可钢化低辐射镀膜玻璃镀膜工艺分析及注意事项

黎坤权

（佛山电器照明股份有限公司，广东 佛山 5 2 8 0 0 0）

可钢化低辐射镀膜玻璃镀膜工艺分析及注意事项

黎坤权

（佛山电器照明股份有限公司，广东 佛山 5 2 8 0 0 0）

本文就可钢化L o w-e镀膜玻璃生产镀膜过程当中需要注意的问题展开讨论，并分析了镀膜膜系的特点，并且指出了镀膜膜系在应用时需要注意的问题，对可钢化L o w-e镀膜玻璃的生产镀膜有一定的参考价值。

可钢化；L o w-e镀膜玻璃；膜系

过去的L o w-e镀膜玻璃生产工艺一般为：接受订单——切割原片——玻璃磨边——玻璃钢化——钢化玻璃镀膜——中空处理——装箱发货。这样的生产工艺生产效率不高，上片和补片都比较麻烦，所以导致交货日期被推迟、生产成本较高。而可钢化L o w-e镀膜玻璃的生产工艺为：原片镀膜——镀膜玻璃切割——镀膜玻璃磨边——镀膜玻璃钢化——中空处理——装箱发货。这种新型镀膜生产工艺将镀膜工艺放在了第一步，大大提高了可钢化L o w-e镀膜玻璃的生产效率，而且可以提前将原片玻璃进行镀膜并保存好，缩短了玻璃生产时间，提高了企业的整体效益。

1 可钢化L o w-e镀膜玻璃镀膜时的注意事项

L o w-e镀膜玻璃的生产工艺是一个比较重要的课题，随着科技水平的进步，可钢化L o w-e镀膜玻璃开始出现，镀膜也就成为了可钢化L o w-e镀膜玻璃生产的第一道工序，而后还需要有切割、磨边、清洗以及钢化等多道工序，所以可钢化L o w-e镀膜玻璃的镀膜必须要保证质量，这就要求在玻璃原片镀膜时严格按照标准规范进行操作。玻璃原片在进行镀膜时，需要注意以下几点。

（1）所镀的膜层必须有强大的耐热性能，至少能够承受后续钢化工序的7 0 0℃高温。

（2）在镀膜之前需要预先在玻璃表面设置一层阻拦层，防止玻璃表面的钠离子通过扩散作用渗入膜层当中，对膜层的稳定性造成影响。

（3）如果所用的镀膜层为银质材料，则需要对其设置内外保护层，防止玻璃表面的钠离子扩散或者外界环境影响使镀银层氧化。

（4）最外层的镀膜层必须要有强大的抗腐蚀性能以及机械性能，防止外界环境的侵蚀破坏以及搬运过程中的机械损坏。

（5）用作镀膜的玻璃原片的储存时间不能超过3 0天，保存的条件应为干燥、阴凉，避免潮湿环境，也避免阳光暴晒。

（6）用于镀膜清洗的水应该保证其电阻率，至少要在1 0 MW以上。

（7）第一片完成镀膜的玻璃原片在进入堆垛机之前需要涂上一层保护膜，后面的镀膜玻璃只需要涂上隔离粉即可。

（8）每生产一整包镀膜玻璃，需要及时用锡箔纸将其包裹，并用干燥剂进行处理。

（9）在操作过程中要注意穿戴好口罩、手套等劳保用品，防止玻璃割伤以及玻璃粉进入呼吸道危害人体健康。

图1 真空磁控溅射镀膜设备结构图

2 可钢化L o w-e镀膜玻璃镀膜膜系的研究

可钢化L o w-e镀膜玻璃镀膜的核心功能层通常都是选择的银层，而银层两边是光线透过率比较高的减反射层，减反射层还起到一定的保护作用。而对于可钢化L o w-e镀膜玻璃来说，降低辐射率才是关键的功能，而辐射率的大小则是取决于所用镀膜膜层的电阻以及表面平整度。镀膜膜层的电阻越大，辐射率也就越大；镀膜膜层表面越平整，辐射率就越小。而银的导电性能比较差，所以使用银层作为中心功能层可以有效地降低可钢化L o w-e镀膜玻璃的辐射值，使得其辐射值在0.1以下。而银层两边的减反射层的主要材料是氮化硅，其主要的作用有：防止银层被氧化、调节可钢化L o w-e镀膜玻璃的整体色度、提高光线的透过率等等。

