节能玻璃及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种节能玻璃及其制备方法和应用，涉及节能玻璃领域。节能玻璃，包括依次层叠设置的基材玻璃层、介质阻挡层和电致变色功能层，质阻挡层包括SiwMxAlyNz和/或Si

Energy saving glass and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
节能玻璃及其制备方法和应用
本专利技术涉及节能玻璃领域，尤其涉及一种节能玻璃及其制备方法和应用。
技术介绍
具有光学可变特性的“节能参数可调的节能玻璃”是市场期待的“后Low-E”时代的新型建筑节能玻璃产品。“节能参数可调的节能玻璃”是指在外加电场作用下，材料的光学性能发生连续可逆变化的现象，直观地表现为材料的颜色和透明度发生可逆变化的过程。利用这种节能参数可调的节能玻璃节能窗，可以在几乎所有与舒适节能有关的波段上实现光热的分波段自动调控。在紫外波段，可将对人体与物体有害的紫外线全面反射或吸收；在可见光波段具有适当的透过率，以保证室内适量柔和的自然采光；在对人体温暖寒冷感觉最为敏感的太阳光红外波段，可实现大幅度自动调控，以获得最大的舒适度与较高的节能效果，夏天遮热，冬天透热，达到完全低碳的冬暖夏凉效果。现有的节能参数可调的节能玻璃，基层玻璃的钠离子会不断的迁移到功能层中，导致产品性能和外观发生变化，其外观效果和光热性能变差，进而使得产品的寿命大幅缩短。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种节能玻璃，能够有效解决钠离子迁移到功能层所导致产品寿命缩短的问题。本专利技术的第二目的在于提供一种节能玻璃的制备方法，工艺稳定，产品质量高。本专利技术的第三目的在于提供一种节能玻璃的应用，用于建筑玻璃、汽车玻璃、飞机玻璃和装饰玻璃。为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：一种节能玻璃，包括依次层叠设置的基材玻璃层、介质阻挡层和电致变色功能层，所述质阻挡层包括SiwMxAlyNz和/或SiaMbAlcOd；其中，M包括Sn、In、Sb、F、Ga、Bz中的任一种，按质量百分比计，40％≤w≤53.9％，0.1％≤x≤1％，6％≤y≤9％，40％≤z≤53.9％，40％≤a≤53.9％，0.1％≤b≤1％，6％≤c≤9％，40％≤d≤53.9％。通常SiwMxAlyNz、SiaMbAlcOd具有很强的抗腐蚀、抗机械划伤、抗高温氧化性能，是一种化学稳定性极好的超强度超硬度材料。平板玻璃的碱金属离子迁移或“析碱”，主要发生的是碱金属离子从玻璃体扩散到膜层内。这种扩散甚至会彻底“污染”到膜层的外表面，从而破坏膜层性质和功能；如果使用金属卤化物作为镀膜材料，甚至在膜层内沉淀出食盐(NaCl)颗粒，这些颗粒会散射入射光，并引起光线的散射，这种现象叫“起雾”。所以，在基材玻璃上沉积功能层之前，先镀一层介质阻挡层，阻挡基材玻璃在后续受热加工过程中、后续使用过程中，玻璃本体中的碱金属离子向功能膜层扩散，解决膜层局部区域性状发生改变及破坏，使得产品性能耐久性更好。介质阻挡层材料形成的薄膜需要满足一定的耐候性和耐加工性、与玻璃附着性及其他膜层连接性好且在合适的厚度范围内具备良好的光学性能，与其他膜层能够在光学性能上匹配和增益。优选地，所述介质阻挡层的厚度为6-60nm。对于截止阻挡层的厚度的优选，一方面是考虑阻挡钠离子的效果，保证其使用寿命，另一方面是考虑介质阻挡层与其他各层之间的配合度，例如各个膜层之间的折射率匹配。在可选地实施方式中，介质阻挡层的厚度可以为6nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm以及6-60nm之间的任一值。优选地，所述基材玻璃层包括透明浮法玻璃或有机玻璃中的一种；优选地，所述基材玻璃层的厚度为0.05-25mm。基材玻璃层可以是新鲜透明浮法玻璃，还可以是高(中)铝玻璃、超白玻璃、各种色玻，如灰玻、绿玻、湖水蓝玻璃、PET膜材等等。在可选地实施方式中，基材玻璃层的厚度可以为0.05mm、0.1mm、0.5mm、1mm、5mm、10mm、15mm、20mm以及0.05-25mm之间的任一值。优选地，所述电致变色功能层包括：导电膜层、阳离子发生层、光谱调节层和辅助光谱调节层；优选地，所述电致变色功能层包括依次层叠设置的第一导电膜层、光谱调节层、阳离子发生层、辅助光谱调节层和第二导电膜层，所述第一导电膜层与所述介质阻挡层邻接。优选地，所述导电膜层包括氧化铟锡膜层、铝掺杂氧化锌膜层和Ag导电膜层中的任一种；优选地，所述第一导电膜层的厚度为1-1100nm，优选1-300nm，所述第二导电膜层的厚度为1-60nm。氧化铟锡膜层(ITO)具有良好的光电性能；铝掺杂氧化锌膜层(AZO)中，铝掺杂氧化锌后，膜层的导电性能大幅度提高，由于原料丰富、价格低廉，其光电性能可比拟ITO，是一种价格更低的ITO膜层替代品。氧化铟锡(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)和银导电膜层，均可做成透明膜层，氧化铟锡(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)均具有接近金属的导电率，导电性能良好；还具有可见光范围内的高透射比、红外高反射比以及半导体特性。在高温条件下，不易与氢发生互扩散，因此在活性氢和氢等离子体环境中化学稳定性高。在可选地实施方式中，第一导电膜层的厚度可以为1nm、10nm、50nm、100nm、200nm、300nm、500nm、1000nm、1100nm以及1-1100nm之间的任一值。在可选地实施方式中，第二导电膜层的厚度可以为1nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm以及1-60nm之间的任一值。优选地，所述光谱调节层包括无机变色材料，所述无机变色材料包括Ax1By1Cz1中的一种或多种；其中，A代表Si、Zn或Ti，B代表Ti、Zn、Sn、Bi、Nb、Ca、Mg、Ce、Na、K、Te、Sb、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Ni中的任意一种，C代表N和/或O；以质量百分比计，x1、y1和z1均大于0且小于1，x1、y1、z1之和等于1；优选地，B代表Nb；优选地，所述光谱调节层的厚度为0.01-1μm。光谱调节层的主要作用是，当对其施加不同的电压时，其内的离子发生迁移，使其表现发生类似于蓝移或红移的现象，从而实现在不同的季节选择性透光，起到调节室内温度的作用。可选地，所述光谱调节层的厚度可以为0.01μm、0.05μm、0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm以及0.01-1μm之间的任一值。优选地，所述阳离子发生层包括Li、Na、Ti、Zn、Sn、Bi、Nb、Ca、Mg、Ce、K、Te、Sb、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Ni中的至少一种元素的离子；优选地，所述阳离子发生层的厚度为0.2-20nm。实现变色最关键的一环是阳离子发生层，该层必需具有良好的离子导电性而不能有电子导电性(或较弱的电子导电性)。即阳离子发生层的金属离子在电压的驱动下，可以在其反复实现注入与抽出，根据玻璃的使用特性，这种注入与抽出至少需要达到数万次而不失效。此外，金属离子是运载电荷工具，本申请选取的金属离子，具有高的离子迁移数，可使得产品的调节效果更优异。除了需要保证高的离子迁移率，还要求金属离子注入与抽出过程中不能出现大的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能玻璃，其特征在于，包括依次层叠设置的基材玻璃层、介质阻挡层和电致变色功能层，所述质阻挡层包括Si

