專利名稱：鍍膜玻璃及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉 及一種鍍膜玻璃及該鍍膜玻璃的制備方法。
背景技術：
低輻射鍍膜玻璃能夠允許太陽中的熱輻射部分進入內部空間，而將內部空間發(fā)出的大部分熱輻射保留在內部空間，減少內部空間的熱量向外散失，有助于保持空間的溫度。 此外，低輻射玻璃還具有較高的可見光透過率，較低的可見光反射率，可以降低反射強光， 從而降低光污染?，F有低輻射玻璃包括玻璃基體及輻射膜。所述輻射膜通常由銀鍍設于玻璃上。然而，銀質地較軟，耐磨性低，難于與玻璃基體相結合，從而導致該低輻射玻璃使用壽命較短。

發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種耐磨，使用壽命較長的鍍膜玻璃。另外，還有必要提供一種上述低輻射玻璃的制備方法。一種鍍膜玻璃，其包括玻璃基材及形成于玻璃基材表面的鍍膜層，該鍍膜層為Sb、 Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi與Sn的摩爾比為Sn : Sb : Bi = 11 14 : I. 2 2 0. 2 I. 5，該鍍膜層的厚度為300 450nm。一種鍍膜玻璃的制備方法，包括如下步驟提供真空鍍膜機、玻璃基材及靶材，該真空鍍膜機包括鍍膜室，所述靶材由摩爾百分含量為10 15%的Sb、75% 85%的Sn02&5 10%的Bi組成或者由10 15%的 Sb、75% 85%的Sn及5 10%的Bi組成；將玻璃基材及靶材安裝于真空鍍膜機的鍍膜室內；玻璃基材及形成于玻璃基材表面的鍍膜層，該鍍膜層為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi與Sn的摩爾比為Sn : Sb : Bi = 11 14 : I. 2 2 : 0.2 I. 5，該鍍膜層厚度為300 450nm。該鍍膜層為金屬氧化物形成的膜層，與玻璃之間形成共價鍵，與玻璃的結合力較好；該鍍膜層的硬度較高，耐磨性得到了較大提高，該鍍膜層引入金屬Sb、Bi，通過Sb5+、Bi5+ 代部分Sn4+，產生自由電子，從而獲得更高的導電率，該鍍膜層具有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長。


圖I為本發(fā)明較佳實施例鍍膜玻璃的剖視圖；圖2是本發(fā)明較佳實施例真空鍍膜機的俯視示意圖。主要元件符號說明鍍膜玻璃 10玻璃基材 11
鍍膜層13真空鍍膜機20鍍膜室21靶材2具體實施例方式請參閱圖I，本發(fā)明較佳實施方式的鍍膜玻璃10，其包括玻璃基材11及形成于玻璃基材11上的鍍膜層13,該鍍膜層13為一低福射膜層,在本發(fā)明的較佳實施例中，該鍍膜層13為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi、Sn的摩爾比為11 14 I. 2 2 O. 2
I.5，即Sn Sb Bi = 11 14 I. 2 2 O. 2 I. 5。該鍍膜層13的厚度為300 450nm,電阻率為2 4 X 1(Γ3歐姆 米，可見光透過率為84 90 %。請參閱圖2，本發(fā)明較佳實施方式的鍍膜玻璃10的制備方法包括如下步驟提供靶材23、真空鍍膜機20及玻璃基材11。對該玻璃基材11進行清潔前處理。該清潔前處理可包括以下步驟將玻璃基材11放入無水乙醇中進行超聲波清洗，清洗時間可為5 lOmin。對經上述清潔前處理后的玻璃基材11的表面進行等離子體清洗，以進一步去除玻璃基材11表面的臟污，以及改善玻璃基材11表面與后續(xù)鍍層的結合力。將上述玻璃基材11放入所述真空鍍膜機20的鍍膜室21內，將該鍍膜室21抽真空至5. O 3. 0X10_5Torr，然后向鍍膜室21內通入流量為200 400sccm(標準狀態(tài)毫升/分鐘)的工作氣體氬氣(純度為99. 999%),并施加-200 -300V的偏壓于玻璃基材11，對玻璃基材11表面進行氬氣等離子體清洗，清洗時間為10 20min。