一種島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鍍膜玻璃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—定厚度且完全致密的金屬膜是不透明的，例如鏡子；極薄的致密金屬膜對電磁波也有強烈的反射或屏蔽，例如:反射紅外線、反射可見光等。在一些特殊的場合、一些特殊空間，玻璃被要求具備金屬光澤色彩、透射可見光，不能完全阻止紅外線/電磁波的透射性能。窗玻璃既要求金屬化、又需要保持電磁波的透射，這就需要金屬膜不能致密化、要以島狀結(jié)構(gòu)存在。例如:顯示器件玻璃鍍制致密金屬膜、顯示金屬光澤，但是由于致密金屬膜反射紅外線會使透過窗口遙控的紅外線失效。島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃，能達(dá)到半透視可見光、部分反射紅外線，既保持電磁波通過玻璃傳輸，又達(dá)到室內(nèi)隔熱的作用。
[0003]目前，已有很多方法(濺射、蒸鍍、氣相沉積、電鍍等工藝)可以通過在玻璃上鍍制金屬膜層達(dá)到玻璃反射金屬光澤、降低可見光透射率的目的。但是，目前用這些工藝方法在玻璃上鍍制的金屬膜層都導(dǎo)電、屏蔽電磁波，影響了一些需要電磁波透射的工作場所。專利(201010129693.6，一種用于塑膠產(chǎn)品表面的不導(dǎo)電金屬膜的制作方法)介紹了在塑膠基材上用真空蒸鍍制備不導(dǎo)電金屬膜的方法:先在塑膠基底上涂UV膜層，再真空蒸鍍錫或錫合金膜制備不導(dǎo)電金屬膜，最后出真空室在常壓下再涂UV固化層做保護(hù)層。這種方法工藝繁瑣、膜層不牢、膜層的色彩不能調(diào)整、并且不透明；在塑膠基材上鍍制金屬膜，由于基材的耐久性低于玻璃，也不適合在建筑、機車等長久接觸紫外線的環(huán)境下使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種不完全屏蔽電磁波的島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃及其制備方法。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的方案為:
[0006]一種島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃，所述島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃包括玻璃基片以及從所述玻璃基片表面依次向外的金屬氧化物顏色調(diào)整膜層、島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層及金屬氧化物保護(hù)膜層；其中，島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層利用等離子體轟擊形成，所述金屬氧化物顏色調(diào)整膜層、島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層及金屬氧化物保護(hù)膜層中的金屬元素均相同。
[0007]上述方案中，所述的金屬氧化物顏色調(diào)整膜層或金屬氧化物保護(hù)膜層為氧化鈦、或氧化鎳、或氧化鉻、或氧化鋅膜。
[0008]上述方案中，所述的島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層為鈦、或鎳、或鉻、或鋅膜。
[0009]上述方案中，所述的金屬氧化物顏色調(diào)整膜層、島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層及金屬氧化物保護(hù)膜層的厚度分別為:(50?110) ±10nm、(10?20) ±4nm、(15?30) ±5nm。
[0010]上述方案中，所述島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃的可見光透射率為20 %?55 %，1100?2500nm波長紅外線反射率是同等厚度致密金屬膜的35?50%。
[0011]上述方案中，所述島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層中島與島的最小距離在I?5微米，島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層面宏觀尺寸不小于5_X5_范圍內(nèi)的面電阻等于零。
[0012]所述的島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃的制備方法，包括以下步驟:
[0013]I)利用反應(yīng)磁控濺射工藝在玻璃基片上鍍制金屬氧化物顏色調(diào)整膜層；
[0014]2)利用磁控濺射工藝在所述金屬氧化物顏色調(diào)整膜層上鍍制金屬膜；
[0015]3)利用等離子體轟擊所述金屬膜，形成島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層；
[0016]4)利用反應(yīng)磁控濺射工藝在所述島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層上鍍制金屬氧化物保護(hù)膜層。
[0017]上述方案中，所述步驟3)中，工作氣壓為0.15?0.25Pa，用Ar作為工作氣體，電壓1000?1200伏產(chǎn)生等離子體轟擊金屬膜。
[0018]上述方案中，步驟I)中，工作氣壓為0.45?0.75Pa，用Ar和O2反應(yīng)濺射鈦、或镲、或絡(luò)、或鋅金屬革El材，其中，體積比Ar/02 = 4:1?3:2，在玻璃基片上鍍制金屬氧化物顏色調(diào)整膜層；步驟2)中，工作氣壓為0.40?0.60Pa，用Ar作為工作氣體，在金屬氧化物顏色調(diào)整膜層上鍍制對應(yīng)步驟I)氧化物的鈦、或鎳、或鉻、或鋅金屬膜；步驟4)中，工作氣壓為0.25?0.35Pa，用Ar和O2反應(yīng)派射鈦、或镲、或絡(luò)、或鋅金屬革巴材，其中，體積比Ar/02 =4:1?3:2，在島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層上鍍制金屬氧化物保護(hù)膜層。
