一种彩色玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种彩色玻璃及其制备方法，属于镀膜技术领域。本发明专利技术的彩色玻璃，包括玻璃基体、层叠设置于玻璃基体表面的层叠结构和Ti合金层，所述层叠结构包括交替层叠的A层和B层；所述A层为SiC或NiO层；所述B层为AlN、GaN、ZrO

A kind of colored glass and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种彩色玻璃及其制备方法
本专利技术涉及镀膜
，尤其涉及一种彩色玻璃及其制备方法。
技术介绍
玻璃是我们日常生活中最为常见的材料，与人们的生产活动息息相关，随着现代科学技术和玻璃技术的发展及人民生活水平的提高，建筑玻璃的功能不再仅仅是满足采光要求，而是要具有调节光线、保温隔热、防弹、防盗、防火、防辐射、防电磁波干扰、艺术装饰等特性。传统的彩色玻璃一般采用在线制备的工艺，以化学制备和喷涂印刷的方法为例，这类方法制得的产品颜色单一，且一种颜色对应一种工艺。若要改变产品颜色需要变更制备条件，过程极其繁琐，且变色成本高。例如需要对整个熔池的玻璃熔融液成分进行更换并对熔池进行充分彻底地清洗(熔池体积较大)；或者改变在玻璃表面喷涂或者印刷的有机涂层原料，以上方法费时费力，成本很高，不符合现代新型产品制备的要求。并且这类方法制备的产品产生废料很多，部分有毒性，对环境不友好。此外，这种利用材料本身颜色的制备工艺，产品性能受材料均匀性影响很大，产品颜色不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种彩色玻璃及其制备方法，本专利技术制备的彩色玻璃采用离线工艺，利用薄膜干涉的原理进行制备，产品色系丰富，换色容易且颜色稳定。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种彩色玻璃，包括玻璃基体、层叠设置于玻璃基体表面的层叠结构和Ti合金层，所述层叠结构包括交替层叠的A层和B层；所述A层为SiC或NiO层；所述B层为AlN、GaN、ZrO2或Nb2O5层；所述A层与玻璃基体接触，所述B层与Ti合金层接触。优选的，所述A层和B层的总层数至少为2层。优选的，所述A层和B层的总层数为2～100层。优选的，所述A层的单层厚度独立地为20～150nm。优选的，所述B层的单层厚度独立地为30～200nm。优选的，所述钛合金层的成分为钛铝合金或钛铬合金，所述Ti合金层的厚度为30～300nm。本专利技术提供了上述方案所述彩色玻璃的制备方法，包括以下步骤：对应彩色玻璃的结构，采用磁控溅射法在玻璃基体表面交替镀A层和B层，最后在B层表面镀一层Ti合金层，得到彩色玻璃；所述A层与玻璃基体接触；所述A层为SiC或NiO层；所述B层为AlN、GaN、ZrO2或Nb2O5层。优选的，当A层为SiC层时，采用磁控溅射法镀A层的条件为：磁控溅射的功率为50～150W，溅射靶材为高纯SiC靶，溅射气压为0.2～0.9Pa，氩气流量为40～100sccm；当A层为NiO层时，采用磁控溅射法镀A层的条件为：磁控溅射的功率为10～200W，溅射靶材为高纯Ni靶，溅射气压为0.1～1Pa，氩气流量为40～100sccm，氧气流量为4～25sccm，所述氩气与氧气的流量比为(4～10):1。优选的，当B层为AlN层时，采用磁控溅射法镀B层的条件为：磁控溅射的功率为10～200W，溅射靶材为高纯Al靶，溅射气压为0.1～1Pa，氩气流量为40～100sccm，氮气的流量为8～50sccm，溅射时氩气与氮气的流量比为(2～8):1；当B层为GaN层时，采用磁控溅射法镀B层的条件为：溅射的功率为10～200W，溅射靶材为高纯Ga靶，溅射气压为0.1～1Pa，氩气流量为40～100sccm，氮气流量为8～50sccm，溅射时氩气与氮气的流量比为(2～8):1；当B层为ZrO2层时，采用磁控溅射法镀B层的条件为：溅射的功率为10～200W，溅射靶材为高纯ZrO2靶，溅射气压为0.1～1Pa，氩气流量为40～100sccm，氧气流量为4～25sccm，氩气与氧气的流量比为(4～10):1；当B层为Nb2O5层时，采用磁控溅射法镀B层的条件为：溅射的功率为10～200W，溅射靶材为高纯Nb靶，溅射气压为0.1～1Pa，氩气流量为40～100sccm，氧气流量为4～25sccm，氩气与氧气的流量比为(4～10):1。优选的，采用磁控溅射法镀Ti合金层的条件为：溅射的功率为10～150W，溅射靶材为Ti/Al合金靶或Ti/Cr合金靶，溅射气压为0.1～1Pa，氩气流量为40～100sccm。本专利技术提供了一种彩色玻璃，包括玻璃基体、层叠设置于玻璃基体表面的层叠结构和Ti合金层，所述层叠结构包括交替层叠的A层和B层；所述A层为SiC或NiO层；所述B层为AlN、GaN、ZrO2或Nb2O5层；所述A层与玻璃基体接触，所述B层与Ti合金层接触。本专利技术利用A层和B层的材料不同，层间存在折射率差使玻璃呈现颜色，通过调整层叠结构中A层和B层的厚度来控制玻璃的颜色，Ti合金层具有高反射率，可使彩色玻璃颜色鲜艳并起到一定的保护和防腐蚀作用。实施例的结果表明，本专利技术的彩色玻璃颜色鲜艳，色系丰富，钢化处理后表面颜色不发生变化，产品颜色稳定。此外，本专利技术彩色玻璃各层材料的化学稳定性良好，因此得到的彩色玻璃耐酸碱腐蚀，且玻璃表面材料无毒，对环境友好。本专利技术提供了上述方案所述彩色玻璃的制备方法，采用磁控溅射的方法在不更换靶材的情况下，通过调节工艺参数，就可以获得多种颜色的产品。相对于现有的制备工艺，本专利技术的工艺简单，容错率高，换色容易，无需繁琐的更改制备条件，仅需在设备内调整玻璃表面各个膜层的制备工艺参数，通过调整各个膜层的厚度即可实现颜色的改变，成本大大降低，色系丰富，产品颜色稳定且耐酸碱腐蚀。附图说明图1为实施例1产品的效果图；图2为实施例2产品的效果图；图3为实施例3产品的效果图；图4为实施例4产品的效果图；图5为实施例5产品的效果图；图6为实施例3产品退火前后透过率和反射率的变化图。具体实施方式本专利技术提供了一种彩色玻璃，包括玻璃基体、层叠设置于玻璃基体表面的层叠结构和Ti合金层，所述层叠结构包括交替层叠的A层和B层；所述A层为SiC或NiO层；所述B层为AlN、GaN、ZrO2或Nb2O5层；所述A层与玻璃基体接触，所述B层与Ti合金层接触。本专利技术提供的彩色玻璃包括玻璃基体。本专利技术对所述玻璃基体没有特殊的限定，采用本领域熟知的玻璃基体即可。在本专利技术的实施例中，所述玻璃基体为透明玻璃。本专利技术提供的彩色玻璃包括设置于玻璃基体表面的层叠结构，所述层叠结构包括交替层叠的A层和B层；所述A层为SiC或NiO层；所述B层为AlN、GaN、ZrO2或Nb2O5层；所述A层与玻璃基体接触。在本专利技术中，所述A层和B层的总层数至少为2层，优选为2～100层，更优选为2～50层，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。在本专利技术中，所述彩色玻璃中的A层可以均为SiC层或均为NiO层，也可以是某些层为SiC层，其余层为NiO层。同理，本专利技术的彩色玻璃中的B层可以均为AlN层，或者均为GaN层，或者均为ZrO2层，或者均为Nb2O5层，也可以包括上述层中的多种。在本专利技术中，所述A层的单层厚度独立地优选为20～150nm，在本专利技术的实施例中，具体为50、70、90本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种彩色玻璃，其特征在于，包括玻璃基体、层叠设置于玻璃基体表面的层叠结构和Ti合金层，所述层叠结构包括交替层叠的A层和B层；所述A层为SiC或NiO层；所述B层为AlN、GaN、ZrO

