本發(fā)明涉及一種節(jié)能型的夾層玻璃，尤其涉及一種可以隨著溫度環(huán)境改變而進(jìn)行太陽能光調(diào)節(jié)的夾層玻璃。

背景技術(shù)：
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夾層玻璃的通常結(jié)構(gòu)為在兩張無機(jī)玻璃板之間夾有樹脂膠片，主要用于建筑門窗、車船門窗。夾層玻璃與普通的單片玻璃板相比，其耐沖擊性更為優(yōu)越，玻璃破損不容易造成人身傷害。因此夾層玻璃作為要求安全感或安全性的窗玻璃使用。結(jié)合各種樹脂膠片，夾層玻璃可以實(shí)現(xiàn)玻璃復(fù)合體的降低噪音、提升隔熱效果的優(yōu)越性能。

氧化釩是一種具有相變特性的過渡金屬氧化物。氧化釩單晶材料在68℃可以發(fā)生相轉(zhuǎn)變，從低溫的單斜半導(dǎo)體態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷叵碌乃姆浇饘賾B(tài)，即發(fā)生M相(低溫相)到R相(高溫相)的轉(zhuǎn)變。在相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的同時(shí)，氧化釩材料的光學(xué)，電學(xué)，磁學(xué)等物理性能也發(fā)生突變。在光學(xué)方面，氧化釩由于結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變可以由低溫的紅外透明態(tài)到高溫的紅外反射態(tài)的轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到反射紅外線和太陽光的目的，最終實(shí)現(xiàn)隨著溫度環(huán)境改變而進(jìn)行的太陽能的調(diào)節(jié)。氧化釩的相轉(zhuǎn)變溫度可以通過摻雜劑的含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從25℃至68℃。因此，用氧化釩制備的薄膜可以實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)太陽光和紅外線的目的，在節(jié)能涂層、光存儲(chǔ)材料、激光防護(hù)等方面有著廣泛的用途。

目前常用的制備氧化釩薄膜的方法主要有磁控濺射法、化學(xué)氣相沉積法、溶膠凝膠法等。從制備的工藝流程方面可分為高溫一次性沉積薄膜和低溫或常溫沉積后進(jìn)行快速熱處理退 火，包括通過化學(xué)噴涂法直接在玻璃基片上制備、通過磁控濺射法在高溫玻璃基體上沉積薄膜、以及常溫下磁控濺射薄膜后在諸如輻射燈管等熱源下進(jìn)行快速退火獲得具有相變功能的薄膜。基于氧化釩薄膜結(jié)晶溫度環(huán)境的要求，尤其大面積批量生產(chǎn)的制備溫度范圍400℃～600℃，專利文獻(xiàn)CN102285766A采用高溫化學(xué)噴涂、專利文獻(xiàn)CN104099563A采用高溫環(huán)境下直接濺射沉積薄膜，其生產(chǎn)效率以及襯底耐溫或安全性能方面具有諸多的缺陷，表現(xiàn)在上述的溫度環(huán)境中制備其玻璃襯底的耐溫性能受到影響，出現(xiàn)玻璃破損或應(yīng)力的明顯損耗，或者沉積薄膜的效率非常低下。另一方面專利文獻(xiàn)CN104060236A以及申請?zhí)枮?01410856240.1的專利文件提供的常溫沉積薄膜后快速退火的方式可以更好的解決玻璃破損以及應(yīng)力損耗的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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基于氧化釩熱色智能玻璃復(fù)合體制備存在的問題以及相關(guān)的應(yīng)用需求，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是通過設(shè)計(jì)合理的氧化釩復(fù)合膜層結(jié)構(gòu)，在玻璃基片上沉積氧化釩非晶薄膜，經(jīng)快速退火處理后，與膠片、另一面玻璃基片組合成玻璃復(fù)合體，其中氧化釩復(fù)合膜層與膠片相鄰。這樣的玻璃復(fù)合體可以增加玻璃的耐沖擊等安全性能、延長氧化釩復(fù)合膜層的使用壽命；其次，本發(fā)明可選擇多種基片材料，能夠滿足不同環(huán)境對玻璃強(qiáng)度的需求。

為達(dá)到上述效果，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種節(jié)能夾層玻璃，包括通過膠片貼合的第一玻璃層和第二玻璃層，其中一個(gè)玻璃層的一個(gè)表面上附著具有相變功能的熱色智能膜層，該附著熱色智能膜層的一面通過膠片與另一玻璃層粘結(jié)，所述熱色智能膜層包括氧化釩膜層及設(shè)置于該氧化釩膜層兩側(cè)的保護(hù)層。

