一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃及其制备方法技术

本申请公开了一种磷掺杂自洁净单银LOW‑E玻璃及其制备方法，本申请的磷掺杂自洁净单银LOW‑E玻璃通过在玻璃基体外侧面上涂覆磷二氧化钛复合薄膜层作为自洁净膜，同时在玻璃基体内侧面上依次镀设第一Si3N4膜层、AZO膜层、Ag膜层、NiCr膜层、第二Si3N4膜层作为低辐射复合膜，可实现在可见光波长范围380～780nm响应，提高可见光的透射率和太阳光透射率，使所述磷掺杂自洁净单银LOW‑E玻璃具有优异的节能效果，同时具有可见光响应的自洁净效果，本申请一种磷掺杂自洁净单银LOW‑E玻璃的制备方法具有沉积速率高、膜层与基片的附着力强、重复性好、成本低的优点。

A phosphorus-doped self-cleaning single silver LOW-E glass and its preparation method

The application discloses a phosphorus-doped self-cleaning single silver LOW_E glass and its preparation method. The phosphorus-doped self-cleaning single silver LOW_E glass is coated with phosphorus-titanium dioxide composite film on the outer side of the glass substrate as a self-cleaning film, while the first Si3N4 film, AZO film, Ag film, NiCr film and the second Si3N4 film are successively plated on the inner surface of the glass substrate as a low-cleaning film. The radiation composite film can realize the response in the visible wavelength range of 380-780 nm, improve the visible light transmission and solar light transmission, so that the phosphorus-doped self-cleaning single silver LOW_E glass has excellent energy-saving effect and self-cleaning effect of visible light response. The preparation method of phosphorus-doped self-cleaning single silver LOW_E glass has high deposition rate, film layer and substrate. The tablet has the advantages of strong adhesion, good repeatability and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃及其制备方法
本申请属于玻璃制造
，具体涉及一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃及其制备方法。
技术介绍
低辐射玻璃，又称LOW－E玻璃，它是在玻璃表面镀银膜或掺氟的氧化膜后，利用上述膜层反射远红外线的性质，达到隔热、保温的目的，其按膜系结构分为单银低辐射膜系结构和双银低辐射膜系结构，在许多公用建筑尤其是高层建筑越来越受采用。然而，低辐射镀膜玻璃作为建筑物的玻璃幕墙进行高空清洗比较困难具有一定的危险性，因此，人们在低辐射玻璃表面涂覆纳米TiO2薄膜，利用TiO2有降解机物的作用，使低辐射玻璃表面在太阳光下具有降解附着在其表面的有机污染物的能力，使附着在其表面的有机灰尘能很容易被水清洗掉。但是，纯TiO2薄膜的结晶状态中，其晶粒呈规则四方状，表现出四方晶系锐钛矿晶的形貌，不具备可见光波长范围380～780nm响应，以致自洁净效果一般，也导致可见过和太阳光透射率下降，严重影响低辐射玻璃的节能效果。
技术实现思路
本申请为了解决上述技术问题，提供了一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，具有可见光波长范围380～780nm响应的自洁净效果，不仅具有优异的节能效果，还具有良好的自洁净效果。本专利技术的另一目的是提供一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃的制备方法。为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案：一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，包括第一玻璃基板、第二玻璃基体以及设于两者之间的中空密封腔，所述第一玻璃基板包括第一玻璃基体、设于所述第一玻璃基体远离所述中空密封腔面上的磷二氧化钛复合薄膜层以及依次镀设于所述第一玻璃基体靠近所述中空密封腔面上的第一Si3N4膜层、AZO膜层、Ag膜层、NiCr膜层、第二Si3N4膜层。如上所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，所述磷二氧化钛复合薄膜层膜厚90～110nm。如上所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，所述第一Si3N4膜层膜厚20～45nm。如上所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，所述Ag膜层膜厚8～10nm。如上所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，所述NiCr膜层膜厚3～5nm。