【技术特征摘要】
1.一种彩色玻璃，其特征在于，包括玻璃基体、层叠设置于玻璃基体表面的层叠结构和Ti合金层，所述层叠结构包括交替层叠的A层和B层；所述A层为SiC或NiO层；所述B层为AlN、GaN、ZrO2或Nb2O5层；所述A层与玻璃基体接触，所述B层与Ti合金层接触。


2.根据权利要求1所述的彩色玻璃，其特征在于，所述A层和B层的总层数至少为2层。


3.根据权利要求2所述的彩色玻璃，其特征在于，所述A层和B层的总层数为2～100层。


4.根据权利要求1～3任一项所述的彩色玻璃，其特征在于，所述A层的单层厚度独立地为20～150nm。


5.根据权利要求1～3任一项所述的彩色玻璃，其特征在于，所述B层的单层厚度独立地为30～200nm。


6.根据权利要求1～3任一项所述的彩色玻璃，其特征在于，所述钛合金层的成分为钛铝合金或钛铬合金，所述Ti合金层的厚度为30～300nm。


7.权利要求1～6任一项所述彩色玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对应彩色玻璃的结构，采用磁控溅射法在玻璃基体表面交替镀A层和B层，最后在B层表面镀一层Ti合金层，得到彩色玻璃；
所述A层与玻璃基体接触；所述A层为SiC或NiO层；所述B层为AlN、GaN、ZrO2或Nb2O5层。


8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，当A层为SiC层时，采用磁控溅射法镀A层的条件为：磁控溅射的功率为50～150W，溅射靶材为高纯SiC靶，溅射气压为0.2～0.9Pa，氩气流量为40～100sccm；
当A层为NiO层时...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙珲，扎玛托福，宋淑梅，宫建红，尤瑞松，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37