采用磁控濺射法在經氬氣等離子體清洗后的玻璃基材11的表面沉積一鍍膜層13。該靶材23通過以下方式制得配置Sb、Sn02與Bi的混合粉體，該混合粉體中，Sb、SnO2與Bi的摩爾百分含量分別為Sb :10 15%、Sn02 : 75% 85%、Bi :5 10%;將上述混合粉體在I. O 2. OX IO5N的壓力下，熱壓制成一坯體，經1000 1500°C燒結I 3h即可。沉積鍍膜層13時設置靶材23的功率為5 8kw，以氧氣為反應氣體，氧氣的流量為60 85sccm，工作氣體氬氣的流量為300 320sccm，玻璃基材11的偏壓為-100 -120V，鍍膜溫度為200 250°C，鍍膜時間為35 40min。以下結合具體實施例對鍍膜玻璃10的制備方法及鍍膜玻璃10的性能進行說明。各實施例中清潔前處理均按上述揭露的方式進行，這里不再詳述。實施例I提供靶材23、真空鍍膜機20及玻璃基材11。所述靶材23通過以下工藝制備配置Sb、SnO2與Bi的混合粉體，該混合粉體中，Sb、SnO2與Bi的摩爾百分含量分別為Sb 10%,SnO2 85%,Bi :5%;將上述混合粉體在I. O 2. OXlO5N的壓力下，熱壓制成一坯體，經1500。。燒結I. 5h即可。本實施例所使用的真空鍍膜機20為中頻磁控濺射鍍膜機，為深圳南方創(chuàng)新真空技術有限公司生產，型號為SM-1100H。
等離子體清洗工作氣體氬氣流量為400SCCm，玻璃基材11的偏壓為-300V，等離子體清洗時間為lOmin。濺鍍鍍膜層13 :靶材23的功率為8kw，反應氣體氧氣的流量為85sCCm，工作氣體氬氣的流量為300SCCm，玻璃基材11的偏壓為-100V，鍍膜溫度為250°C，鍍膜時間為 40mino由實施例I制得的鍍膜層13的厚度為350 400nm，平均厚度為376nm ；電阻率為
3.8 4 X 1(T3歐姆 米，平均電阻率為3. 88 X 1(T3歐姆 米；可見光透過率87. 5 89. 2 %， 可見光平均透過率為88. I %。該鍍膜層13為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi與 Sn的摩爾比為Sn Sb Bi = 13 13. 6 I. 4 I. 6 0. 76 0.8，平均摩爾比為 Sn Sb Bi = 13. 35 I. 5 0. 78。實施例2提供靶材23、真空鍍膜機20及玻璃基材11。所述靶材23通過以下工藝制備配置混合粉體，該混合粉體中，Sb、Sn02與扮的摩爾百分含量分別為Sb %,Sn02 :5%及Bi 10% ;將上述混合粉體在I. O 2. OX IO5N的壓力下，熱壓制成一坯體，經1050°C燒結I. 5h即可。本實施例所使用的真空鍍膜機20為中頻磁控濺射鍍膜機，為深圳南方創(chuàng)新真空技術有限公司生產，型號為SM-1100H。本實施例所使用的玻璃基材11的材質為玻璃。等離子體清洗工作氣體氬氣流量為400sCCm，玻璃基材11的偏壓為-300V，等離子體清洗時間為lOmin。濺鍍鍍膜層13 :靶材23的功率為5kw，反應氣體氧氣的流量為65sCCm，工作氣體氬氣的流量為300SCCm，玻璃基材11的偏壓為-100V，鍍膜溫度為200°C，鍍膜時間為 40mino由實施例2制得的鍍膜玻璃10的鍍膜層13厚度為300 350nm，平均厚度為 328nm,電阻率為I. 97 2X1(T3歐姆 米，平均電阻率為2X1(T3歐姆 米，可見光透過率 85. 5 86. 7%，可見光平均透過率為86%。該鍍膜層13為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中 Sb、Bi 與 Sn 的摩爾比為Sn Sb Bi = 12 13 I. 6 I. 8 I. 25 I. 35，平均摩爾比為 Sn Sb Bi = 12. 6 I. 7 1.28。實施例3提供靶材23、真空鍍膜機20及玻璃基材11。