所述相變功能是指，熱色智能膜層中的氧化釩，本發(fā)明尤其針對V：O原子比接近于1：2的二氧化釩熱色智能膜。在某一特定溫度發(fā)生相轉(zhuǎn)變，低溫下呈現(xiàn)紅外線和太陽光透過特性，高溫下呈現(xiàn)紅外線和太陽光反射特性。

本發(fā)明中，構(gòu)成夾層玻璃的第一和第二玻璃層(平板玻璃)可使用不同種類的玻璃。即，可以使用鈉鈣玻璃、鉛玻璃、無堿玻璃、石英玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、硼硅酸玻璃、磷酸鹽玻璃、碲化物玻璃、鈦酸鹽玻璃、氟化物玻璃、鋰硅酸鹽玻璃等各種玻璃材料。本發(fā)明中使用的各平板玻璃可以為相同材料，也可以不同材料。平板玻璃使用的張數(shù)只要能夠滿足本發(fā)明定義的疊層條件要求即可。應(yīng)用于建筑門窗領(lǐng)域時(shí)候優(yōu)選為兩層玻璃疊加。所采用的平板玻璃的厚度可以不同，玻璃自身強(qiáng)度可以不同，即可以選擇普玻璃通(非應(yīng)力增強(qiáng)玻璃)、半鋼化玻璃或鋼化玻璃。鋼化玻璃的鋼化方法可以是物理鋼化或化學(xué)鋼化玻璃。厚度可以選擇3mm～10mm，進(jìn)一步優(yōu)選為4mm～6mm。

以兩層玻璃復(fù)合的節(jié)能夾層玻璃安裝為例，位于建筑物外側(cè)的玻璃基片為層一，內(nèi)層玻璃基片為層二。玻璃基片的選用而言，其搭配可以是如下的結(jié)構(gòu)：

(1)層一和層二均為普通玻璃(非鋼化應(yīng)力增強(qiáng)玻璃)；

(2)層一為鋼化玻璃，層二為普通玻璃，其中層一玻璃基片可以是物理鋼化玻璃也可以是化學(xué)鋼化玻璃；

(3)層一和層二均為鋼化玻璃，其中層一為物理鋼化玻璃，層二為化學(xué)鋼化玻璃；

(4)層一和層二均為鋼化玻璃，其中層一為化學(xué)鋼化玻璃，層二為物理鋼化玻璃；

(5)層一和層二均為物理鋼化玻璃。

為了制成的目標(biāo)玻璃產(chǎn)品具有更高的安全性能，優(yōu)選相互疊加的玻璃基片是經(jīng)過鋼化應(yīng)力增強(qiáng)的玻璃，其方式有如下的三種：第一種，附著氧化釩熱色智能膜的玻璃基片采用物理鋼化玻璃，其余基片也采用物理鋼化玻璃；第二種，附著氧化釩熱色智能膜的玻璃基片采用化學(xué)鋼化玻璃，其余基片采用物理鋼化玻璃；第三種，附著氧化釩熱色智能膜的玻璃基片采用化學(xué)鋼化玻璃，其余也全部采用化學(xué)鋼化玻璃。在一些特定的場合，需要節(jié)能夾層玻璃的耐沖擊性能更好則優(yōu)先選擇附著氧化釩熱色智能膜的玻璃基片是采用化學(xué)鋼化玻璃，而且安裝時(shí)設(shè)置于更可能遇沖擊物的一側(cè)。本發(fā)明中所述的物理鋼化在沒有特別說明的情況下一般表示其表面應(yīng)力強(qiáng)度為90MPa～130MPa的鋼化玻璃，即完全鋼化玻璃；所謂的半鋼化玻璃是指表面鋼化應(yīng)力介于普通非應(yīng)力增強(qiáng)玻璃與鋼化玻璃之間的一種表面應(yīng)力增強(qiáng)玻璃，其表面應(yīng)力一般在48Mpa左右。

