镀膜玻璃

关键词：玻璃镀膜、踱膜玻璃、化学沉积法、热蒸发镀、喷涂、浸渍、磁控贱射镀膜.采用电浮法、等离子法,阳光控制镀膜.  

描述：玻璃镀膜是在玻璃表面涂渡一层或多层金属膜或金属化合物,以改变玻璃光学性能. 分为四类:化学沉积法、热蒸发镀、机械(包括喷涂和浸渍两种方法)以及目前比较先进的磁控贱射镀膜.是在玻璃表面涂以金、银、铜、铝、镍、铁锡等金属,金属氧化物或非金属氧化物薄膜:或采用电浮法、等离子法,像玻璃表面层深入金属离子以置换玻璃表面层原有的离子而形成的阳光控制镀膜. 

一、玻璃镀膜的工艺流程

玻璃镀膜就是在玻璃表面涂渡一层或多层金属膜或金属化合物,以改变玻璃光学性能.

        玻璃镀膜的方法分为四类:化学沉积法、热蒸发镀、机械(包括喷涂和浸渍两种方法)以及目前比较先进的磁控贱射镀膜.这些技术的原理和设备都不一样,也不能互换.

        镀膜玻璃生产方法都是在玻璃表面涂以金、银、铜、铝、镍、铁锡等金属,金属氧化物或非金属氧化物薄膜:或采用电浮法、等离子法,像玻璃表面层深入金属离子以置换玻璃表面层原有的离子而形成的阳光控制镀膜.

        真空蒸发镀膜是将被镀零件和膜层材料,以一定的相对位置,放在一个真空空 间,采用一定的方法,使膜料气化或升华,形成具有一定动能的分子(原子或离子),离开蒸发器飞向被镀零件表面,在表面上淀积形成薄膜.真空蒸发包括三个主要系统:真空系统、蒸发系统、膜厚监控系统.其中真空系统由真空室、机械泵、分子泵(油扩散泵)、管道、阀门、真空测量装置等部分组成.蒸发系统采用电子枪蒸发,其主要由灯丝、高压线圈、偏转线圈、坩埚等组成.膜厚监控系统采用光电极值法,其主要由光源、比较片、单色仪、光电倍增管、膜厚控制仪及稳流稳压电源组成.

        磁溅射是先对玻璃进行清洗,在高真空仓室的靶材贱射区经过靶材离子贱射而镀膜的.

二、什么是镀膜玻璃 

        镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求.

        镀膜玻璃按产品的不同特性,可分为以下几类:热反射玻璃、低辐射玻璃(Low-E)、导电膜玻璃等.热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜,使产品呈丰富的色彩,对于可见光有适当的透射率,对红外线有较高的反射率,对紫外线有较高吸收率,因此,也称为阳光控制玻璃,主要用于建筑和玻璃幕墙;低辐射玻璃是在玻璃表面镀由多层银、铜或锡等金属或其化合物组成的薄膜系,产品对可见光有较高的透射率,对红外线有很高的反射率,具有良好的隔热性能,主要用于建筑和汽车、船舶等交通工具,由于膜层强度较差,一般都制成中空玻璃使用;导电膜玻璃是在玻璃表面涂敷氧化铟锡等导电薄膜,可用于玻璃的加热、除霜、除雾以及用作液晶显示屏等;

镀膜玻璃的定义
镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属，合金或金属化合物薄膜，或将金属离子迁移到玻璃表面层，以改变玻璃的光学性能，满足某种特定要求的一种玻璃深加工产品。
踱膜玻璃的主要生产方法
1,化学气相沉积法
化学气相沉积(chemical vapour deposition, CVD) 是把含有构成薄膜元素的一种或几种化合物或单质气体，供给基板，利用气相反应，在基板表面上反应沉积出所需固体薄膜的工艺技术，该技术已成为镀膜玻璃生产的主要制备技术。
在线CVD法镀膜技术，是在浮法玻璃生产过程中，连续沉积化合物薄膜的CVD工艺技术，是目前世界上比较先进的镀膜玻璃生产技术。它是以洁净、高速牵引(8-15m/min)、高温(600℃)的浮法玻璃为沉积衬底。换言之，薄膜沉积前，玻璃衬底即将离开锡槽但尚未进人退火窑，且未被处理净化。国外最早采用在线CVD法连续沉积Sn02薄膜，而我国最早是用该法生产硅质镀膜玻璃。目前，我国已基本掌握了在线CVD法镀膜技术，能够稳定地生产硅质镀膜玻璃、在线Low-E玻璃和在线自洁净玻璃。在线镀膜玻璃生产线如图1所示。
2，固体粉末喷涂法
喷涂镀膜技术是将一种或多种反应气体或有机金属盐化合物溶液的雾化颗粒或有机金属盐粉末喷涂于热玻璃表面而热分解成膜的工艺方法。固体粉末喷涂法最初是由美国Ford汽车公司于20世纪80年代初应用于浮法生产线上的一种镀膜方法，固体粉末喷涂法的工艺流程如图2所示

固体粉末喷涂法的镀膜区一般设置在浮法玻璃生产线的过渡辗台之后、退火窑之前的位置，也就是我们通常所说的退火窑A0区。其基本原理是将一种或多种组分的有机金属盐粉末，借助压缩气载体通过特制喷枪喷涂于热玻璃表面，利用有机金属盐的高温热分解，在玻璃表面形成一层金属氧化物薄膜，反应废气、未反应的固体粉末以及参与反应但并未在玻璃表面成膜的物质经收尘设备及时排出窑外，以保持玻璃表面和窑内的清洁。镀膜机组设备主要由伺服往复式自动喷涂机、送料机、振动喂料机、收尘系统构成。其中，伺服往复式自动喷涂机上安装有喷枪，喷枪是将固体粉料喷涂于热玻璃表面而成膜的重要装置，其喷枪结构、重量、喷涂角度等因素对喷涂效果能够产生很大影响。
3，真空蒸渡法
真空蒸发镀膜法（简称真空蒸镀法，Vacuum Evaporation) 是指在一定的真空条件下，利用高温加热蒸镀材料（金属合金或金属氧化物）到一定温度条件下， 使其原子或分子从表面汽化逸出，形成蒸汽流，并飞行溅射到玻璃基板表面凝结形成固态薄膜的方法，真空蒸发镀膜原理如图3所示。

由于真空蒸锻法的主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生，所以又称热蒸发法。蒸发源作为蒸发装置的关键部件，大多数蒸发材料都要求在1000-2000℃的高温下蒸发。真空蒸镀法按蒸发源的不同可分为电阻法、电子束蒸发法、高频感应法和激光蒸发法等。目前，采用真空蒸镀法生产镀膜玻璃的均是采用间歇式生产， 其工艺流程

4，真空磁控溅射法
磁控溅射法的生产方式包括间歇式和连续式生产法，其中连续式生产法又可分为水平和垂直连续式生产两种。其中，水平连续式生产法是玻璃基片在水平输送过程中完成全部加工工艺的生产方式，以具有3个溅射室的双端机。
磁控溅射镀膜的优点主要有：①心对靶材的面积和形状不作要求，且可实现大面积镀膜，且膜层均匀性好、膜厚可控、溅射工艺重复性好；②可用的膜材广泛，只要能做成靶材的任何材料都可实现溅射，因此可制备绝大多数材料的薄膜，包括合金和化合物等；③薄膜与基片的附着力强，膜层纯度高、致密；④成膜速度快，生产效率高。
镀膜玻璃的制备技术自20世纪70年代发展到现在，已经形成了一套比较成熟和完备的技术体系。