【技术特征摘要】
1.一种节能玻璃，其特征在于，包括依次层叠设置的基材玻璃层、介质阻挡层和电致变色功能层，所述质阻挡层包括SiwMxAlyNz和/或SiaMbAlcOd；
其中，M包括Sn、In、Sb、F、Ga、Bz中的任一种，按质量百分比计，40％≤w≤53.9％，0.1％≤x≤1％，6％≤y≤9％，40％≤z≤53.9％；40％≤a≤53.9％，0.1％≤b≤1％，6％≤c≤9％，40％≤d≤53.9％；
优选地，所述介质阻挡层的厚度为6-60nm。


2.根据权利要求1所述的节能玻璃，其特征在于，所述基材玻璃层包括透明浮法玻璃或有机玻璃中的一种；优选地，所述基材玻璃层的厚度为0.05-25mm。


3.根据权利要求1所述的节能玻璃，其特征在于，所述电致变色功能层包括：导电膜层、阳离子发生层、光谱调节层和辅助光谱调节层；
优选地，所述电致变色功能层包括依次层叠设置的第一导电膜层、光谱调节层、阳离子发生层、辅助光谱调节层和第二导电膜层，所述第一导电膜层与所述介质阻挡层邻接。


4.根据权利要求3所述的节能玻璃，其特征在于，所述光谱调节层包括无机变色材料，所述无机变色材料包括Ax1By1Cz1中的一种或多种；其中，A代表Si、Zn或Ti，B代表Ti、Zn、Sn、Bi、Nb、Ca、Mg、Ce、Na、K、Te、Sb、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Ni中的任意一种，C代表N和/或O；
以质量百分比计，x1、y1和z1均大于0且小于1，x1、y1、z1之和等于1；
优选地，B代表Nb；
优选地，所述光谱调节层的厚度为0.01-1μm。


5...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：传奇视界有限公司，
类型：发明
国别省市：英属维尔京群岛;VG