如上所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，所述第二Si3N4膜层膜厚50～85nm。一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃的制备方法，包括以下步骤：A、涂覆磷二氧化钛复合薄膜层：用辊涂法将5％掺磷TiO2溶液涂覆到厚度4～10mm的第一玻璃基体任一侧表面上，涂覆膜厚为90～110nm的磷二氧化钛复合薄膜层，涂覆后放入钢化炉中钢化，得到钢化的自洁净玻璃；B、将上述自洁净玻璃的未涂覆面清洗,清洗后送入磁控溅射镀机内逐层进行磁控溅射；C、镀设第一Si3N4膜层：用交流电源溅射，Ar、N2作为溅射气体，磁控溅射硅铝靶Si:Al＝92:8(wt％)，Ar、N2气体流量400SCCM:600SCCM，磁控溅射膜厚为20～45nm的第一Si3N4膜层；D、镀设AZO膜层：用交流电源溅射，Ar、O2作为溅射气体，磁控溅射掺铝氧化锌靶ZnO:Al＝92:8(wt％)，Ar、O2气体流量1000SCCM:40SCCM，磁控溅射膜厚为300～500nm的AZO膜层；E、镀设Ag膜层：用直流电源溅射，Ar作为溅射气体，气体流量500～550SCCM，磁控溅射膜厚为8～10nm的Ag膜层；F、镀设NiCr膜层：用直流电源溅射，Ar作为溅射气体，气体流量500～550SCCM，磁控溅射膜厚为3～5nm的NiCr膜层；G、镀设第二Si3N4膜层：用交流电源溅射，Ar、N2作为溅射气体，磁控溅射硅铝靶Si:Al＝92:8(wt％)，Ar、N2气体流量400SCCM:600SCCM，磁控溅射膜厚为50～85nm的第二Si3N4膜层，得到单层磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃；H、加工合成：将所述单层磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃镀设有所述第一Si3N4膜层、所述AZO膜层、所述Ag膜层、所述NiCr膜层、所述第二Si3N4膜层的一面，与厚度4～10mm的第二玻璃基体隔出中空密封腔后进行加工合成使其成为中空玻璃，既得。如上所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃的制备方法，步骤A中所述5％掺磷TiO2溶液的制备方法包括如下步骤：a、将30～100ml钛酸四丁酯溶于190～210ml无水乙醇、20～30mlH2O2中，搅拌20～40min，边搅拌边滴入30～50ml去离子水，得到第一混合溶液；b、在上述第一混合溶液中加入10～20ml乙酰丙酮、20～30mlHNO3，加热至30～50℃，搅拌20～40min，得第二混合溶液；c、在上述第二混合溶液中滴入6～20mlH3PO4，加热至70～90℃，搅拌1.5～2.5h，得第三混合溶液；d、将上述第三混合溶液放入带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜内，加热至130～140℃，压力3～4bar，搅拌1.5～2.5h后过滤，即得。与现有技术相比，本申请的有益效果如下：本专利技术公开了一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，通过在玻璃基体外侧面上涂覆磷二氧化钛复合薄膜层作为自洁净膜，同时在玻璃基体内侧面上依次镀设第一Si3N4膜层、AZO膜层、Ag膜层、NiCr膜层、第二Si3N4膜层作为低辐射复合膜，可实现在可见光波长范围380～780nm响应，提高可见光的透射率和太阳光透射率，使所述磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃具有优异的节能效果，同时具有可见光响应的自洁净效果；经本申请实施例测试结果表明，本申请磷掺杂TiO2制得的低辐射玻璃的可见光透射率﹥68％，红外透过率﹤19％、传热系数﹤1.68[W/(㎡·K)]、遮阳系数﹤0.48、辐射率﹤0.086，其检测结果均优于纯TiO2制得的低辐射玻璃，具有高可见光透射率、低辐射率、低红外透过率、低传热系数以及低遮阳系数的特点，允许可见光良好透过玻璃传入室内，增强采光效果，同时阻挡来自室外的远红外热辐射，起到保温作用，节省资源，节能环保的作用；亲水性是自洁净玻璃的重要指标，通过接触角可直观反映自洁净效果的好坏，本申请掺磷TiO2所制得的低辐射玻璃，其接触角﹤4.9°，而纯TiO2所制得的低辐射玻璃，其接触角为8.4°和8.6°，由此可知本申请具有更好自洁净效果，具有在可见光波长范围380～780nm响应的自洁净效果，可减少幕墙玻璃清洗次数，本申请在玻璃幕墙、建筑门窗中具有广泛的应用场景。本专利技术的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃的制备方法，磷二氧化钛复合薄膜层通过用辊涂法涂覆5％掺磷TiO2溶液后钢化而得，低辐射复合膜第一Si3N4膜层、AZO膜层、Ag膜层、NiCr膜层、第二Si3N4膜层经磁控溅射法在玻璃表面上磁控溅射而得，所述5％掺磷TiO2溶液为使用30～100ml的钛酸四丁酯作前驱物，190～210ml的无水乙醇、20～30mlH2O2、30～50ml去离子水作溶剂，10～20ml的乙酰丙酮作螯合剂，20～30ml的HNO3作催化剂，再加入6～20ml的H3PO4制得，通过优化配制得到磷掺杂后的TiO2薄膜，使TiO2薄膜的晶体形状发生明显的变化，可出现呈圆柱状定向分布的锐钛矿晶形，可实现在可见光波长范围380～780nm响应，提高可见光的透射率和太阳光透射率，使所述磷掺杂自洁净本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷掺杂自洁净单银LOW‑E玻璃，包括第一玻璃基板(1)、第二玻璃基体(2)以及设于两者之间的中空密封腔(3)，其特征在于：所述第一玻璃基板(1)包括第一玻璃基体(11)、设于所述第一玻璃基体(11)远离所述中空密封腔(3)面上的磷二氧化钛复合薄膜层(12)以及依次镀设于所述第一玻璃基体(11)靠近所述中空密封腔(3)面上的第一Si3N4膜层(13)、AZO膜层(14)、Ag膜层(15)、NiCr膜层(16)、第二Si3N4膜层(17)。