[0019]上述方案中，所述島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃表觀反射光能顯示銀灰、金黃、淡綠、紫紅、粉紅、或藍(lán)色色調(diào)。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021]I)本發(fā)明制備方法簡單，且鍍膜玻璃表面除了擁有金屬光澤和宏觀5mmX 5mm尺寸范圍內(nèi)的面電阻等于零、不完全屏蔽電磁波(部分透射可見光、紅外線)、并對玻璃有多彩裝飾作用外，還具有膜層牢固、耐久性好、膜層的色彩能調(diào)整，能屏蔽紫外線，保護(hù)玻璃視窗內(nèi)器件可以在長久接觸紫外線的環(huán)境下使用。
[0022]2)本發(fā)明的濺射鍍膜的膜層成分簡單、濺射靶材費用低，根據(jù)膜層的厚度可以調(diào)整鍍膜玻璃顏色、可見光的透射率，部分透射紅外線；生產(chǎn)過程沒有三廢排放；可以在現(xiàn)有生產(chǎn)線上連續(xù)生產(chǎn)。
[0023]3)本發(fā)明的鍍膜玻璃在紅外遙控顯示器玻璃、汽車、火車、輪船、建筑、家電用玻璃和照明玻璃燈具工業(yè)方面具有廣泛的應(yīng)用，前景廣闊。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實施例的島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃的膜層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為圖1中的島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層結(jié)構(gòu)顯微示意圖像。
[0026]圖3為本發(fā)明的鍍膜流程圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步對本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0028]用磁控濺射方法在玻璃上鍍膜，等離子體轟擊金屬膜成島狀結(jié)構(gòu)。鍍膜流程如圖3所示。
[0029]鍍膜玻璃結(jié)構(gòu):玻璃基片I/金屬(M)氧化物顏色調(diào)整膜層2/島狀結(jié)構(gòu)金屬(M)膜層3/金屬(M)氧化物保護(hù)膜層4，見圖1。其中，金屬膜用等離子體轟擊成島狀結(jié)構(gòu)(見圖2)，島與島的最小距離I?5微米；這三層膜和等離子體轟擊均在濺射室依次完成。
[0030]所述的顏色調(diào)整層2和保護(hù)膜層4指鈦、或鎳、或鉻、或鋅的氧化物。此處所指的氧化物均為該金屬元素在空氣中最穩(wěn)定的氧化物。
[0031]所述的島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層3指與金屬氧化物對應(yīng)的鈦、或鎳、或鉻、或鋅膜。
[0032]所述的金屬氧化物顏色調(diào)整膜層2、島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層3和金屬氧化物保護(hù)膜層4的厚度分別為:
[0033](50 ?110) ± 10nm、(10 ?20) ±4nm、(15 ?30) ±5nm ;島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層 3 層中島與島之間的最小距離為I?5微米，島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層3面宏觀尺寸不小于5mmX5mm范圍內(nèi)的面電阻等于零。
[0034]本發(fā)明的島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃的制備方法包括如下步驟:
[0035]I)首先對待鍍膜玻璃基片用去離子水清洗，進(jìn)行干燥；基片玻璃對太陽光譜中可見光的透射率為90.2% ；
[0036]2)然后把潔凈玻璃基片放入濺射室；濺射室背底真空小于8.5 X 10_4Pa ；
[0037]3)通入工作氣體(氬氣)和反應(yīng)氣體(氧氣)，或工作氣體(氬氣)，用反應(yīng)磁控濺射方法在潔凈干燥的玻璃基片上依次鍍膜、等離子體轟擊金屬膜，具體見圖3。
[0038]膜層結(jié)構(gòu):玻璃/氧化鈦/島狀結(jié)構(gòu)金屬鈦膜/氧化鈦；或玻璃/氧化鎳/島狀結(jié)構(gòu)金屬鎳膜/氧化鎳；或玻璃/氧化鉻/島狀結(jié)構(gòu)金屬鉻膜/氧化鉻；或玻璃/氧化鋅/島狀結(jié)構(gòu)金屬鋅膜/氧化鋅。
[0039]實施例1
[0040]用濺射方法制備島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃，濺射鍍膜靶材是鈦、或鎳、或鉻、或鋅金屬。步驟如下:
[0041]I)在工作氣壓為0.45Pa，用Ar和O2反應(yīng)濺射金屬靶材，其中Ar/O 2= 4:1(體積比)，在玻璃基片上鍍制金屬氧化物顏色調(diào)整膜層，膜層厚度50±10nm ；
[0042]2)在工作氣壓為0.40Pa，用Ar濺射金屬靶材，在顏色調(diào)整膜層上沉積金屬膜，膜層厚度10±4nm;
[0043]3)工作氣壓為0.15Pa，用Ar作為工作氣體，用1000?1200電壓產(chǎn)生等離子體轟擊金屬膜，形成島狀結(jié)構(gòu)金屬膜；島狀結(jié)構(gòu)金屬膜面宏觀尺寸不小于5X5范圍內(nèi)的面電阻等于零;
[0044]4)工作氣壓為0.25Pa，用Ar和O2反應(yīng)濺射金屬靶材，其中Ar/02=4:1(體積比)；在玻璃基片上鍍制金屬氧化物保護(hù)膜層，膜層厚度15±5nm ;
[0045]得到的島狀結(jié)構(gòu)金屬膜層鍍膜玻璃的性能如下:玻璃外觀顯示淺蘭色調(diào)；可見光透射率55% ; 1100?2500nm波長紅外線反射率是同等厚度致密金屬膜的35%，紅外遙控器能夠透射該鍍膜玻璃窗口遙控顯示器件。
[0046]實施例2
[0047]用濺射方法制備島狀結(jié)構(gòu)金屬膜鍍膜玻璃，濺射鍍膜靶材是鈦、或鎳、或鉻、或鋅金屬。步驟如下:
[0048]I)在工作氣壓為0.55Pa，用Ar和O2反應(yīng)濺射金屬靶材，其中Ar/O 2= 3:1(體積比)，在玻璃基片上鍍制金屬氧化物顏色調(diào)整膜層，膜層厚度80±10nm ；
[0049]2)在工作氣壓為0.45Pa，用Ar濺射金屬靶材，在顏色調(diào)整膜層上沉積金屬膜，膜層厚度15±4nm ；
[0050]3)工作氣壓為0.20Pa，用Ar作為工作氣體，用1000?1200電壓產(chǎn)生等