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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玻璃镀膜,尤其涉及一种特种玻璃镀膜装置及其镀膜工艺。
技术介绍
1、特种玻璃镀膜是一种将特殊材料涂覆在玻璃表面的技术,以改变玻璃的光学、电学、热学性能,以及增强其耐腐蚀性能。这种技术通常用于制造具有特定功能的玻璃制品,如太阳能玻璃、防眩光玻璃、隔热玻璃等。特种玻璃镀膜技术被广泛应用于建筑、汽车、航空航天、电子、光学等各个领域。通过在玻璃表面涂覆不同的材料,可以实现防眩光、隔热、防紫外线、防弹、防爆等特殊功能。
2、特种玻璃镀膜技术可以提升玻璃的光学性能,如透光率、反射率、透过率等;同时也可以改善玻璃的热学性能,如隔热、保温等;还可以增强玻璃的耐腐蚀性能,延长使用寿命。特种玻璃镀膜技术可以有效降低建筑物和汽车的能耗,提高室内舒适度。例如,隔热镀膜可以减少夏季空调负荷,降低能源消耗;防紫外线镀膜可以保护室内家具和地板不被紫外线照射而褪色。
3、经检索,中国专利申请号为cn2012101137549的专利,公开了一种蓝玻璃镀膜方法包括以下步骤:测量所述蓝玻璃对于不同波长的光线的透过率:根据所述不同波长的透过率构成所述蓝玻璃的分光曲线;根据所述分光曲线选择膜系;根据所述膜系对所述蓝玻璃镀膜。测量不同波长的光线相对于蓝玻璃的透过率,根据测得的透过率构成一条曲线,该曲线即为蓝玻璃固有的分光曲线,根据蓝玻璃的分光曲线选择膜系,再根据膜系对蓝玻璃镀膜。根据蓝玻璃的分光曲线选择的膜系,能够满足不同波长光线的透过率的要求。上述专利中的一种蓝玻璃镀膜方法存在以下不足:
4、上述镀膜方法虽然能够控制对于
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种特种玻璃镀膜装置及其镀膜工艺。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:
3、一种特种玻璃镀膜工艺,包括以下步骤:
4、s1:材料准备:选择符合要求的金属材料,将其切割成符合靶材尺寸要求的块状,对切割好的金属靶材进行表面除杂、抛光和打磨处理,以备用;
5、s2:激光沉积:将激光束聚焦到金属靶材上,使其蒸发、产生等离子,然后沉积在特种玻璃表面上;
6、s3:薄膜形成:通过激光沉积,金属靶材逐渐沉积在特种玻璃表面,形成所需的薄膜结构;
7、s4:后处理:将镀膜的特种玻璃放入热处理中进行退火处理,并通过离子注入薄膜表面,改变薄膜的化学成分和结构。
8、优选地:所述激光沉积的具体步骤为:
9、s21:根据金属靶材的特性和沉积要求,调节激光器功率、波长和脉冲宽度;
10、s22:激光器发射激光束通过反射器对金属靶材进行扫描,金属靶材被激光束聚焦蒸发、产生等离子;
11、s23:被激光束聚焦蒸发、产生等离子的金属靶材向周围扩散并沉积到特种玻璃表面。
12、圆心向外扩展的扫描方式可以确保激光沉积在整个表面上均匀分布,从而提高了镀膜的均匀性,且可以覆盖更大的表面范围,使得激光沉积可以更快速地完成,提高了生产效率,同时,可以根据需要调整扫描的半径和速度,从而实现对沉积形状和尺寸的灵活控制,适用于各种不同形状和尺寸的特种玻璃表面,满足不同特种玻璃的加工需求。
13、进一步地:所述激光器的功率为6-35w,波长为400-1100nm,脉冲宽度为7-48ns。
14、在前述方案的基础上:所述激光器的扫描速度为8-15mm/s,扫描方式为圆心向外扩展的方式,金属靶材的供给速度为2.1-3.2cm/s,其中反射器曲率半径为6mm-14mm。
15、在前述方案中更佳的方案是:对s3步骤进行实时监测,其具体步骤为:
16、s31:通过监测激光束在薄膜表面的反射率变化来实时监测薄膜的沉积情况;
17、s32:使用光学显微镜对薄膜进行实时观察和成像,以评估薄膜的表面形貌、结构和均匀性;
18、s33:使用扫描电子显微镜对薄膜的表面形貌进行实时分析,以评估薄膜的平整度、粗糙度和结构特征。
19、作为本专利技术进一步的方案:所述s31步骤中薄膜表面的反射率,可通过以下公式计算得出:
20、
21、其中,r为薄膜的反射率,n1为空气或真空的折射率,n2为金属靶材的折射率,θ1为光的入射角,θ2为光的折射角。
22、当薄膜开始沉积,反射率会逐渐增加,当薄膜达到一定厚度后,反射率趋于稳定,如此,通过薄膜表面反射率的数据计算,可实时了解薄膜的沉积速率、均匀性和质量,且可通过薄膜表面反射率的数据异常,来得出薄膜沉积存在问题,及时调整沉积参数。
23、同时,所述s4步骤中,通过离子注入薄膜表面,改变薄膜的化学成分和结构,其具体步骤如下:
24、s41:将镀膜后特种玻璃放入到真空室中;