【技术特征摘要】
1.一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，包括第一玻璃基板(1)、第二玻璃基体(2)以及设于两者之间的中空密封腔(3)，其特征在于：所述第一玻璃基板(1)包括第一玻璃基体(11)、设于所述第一玻璃基体(11)远离所述中空密封腔(3)面上的磷二氧化钛复合薄膜层(12)以及依次镀设于所述第一玻璃基体(11)靠近所述中空密封腔(3)面上的第一Si3N4膜层(13)、AZO膜层(14)、Ag膜层(15)、NiCr膜层(16)、第二Si3N4膜层(17)。2.根据权利要求1所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，其特征在于：所述磷二氧化钛复合薄膜层(12)膜厚90～110nm。3.根据权利要求1所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，其特征在于：所述第一Si3N4膜层(13)膜厚20～45nm。4.根据权利要求1所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，其特征在于：所述AZO膜层(14)膜厚300～500nm。5.根据权利要求1所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，其特征在于：所述Ag膜层(15)膜厚8～10nm。6.根据权利要求1所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，其特征在于：所述NiCr膜层(16)膜厚3～5nm。7.根据权利要求1所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，其特征在于：所述第二Si3N4膜层(17)膜厚50～85nm。8.根据权利要求1所述的一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃，其特征在于：所述第一玻璃基体(11)与所述第二玻璃基体(2)均为厚度4～10mm的浮法玻璃。9.一种磷掺杂自洁净单银LOW-E玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤：A、涂覆磷二氧化钛复合薄膜层：用辊涂法将5％掺磷TiO2溶液涂覆到厚度4～10mm的第一玻璃基体任一侧表面上，涂覆膜厚为90～110nm的磷二氧化钛复合薄膜层，涂覆后放入钢化炉中钢化，得到钢化的自洁净玻璃；B、将上述自洁净玻璃的未涂覆面清洗,清洗后送入磁控溅射镀机内逐层进行磁控溅射；C、镀设第一Si3N4膜层：用交流电源溅射，Ar、N2作为溅射气体，磁控溅射硅铝靶Si:Al＝9...

【专利技术属性】
技术研发人员：林改，魏佳坤，孙元平，林伟珊，翁伟林，
申请(专利权)人：揭阳市宏光镀膜玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44