鋼化玻璃的制備方法主要分為物理鋼化法和化學(xué)鋼化法，常用的物理鋼化是將玻璃基片加熱到軟化狀態(tài)后風(fēng)急冷使得玻璃具有90MPa～130MPa的應(yīng)力強(qiáng)度，當(dāng)然如果采用半鋼化方式則玻璃具有48MPa左右的應(yīng)力強(qiáng)度。化學(xué)鋼化法通常采用低溫離子交換法將熔鹽溶液里的大離子置換玻璃材質(zhì)里的諸如Na⁺，然后在退火冷卻后表面形成可高達(dá)800MPa的應(yīng)力強(qiáng)度，基于不同的使用環(huán)境，其化學(xué)鋼化的玻璃表面應(yīng)力一般控制在300MPa～800MPa之間。

為了獲得的化學(xué)鋼化玻璃基片兩側(cè)基本相同的應(yīng)力強(qiáng)度而避免因應(yīng)力強(qiáng)度差異而引起變形問題，則可以選擇化學(xué)鋼化前將玻璃進(jìn)行拋光處理，即去除玻璃錫面SnO₂等材料的影響，使得與空氣面層的成分更接近，以至于在進(jìn)行離子交換時(shí)候速度基本相同，最終獲得的玻璃兩側(cè)的表面應(yīng)力強(qiáng)度相同。

進(jìn)一步地為了提升鋼化玻璃基片的強(qiáng)度，可以將玻璃基片進(jìn)行化學(xué)鋼化后再進(jìn)行物理鋼 化，這樣其玻璃的整體強(qiáng)度能夠獲得加強(qiáng)。

對于化學(xué)鋼化玻璃而言，綜合其鋼化效果以及鋼化生產(chǎn)的效率，其厚度為2mm～8mm的玻璃較為合適，可以優(yōu)選為3mm～6mm。

關(guān)于本發(fā)明的節(jié)能夾層玻璃所使用的膠片，只要是有效地作用于玻璃層之間的粘結(jié)，得到期望的光學(xué)性能即可，即，在一定的溫度或壓力條件下具有相應(yīng)的熱塑性能，復(fù)合玻璃體制作成型后具有充分的高的可見光透過率?？蛇x用的材料包括而不限于：聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇(PVAL)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等，其中應(yīng)用于建筑門窗或車船玻璃門窗方面已經(jīng)非常成熟的膠片，能夠容易提高與平板玻璃的粘結(jié)性的，優(yōu)選聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。根據(jù)用戶的不同需求，所述的膠片可以選擇具有增強(qiáng)隔音效果的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠片。所述的膠片可以是透明膠片、彩色膠片，鑒于氧化釩熱色智能膜可見光透過率的特點(diǎn)，優(yōu)選透明的膠片，如透明的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠片。為了獲得更好的隔音效果，進(jìn)一步的優(yōu)選透明具有增強(qiáng)隔音效果的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠片。本發(fā)明中，膠片的厚度厚度為0.3mm～2.28mm。

本發(fā)明中的氧化釩熱色智能膜層其主要功能層為氧化釩，研究表明，如果氧化釩直接沉積于玻璃基片上，較長時(shí)間后氧化釩膜層內(nèi)出現(xiàn)玻璃基體材料的離子侵入，如Na⁺，從而造成氧化釩熱色膜層的性能下降。同樣氧化釩熱色智能膜層直接與聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠片等相關(guān)的有機(jī)膠片熱壓復(fù)合存放較長時(shí)間后也會(huì)出現(xiàn)氧化釩熱色膜層的性能下降。因此，為了避免上述的因相鄰材料成分侵入引起的性能問題，本發(fā)明中設(shè)計(jì)多種的具有阻隔外來離子等侵入氧化釩膜的膜層結(jié)構(gòu)，最基本為三層夾心層結(jié)構(gòu)，即在氧化釩膜層的兩側(cè)都有金屬膜層、氧化物或氮化物膜層等保護(hù)層，如：玻璃/NiCrOx/VOx/NiCrOx結(jié)構(gòu)、玻璃/NiCr/VOx/NiCr 結(jié)構(gòu)、玻璃/ITO/VOx/TiOx結(jié)構(gòu)等，研究發(fā)現(xiàn)起保護(hù)作用的金屬膜層直接與VOx膜層相鄰，則退火處理后的膜層整體光熱學(xué)性能較差。因此更為合適的是選擇氧化物或氮化物膜層作為保護(hù)層，尤其是與氧化釩膜層直接接觸的膜層。

基于不同的外觀顏色以及光熱學(xué)性能的調(diào)節(jié)需求，保護(hù)層選自第一介質(zhì)層、或第二介質(zhì)層、或第一阻擋層、或第二阻擋層、或紅外反射層、或其中一種以上的組合。