25、s42:在真空室中引入离子源,通过加速器将离子加速到高速,通过电场控制离子注入到薄膜中;通过离子注入薄膜表面改变了薄膜的化学成分和结构,从而增强其硬度、耐磨性、抗腐蚀性等表面性能,同时改善了薄膜与特种玻璃的附着力,增强薄膜的结合力,提高其使用寿命和稳定性,且可以在薄膜表面形成坚固的保护层,提高薄膜的抗划伤性能和耐久性,改善特种玻璃的透明度、反射率和光学性能。
26、作为本专利技术的一种优选的:所述离子源采用氮离子、氧离子中氩离子中任意一种,且加速器的电压为3-10kv,加速器的电场强度为230-860v/cm,离子注入的时间为12-35min。
27、一种特种玻璃镀膜工艺的镀膜装置,包括镀膜工艺中所用到的用于激光沉积的激光器、聚焦激光束的反射器、制作薄膜的金属靶材、薄膜成像的光学显微镜、分析薄膜表面形貌的扫描电子显微镜、离子注入的真空室、发射离子的离子源、控制离子的加速器。
28、本专利技术的有益效果为:
29、1.该一种特种玻璃镀膜装置及其镀膜工艺,特种玻璃在激光沉积过程中,热输入较低,可以减少对特种玻璃基板的热影响,降低了基板变形和裂纹的风险,且不需要使用化学溶液和大量的化学物质,减少了对环境的影响,降低了废液处理的成本,同时,实现了高纯度材料的沉积,薄膜质量更加稳定,具有更好的光学性能和化学稳定性。
30、2.该一种特种玻璃镀膜装置及其镀膜工艺,圆心向外扩展的扫描方式可以确保激光沉积在整个表面上均匀分布,从而提高了镀膜的均匀性,且可以覆盖更大的表面范围,使得激光沉积可以更快速地完成,提高了生产效率,同时,可以根据需要调整扫描的半径和速度,从而实现对沉积形状和尺寸的灵活控制,适用于各种不同形状和尺寸的特种玻璃表面,满足不同特种玻璃的加工需求。
31、3.该一种特种玻璃镀膜装置及其镀膜工艺,当薄膜开始沉积,反射率会逐渐增加,当薄膜达到一定厚度后,反射率趋于稳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,所述激光沉积的具体步骤为:
3.根据权利要求2所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,所述激光器的功率为6-35W,波长为400-1100nm,脉冲宽度为7-48ns。
4.根据权利要求2所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,所述激光器的扫描速度为8-15mm/s,扫描方式为圆心向外扩展的方式,金属靶材的供给速度为2.1-3.2cm/s,其中反射器曲率半径为6mm-14mm。
5.根据权利要求1所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,对S3步骤进行实时监测,其具体步骤为:
6.根据权利要求5所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,所述S31步骤中薄膜表面的反射率,可通过以下公式计算得出:
7.根据权利要求1所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,所述S4步骤中,通过离子注入薄膜表面,改变薄膜的化学成分和结构,其具体步骤如下:
8.根据权利要求7所述的一种特种玻璃镀膜装置及其镀膜工艺,其
9.一种根据权利要求1-8任意所述的特种玻璃镀膜工艺的镀膜装置,其特征在于,包括镀膜工艺中所用到的用于激光沉积的激光器、聚焦激光束的反射器、制作薄膜的金属靶材、薄膜成像的光学显微镜、分析薄膜表面形貌的扫描电子显微镜、离子注入的真空室、发射离子的离子源、控制离子的加速器。
...【技术特征摘要】
1.一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,所述激光沉积的具体步骤为:
3.根据权利要求2所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,所述激光器的功率为6-35w,波长为400-1100nm,脉冲宽度为7-48ns。
4.根据权利要求2所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,所述激光器的扫描速度为8-15mm/s,扫描方式为圆心向外扩展的方式,金属靶材的供给速度为2.1-3.2cm/s,其中反射器曲率半径为6mm-14mm。
5.根据权利要求1所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,对s3步骤进行实时监测,其具体步骤为:
6.根据权利要求5所述的一种特种玻璃镀膜工艺,其特征在于,所述s31步...
【专利技术属性】
技术研发人员:葛祖根,宋庆,陆晔,
申请(专利权)人:徐州市威固特种玻璃有限公司,
类型:发明
国别省市:
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