由于各种原因,包括要求独特的光学和电学性质,材料的保存,经济学或工程上及设计的灵活性等,镀膜是所希望的或必须的。
玻璃表面膜的类型:
按功能分类有光学膜、微电子膜、光电子膜、集成光学薄膜、信息存储膜、保护功能膜、生物功能膜、装饰功能膜。
按膜层材料分类有金属模、合金膜、氧化物薄膜、非氧化物无机膜、有机化合物膜。
按膜层结构分类有单层膜、双层膜、多层膜。
按膜厚分类有超薄膜(钠观膜)、薄膜(微观或介观膜)。
按膜和玻璃的结合情况分类有硬镀膜(附着力强,耐磨性和耐滑伤性都比较好,可以不加保护膜直接用,如热喷涂法、溶胶-凝胶法和电浮法所镀的膜)、软镀膜(附着力较低,耐磨性和耐滑伤性较差,镀膜时镀在玻璃北面或在镀膜表面加保护膜,如化学还原法、真空气相沉积法所镀的膜)。
几种主要应用于建筑玻璃和家电玻璃中的薄膜性能:
吸热膜
能吸收大量红外线辐射能而又保持良好可见光透过率的玻璃称为吸热玻璃。一类是在玻璃中加入着色氧化物,另一类是在玻璃表面镀一层或多层吸热膜。
吸热膜大部分为氧化物膜。吸热玻璃多数采用热喷涂法和溶胶-凝胶法。最常见的为FeCl2•6H2O溶液,喷涂后在600度下形成橙黄色膜。
低辐射膜
表面镀上低辐射膜而制成的玻璃称为低辐射玻璃(Low emissivity glass,简称Low-E玻璃)。它对远红外辐射(2.5~40μm)具有高反射率(对近红外辐射反射率低)而又保持良好透光性能,能减少室内的热量反逸,保持室内温度,节能。
低辐射镀膜玻璃一般都用来制造中空玻璃,而不单片使用。因为在冬天单层玻璃窗内往往会结露,此层水膜会影响反射远红外线。
热反射膜(Heat reflecting glass)
又称遮阳玻璃、遮热玻璃、阳光控制玻璃(Solar control glass)、反射阳光玻璃等。
热反射玻璃分为两类,一类是反射太阳能的玻璃;另一类是反射比太阳能发光体温度低得多的钨丝灯泡、高炉辐射能的玻璃。
热反射玻璃对可见光有较高的反射率和一定的透过率。具有单向透像的性能。在迎光面有镜子作用,被光面又像窗玻璃那样透明,室外看不到室内景象,起到了帷幕作用。
按加工工艺来分,热反射玻璃镀膜有普通无色玻璃镀膜、有色玻璃镀膜、化学钢化玻璃镀膜。
热反射膜通常有三层膜组成,表层为保护膜,第二层为金属或金属化合物,第三层为金属氧化物膜。
透明导电膜
由于其电导率属于半导体范围内,所以也把这种玻璃表面的导电膜称为半导体薄膜。玻璃表面的半导体薄膜有多种多样,其中最常用的为ITO膜和SnO膜。
ITO膜是在In2O3中掺Sn 1%~2%组成的,即铟锡氧化物(Indium-Tin-Oxide)膜。既有导电能力,也可以作低辐射膜用。其镀膜方法有热喷涂、磁控溅射和离子镀法等。
SnO2是传统的导电膜,通常用五水氯化锡溶液进行热喷涂制造。
玻璃表面膜的形成机理
薄膜形成分为四个阶段:
成核 成膜材料的粒子形成小晶核,统计的分布在玻璃表面上。
核生长 晶核生长为小晶粒(微晶),形成岛状。
聚核 岛之间聚结形成有通道(空沟道)的网络体。
成膜 通道之间被填充而形成连续膜。
镀膜玻璃的产品品种:
(我国镀膜玻璃的产品发展情况)
1、热反射膜玻璃 产量{zd0},在中国为80%左右。
2、导电膜玻璃 主要指ITO膜玻璃,主要生产方法是真空阴极磁控溅射法,主要用途是电冰箱(柜)等家电业。
3、自洁净玻璃
4、低辐射玻璃(Low-E玻璃)
——《低辐射玻璃及其应用》
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