镀膜一侧的反射率为6％，所以它并没有彻底消除可见光的反射。美国PPG工业公司在中国申请的专利CN87105971A，公开了一种多层透明度高/低辐射涂层制品，它可以加温加工，如弯曲，退火，层压，玻璃焊接等，涂层作为耐高温涂层用于可加热的防冻、除霜、除雾透明物，此专利技术中采用两层抗反射金属氧化物。也是相对于红外线反射金属膜的抗反射，并没有相对玻璃基底的抗反射。因此也没有消除可见光的反射。美国PPG工业公司在中国申请的专利CN1105712A，公开了一种方法和由该方法制得的产品，特别是用磁控溅射制备耐久的金属氧化物薄膜的技术，此专利技术涉及一种在足够惰性的气氛下溅射金属靶的方法，使得溅射是以金属方式进行的，并且沉积的薄膜基本上是金属状态，然而，在气体中还加入足够的活性气体，使得金属薄膜呈非晶态而不是晶态。非晶态的溅射金属薄膜，比在只有惰性气体组份的气体中，溅射的金属薄膜硬度高并且耐久性好，非晶态的溅射金属薄膜比在只有由惰性气体中沉积的金属薄膜可以更有效的进行热氧化，结果获得一种晶态金属氧化物薄膜，这样的金属氧化物薄膜比在氧化气氛中溅射金属沉积的非晶态金属氧化物薄膜具有更高的化学稳定性。其目的是为了得到高的硬度和好的耐久性产品，这样的产品可以在很大范围内制成不同厚度以获得由于干涉作用引起的很大范围内所要求的反射颜色，说明它具有较大的反射。美国PPG工业公司在中国申请的专利CN1037550A，公开了一种视觉上为中性的高透射率、低散射率涂层制品和制作方法，在此专利技术中包括三种薄膜结构，其中有一结构为第一层是折射率约为2.0的透明抗反射金属氧化物，第二层是折射率大于2.0的透明中性金属氧化物，第三层是反红外光的金属膜，第四层是透明的中性金属钛，第五层为透明抗反射金属氧化物薄膜，其中还包括二氧化钛保护层。这种结构中的第一层透明薄膜的折射率约为2.0，第二层薄膜的折射率大于2.0，例如二氧化钛，这是为了改进金属和金属氧化物之间粘结性，改善金属合金氧化物薄膜的耐久性，尤其是改善由金属合金氧化物和金属(如银)组成的多层薄膜的耐久性。但是它不能使薄膜在可见光区的反射率少于玻璃基底的反射率。此专利技术中采用两层抗反射金属氧化物。也是相对于红外线反射金属膜的抗反射，并没有相对玻璃基底的抗反射。在此专利技术中，在涂层一侧的可见光反射率为5％，未涂层一侧的可见光反射率为6％，说明它的反射没有低于一般玻璃基底的反射率(4.2％)，没有消除可见光的反射。如上所述，高透光度，低辐射性的涂层，通常由反射红外光且低辐射的薄金属层夹在用以减少可见光反射的金属氧化物的不导电层中所组成。这些多层膜的典型的生产方法是阴极溅射，金属层可以是金或铜，通常是银，金属氧化物层包括氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化铟、氧化铋、氧化铝或氧化锆。以上的各种技术中所获得的薄膜制品，凡是采用减少可见光反射的金属氧化物的，都是减少透明金属层的反射，而没能减少玻璃基底的反射。当用于建筑物上时在阳光下是具有强烈的眩光。这种白光污染已经给现代化城市带来了新的公害，而且给飞机的航行，汽车的驾驶带来了困难，并使天文台不得不迁离城市。本专利技术的目的为克服上述几种不足之处，尽量消除可见光的反射，而对红外光有较高的反射，从而达到将本专利技术的产品用做玻璃幕墙时无可见光的反射即无白光污染。本专利技术利用透明金属银膜或者介质材料氮化钛和透明介质薄膜两者进行匹配，调节各层薄膜的厚度，使薄膜在红外光区域具有高反射率，而在可见光区域反射率达到极低的限度，达到小于未镀膜玻璃的反射率即含有薄膜的幕墙玻璃对可见光的反射率小于基底玻璃的反射率，以消除白光污染。本专利技术的无白光污染的幕墙玻璃是采用在玻璃的基底1上沉积薄膜2的结构，图1为本专利技术的结构示意图。玻璃基底可以是无色也可以是彩色。薄膜的膜系设计要满足两个条件一是在可见光区域具有低的反射率。二是在红外光区具有高的反射率。为满足上述两个条件通过对薄膜的膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无白光污染的幕墙玻璃，包括玻璃基底（１）和沉积在基底（１）表面上的薄膜（２），其特征在于具体薄膜（２）的结构顺序是：［１］由玻璃基底（１）开始，沉积在玻璃基底（１）表面上的第一层薄膜（２１）是折射率大于２．０的金属氧化膜；［２］ 沉积在上述第一层薄膜（２１）表面上的第二层薄膜（２２）是折射率小于玻璃基底（１）折射率的氧化硅膜；［３］沉积在上述第二层薄膜（２２）表面上的第三层薄膜（２３）是对红外光反射率大于７０％的膜层；［４］沉积在上述第三层薄膜（２３）表面上 的第四层薄膜（２４）是折射率大于２．０的金属氧化膜；［５］沉积在上述第四层薄膜（２４）表面上的第五层薄膜（２５）是折射率小于玻璃基底（１）折射率的氧化硅膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王明利，范正修，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]