镀膜玻璃最容易受到破坏的工序是高温条件下的钢化工序，因为钢化需要将玻璃的温度升高到7 0 0℃，而在这种条件下，外界的氧气很容易渗透进镀膜层当中，镀膜层当中的银层接触到氧气会发生氧化反应从而使整块镀膜玻璃的色泽变暗，甚至呈灰黑色，大大降低了透光率，影响玻璃的性能。所以，选择合适的膜系是非常重要的。经过实验研究，确定了两种膜系，一种是以Ni C r材料作为保护层，这种膜系比较适合光线透过率在5 0%以下的可钢化L o w-e镀膜玻璃生产；另一种则是以Ni C r材料以及Z n A l材料作为保护层，这种膜系比较适合光线透过率在5 0%的可钢化L o w-e镀膜玻璃生产。

对于以Ni C r材料为保护膜的可钢化L o w-e镀膜玻璃，在保证氮化硅减反射层具有一定厚度的前提下，将其钢化前后的性质进行比较，得到结果如下：

在钢化前，只要是使用了Ni C r保护层，无论厚度如何分布，耐磨性能都比较好，经过3 0次测试都没有出现脱模现象。而在钢化之后，虽然颜色变化都比较小，但是耐磨性能却发生了较大的变化。Ni C r保护层分布不均匀，钢化后耐磨性能大大降低，只经过5次测试就已经脱模；而在厚度分布均匀的测试品里，透过率大于5 0%的产品的耐磨性能大大降低，只经过5次测试就脱模，而透过率小于5 0%的产品钢化前后耐磨性能基本没有发生变化。

在前后保护层的厚度基本相同、光线透过率小于5 0%时，可钢化L o w-e镀膜玻璃的颜色变化较小而且耐磨性较强，比较适合于实际生产。

而对于以Ni C r材料与Z n A l材料作保护层的可钢化L o w-e镀膜玻璃，在保证Z n A l保护层的厚度大约为1 2 n m的前提下，比较钢化前后的性质，结果如下：

在钢化前，耐磨性能都比较好，能够经过3 0次测试而不脱模。而在钢化后，虽然颜色变化依然比较小，但是耐磨性能发生了变化：光线透过率大于5 0%的，耐磨性能依然十分强大，而光线透过率小于5 0%的，只经过5次测试就已经脱模，耐磨性能大大降低。

从上述结果中可以看出，光线透过率大于5 0%的以Ni C r材料与Z n A l材料作保护层的可钢化L o w-e镀膜玻璃在钢化前后的颜色变化较小，耐磨性能较好，所以比较适合实际生产。

3 双N i C r保护结构中各膜层在应用时需要注意的问题

3.1 核心功能层—银层

如果是普通的可钢化L o w-e镀膜玻璃，辐射率的要求一般是0.1以下，此时根据公式计算可以得到银层的厚度约为0.9 c m，电阻率为7.2 u QC M。如果辐射率要求比较高，需要控制到0.0 5以下，那么在使用同种银质材料的条件下，就需要把银层的厚度增加0.9 c m。但是银层的增厚也在一定程度上影响到玻璃的光线透过率，所以在实际应用过程中，需要协调好辐射率与光线透过率，尽量满足客户在这两方面的要求。

3.2 外层保护层N i C r

外层保护层的主要作用是防止外界氧气氧化银层，所以需要一定厚度，但是同时也要考虑到玻璃的透光率。

3.3 内层保护层N i C r

内层保护层主要是防止玻璃表面活跃的钠离子接触到银层对银层的稳定性造成影响，所以一般会在Ni C r中加入一些氧气，使其氧化成Ni C r Ox，以便更好地吸收钠离子。

4 结语

可钢化L o w-e镀膜玻璃将玻璃原片镀膜工艺放到了第一道工序的位置，大大提高了玻璃加工的效率。为保证第一道工序的质量，必须要结合实际情况选择合适的膜系，然后调节各膜层的厚度，保证辐射率、光线透过率等方面都满足客户的要求，提高企业的经济效益。

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