所述靶材23通過以下工藝制備配置Sb、Sn02與Bi的混合粉體，該混合粉體中，Sb、Sn02與Bi的摩爾百分含量為12%的Sb、 82%的Sn02、6%的Bi ;將上述混合粉體在I. O 2. OXlO5N的壓力下，熱壓制成一坯體，經 1150。。燒結2h即可。本實施例所使用的真空鍍膜機20為中頻磁控濺射鍍膜機，為深圳南方創(chuàng)新真空技術有限公司生產，型號為SM-1100H。本實施例所使用的玻璃基材11的材質為玻璃。等離子體清洗工作氣體氬氣流量為400SCCm，玻璃基材11的偏壓為-300V，等離子體清洗時間為lOmin。濺鍍鍍膜層13 :靶材23的功率為7kw，反應氣體氧氣的流量為70sCCm，工作氣體氬氣的流量為300SCCm，玻璃基材11的偏壓為-100V，鍍膜溫度為220°C，鍍膜時間為40mino由實施例3制得的鍍膜玻璃10的鍍膜層13厚度為300 330nm，平均厚度為312nm,電阻率為2. 93 3. IXliT3歐姆·米，平均電阻率為3. OXliT3歐姆·米，可見光透過率87. 5 88. 5%，可見光平均透過率為88%。該鍍膜層13為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi與Sn的摩爾比為Sn Sb Bi = 13 13. 5 L7 L9 0.8 1，平均摩爾比為 Sn Sb Bi = 13. 3 I. 81 0.92。
實施例4提供靶材23、真空鍍膜機20及玻璃基材11。所述靶材23通過以下工藝制備配置Sb、Sn02與Bi的混合粉體，該混合粉體中，Sb、Sn02與Bi的摩爾百分含量為12%的Sb、80%的SnO2及8%的Bi ;將上述混合粉體在I. O 2. OX IO5N的壓力下，熱壓制成一坯體，經1350°C燒結2. 5h即可。本實施例所使用的真空鍍膜機20為中頻磁控濺射鍍膜機，為深圳南方創(chuàng)新真空技術有限公司生產，型號為SM-1100H。本實施例所使用的玻璃基材11的材質為玻璃。等離子體清洗工作氣體氬氣流量為400SCCm，玻璃基材11的偏壓為-300V，等離子體清洗時間為lOmin。濺鍍鍍膜層13 :靶材23的功率為7. 5kw,反應氣體氧氣的流量為80sCCm，工作氣體氬氣的流量為300SCCm，玻璃基材11的偏壓為-100V，鍍膜溫度為250°C，鍍膜時間為40mino由實施例4制得的鍍膜玻璃10的鍍膜層13厚度為380 410nm，平均厚度為394nm,電阻率為2. 3 2. 5 XlCT3歐姆·米，平均電阻率為2. 45 XlCT3歐姆·米，可見光透過率85. 5 86. 7%，可見光平均透過率為86. 1%。該鍍膜層13為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi與Sn的摩爾比為Sn Sb Bi = 13 13. 6 I. 56 I. 7 O. 4 O. 7，平均摩爾比為 Sn Sb Bi = 13. 3 I. 63 0.58。實施例5提供靶材23、真空鍍膜機20及玻璃基材11。所述靶材23通過以下工藝制備配置Sb、Sn02與Bi的混合粉體，該混合粉體中，313、31102與扮的摩爾百分含量為9%的Sb、84%的Sn02、8%的Bi ;將上述混合粉體在I. O 2. OX IO5N的壓力，熱壓制成一坯體，經1200°C燒結I. 5h即可。本實施例所使用的真空鍍膜機20為中頻磁控濺射鍍膜機，為深圳南方創(chuàng)新真空技術有限公司生產，型號為SM-1100H。 本實施例所使用的玻璃基材11的材質為不銹鋼。等離子體清洗工作氣體氬氣流量為400SCCm，玻璃基材11的偏壓為-300V，等離子體清洗時間為lOmin。濺鍍鍍膜層13 :靶材23的功率為7. 5kw,反應氣體氧氣的流量為65sCCm，工作氣體氬氣的流量為300SCCm，玻璃基材11的偏壓為-100V，鍍膜溫度為230°C，鍍膜時間為40mino由實施例5制得的鍍膜玻璃10的鍍膜層13厚度為330 365nm，平均厚度為349nm,電阻率為3. 45 3. 6X1(T3歐姆 米，平均電阻率為3. 52X10-3歐姆 米，可見光透過率87. 5 88. 3%，可見光平均透過率為88%。該鍍膜層13為Sb、Bi共參雜的SnO2 薄膜，其中Sb、Bi與Sn的摩爾比為Sn Sb Bi = 12. 6 13. 4 I. 3 I. 5 0. 3 0.6，平均摩爾比為 Sn Sb Bi = 13 1.41 0.48。

實施例6提供靶材23、真空鍍膜機20及玻璃基材11。所述靶材23通過以下工藝制備配置Sb、Sn02與Bi的混合粉體，該混合粉體中，Sb、Sn02與Bi的摩爾百分含量為10%的Sb、 80%的Sn02、10%的Bi ;將上述混合粉體在I. 0 2. OXlO5N的壓力，熱壓制成一坯體，經 1100。。燒結I. 5h即可。本實施例所使用的真空鍍膜機20為中頻磁控濺射鍍膜機，為深圳南方創(chuàng)新真空技術有限公司生產，型號為SM-1100H。本實施例所使用的玻璃基材11的材質為不銹鋼。等離子體清洗工作氣體氬氣流量為400SCCm，玻璃基材11的偏壓為-300V，等離子體清洗時間為lOmin。濺鍍鍍膜層13 :靶材23的功率為6. 5kw,反應氣體氧氣的流量為75sCCm，工作氣體氬氣的流量為300SCCm，玻璃基材11的偏壓為-100V，鍍膜溫度為200°C，鍍膜時間為 40mino由實施例6制得的鍍膜玻璃10的鍍膜層13厚度為370 400，平均厚度為387nm， 電阻率為2. 87 *3X10_3歐姆 米，平均電阻率為2. 92X10_3歐姆 米，可見光透過率87. 7 89%，可見光平均透過率為88. 4%。該鍍膜層13為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi 與Sn的摩爾比為Sn Sb Bi = 11. 6 13 I. 3 I. 4 I. 2 I. 32，平均摩爾比為 Sn Sb Bi = 12. 6 I. 34 I. 27。此外，本發(fā)明中的靶材23還可以通過以下方式制得采用Sn、Sb及Bi混合粉體制成合金靶，該合金靶材中Sn、Sb及Bi的原子百分含量分別為10 15%的Sb、75% 85% 的Sn及5 10%的Bi。工藝將上述混合粉體在0. 8 2. OX IO5N的壓力，熱壓制成一坯體，經800 1350°C燒結I 3h即可。采用該合金靶材替代實施例中1-6靶材23，其余條件保持不變的情況下形成的該鍍膜層13為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi與Sn的摩爾比為Sn Sb Bi = 11 14 I. 2 2 0. 2 I. 5。該鍍膜層13厚度為300 450nm,電阻率為2 4 X 1(T3歐姆 米，可見光透過率84 90 %。另外，本領域技術人員還可在本發(fā)明權利要求公開的范圍和精神內做其它形式和細節(jié)上的各種修改、添加和替換。當然，這些依據本發(fā)明精神所做的各種修改、添加和替換等變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內。
權利要求
1.一種鍍膜玻璃，其包括玻璃基材及形成于玻璃基材表面的鍍膜層，其特征在于該鍍膜層為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi、Sn的摩爾比為Sn : Sb : Bi = 11 14 I. 2 2 O. 2 I. 5，該鍍膜層的厚度為300 450nm。
2.如權利要求I所述的鍍膜玻璃，其特征在于鍍膜層采用由Sb、SnO2及Bi組成的靶材鍍膜形成，所述靶材由摩爾百分含量為10 15%的Sb、75% 85%的SnO2及5 10%的Bi組成或者采用由Sb、Sn及Bi組成的合金靶材鍍膜形成，所述合金靶材由摩爾百分含量為10 15%的Sb、75% 85%的Sn及5 10%的Bi組成。
3.如權利要求2所述的鍍膜玻璃，其特征在于該鍍膜層中Sn、Sb與Bi的摩爾的比為Sn : Sb : Bi = 13 13. 6 : I. 4 I. 6 : O. 76 : 0.8、12 13 I. 6 I. 8 I. 25 1·35、13 13·5 I. 7 I. 9 O. 8 I、13 13. 6 I. 56 I. 7 O. 4 O. 7、12. 6 13. 4 I. 3 I. 5 O. 3 O. 6 或者 11. 6 13 I. 3 I. 4 I. 2 I. 32。
4.如權利要求I所述的鍍膜玻璃，其特征在于該鍍膜層的電阻率為2 4Χ10—3歐姆 米，可見光透過率84 90 %。
5.一種鍍膜玻璃的制備方法，包括如下步驟 提供真空鍍膜機、玻璃基材及靶材，該真空鍍膜機包括鍍膜室，所述靶材由摩爾百分含量為10 15%的313、75% 85%的51102及5 10%的Bi組成或者由10 15%的Sb、75% 85%的Sn及5 10%的Bi組成； 將玻璃基材及靶材安裝于真空鍍膜機的鍍膜室內； 在玻璃基材上鍍膜形成鍍膜層，該鍍膜層為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi與Sn的摩爾百分比為Sn Sb Bi = 11 14 I. 2 2 O. 2 I. 5，該鍍膜層的厚度為 300 450nm。
6.如權利要求5所述的鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于在形成鍍膜層之前，還包括對玻璃基材進行等離子清洗的步驟。
7.如權利要求6所述的鍍膜玻璃的制備方法，其特征在干，該等離子清洗在以下條件下進行將該鍍膜室抽真空至5. O 3. OX KT5Torr，然后向鍍膜室內通入流量為200 400sccm的工作氣體氬氣，并施加-200 -300V的偏壓于玻璃基材，對玻璃基材表面進行氬氣等離子體清洗，清洗時間為10 20min。
8.如權利要求5所述的鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于，該鍍膜層采用磁控濺射法形成。
9.如權利要求8所述的鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于，該鍍膜層在以下條件下反應形成該靶材23的功率為5 8kw，反應氣體氧氣的流量為60 85sccm，工作氣體氬氣的流量為300 320SCCm，玻璃基材的偏壓為-100 -120V，鍍膜溫度為200 250°C，鍍膜時間為35 40min。
10.如權利要求5所述的鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于，所述靶材由摩爾百分含量為10%^ Sb,85%^ Sn02、5%的 Bi、15%的 Sb,75%^ Sn02、10%的 Bi、12%的 Sb,82%^Sn02、6% 的扮、12%的513、80%的 Sn02、8% 的 Bi、9% 的 Sb、84% 的 Sn02、8% 的 Bi 或者 10%的 Sb,80%^ SnO2UO%^ Bi 組成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鍍膜玻璃及其制備方法。該鍍膜玻璃包括玻璃基材及形成于玻璃基材表面的鍍膜層，該鍍膜層為Sb、Bi共參雜的SnO2薄膜，其中Sb、Bi與Sn的摩爾比為Sn∶Sb∶Bi＝11～14∶1.2～2∶0.2～1.5，該鍍膜層厚度為300～450nm。該鍍膜層為金屬氧化物形成的膜層，與玻璃之間形成共價鍵，與玻璃的結合力較好；該鍍膜層的硬度較高，耐磨性得到了較大提高，該鍍膜層引入金屬Sb、Bi，通過Sb5+、Bi5+代部分Sn4+，產生自由電子，從而獲得更高的導電率，該鍍膜層具有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長。
文檔編號C23C14/06GK102617050SQ20111003103
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權日2011年1月28日
發(fā)明者張新倍, 蔣煥梧, 陳文榮, 陳正士, 黃嘉 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司