優(yōu)選地，上述熱色智能膜層包括依次設(shè)置的第一介質(zhì)層、氧化釩膜層、第二介質(zhì)層。

進(jìn)一步地，氧化釩膜層與第一介質(zhì)層或/和第二介質(zhì)之間還可以設(shè)置有紅外反射層。

進(jìn)一步地，氧化釩膜層與第二介質(zhì)層之間還可以依次設(shè)置有第一阻擋層和第二阻擋層。

進(jìn)一步地，氧化釩膜層與第一介質(zhì)層之間還可以設(shè)置有第一阻擋層。

進(jìn)一步地，第一介質(zhì)層與氧化釩膜層之間依次設(shè)置第一紅外反射層、第一阻擋層，氧化釩膜層與第二介質(zhì)層之間依次設(shè)置第一阻擋層、第二阻擋層。

進(jìn)一步地，上述的不少于三層的氧化釩復(fù)合膜層還可以采用如下的膜層結(jié)構(gòu)(以在第一玻璃層上涂布熱色智能膜層為例，但也可以在第二玻璃層上涂布)：

(1)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/紅外反射層/氧化釩膜層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(2)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/紅外反射層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(3)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/紅外反射層/第一阻擋層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(4)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/紅外反射層/第一阻擋層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二阻擋 層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(5)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/紅外反射層/第二阻擋層/第一阻擋層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(6)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/第二阻擋層/紅外反射層/第二阻擋層/第一阻擋層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(7)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(8)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/第一阻擋層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(9)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/第一阻擋層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(10)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/第二阻擋層/第一阻擋層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(11)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/氧化釩膜層/第二介質(zhì)層/第一介質(zhì)層/氧化釩膜層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層；

(12)第一玻璃層/第一介質(zhì)層/第一阻擋層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二介質(zhì)層/第一介質(zhì)層/第一阻擋層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層。

本發(fā)明中的節(jié)能夾層玻璃在實(shí)際安裝使用時(shí)候，所述的第一玻璃層與第二玻璃層是相對的，即可以是兩塊玻璃的任意一塊。無論怎樣其熱色智能膜層都是處于從室外向室內(nèi)數(shù)的第二玻璃面和第三玻璃面，該膜層與膠片相接觸粘合。

上述材料中紅外反射層可以為金屬層(厚度優(yōu)選為5nm～15nm)，選自Pt、Au、Ag、Cu中至少一種金屬或其合金。該金屬材料主要屬于貴重金屬材料，其中以Au、Ag、Cu為例的材料在LOW-E建筑節(jié)能玻璃中用作紅外反射材料。紅外反射層也可以為具有紅外反射作用的透明導(dǎo)電膜層(厚度優(yōu)選為10nm～150nm)，材料選自ITO、ATO、AZO、FTO或其它同類材料中的至少一種。關(guān)于上述金屬紅外反射膜層以及化合物紅外反射膜層，該領(lǐng)域的技術(shù)人員是非常容易理解和獲取的。

第一阻擋層選自NiCr、Ni、Cr、Ti、Ni合金、Cr合金中至少一種對應(yīng)的金屬氧化物膜、金屬氮化物膜或金屬氮氧化物膜，它可以與氧化釩膜層保持更好的連接效果。優(yōu)選地，厚度為1nm～15nm。

第二阻擋層選自NiCr、Ni、Cr、Ti、Ni合金、Cr合金中至少一種材料，它可以與第一阻擋層配合起到更好的阻隔外部有害元素的侵入，保障氧化釩功能膜層穩(wěn)定長效的光熱學(xué)性能。優(yōu)選地，厚度為1nm～15nm。

氧化釩膜層為VOx，其中1.75≤x≤2.15，x為平均原子數(shù)。優(yōu)選地，厚度為30nm～150nm。純VOx膜層的相變溫度為68℃，為了滿足在該溫度附近的不同相變溫度的需要，可以通過在VOx膜層中加入摻雜劑，如摻雜大半徑的金屬離子，如W、Mo離子則可以降低熱色智能膜層的相變溫度；同樣摻雜F離子也可以降低熱色智能膜層的相變溫度；此外特別情況下也可以摻雜小半徑的金屬離子，如Ti、Mg離子則可以升高熱色智能膜側(cè)相變溫度，同時(shí)在針對熱色智能膜層透過色偏黃的現(xiàn)象還有一定的改善作用。因此，所述摻雜元素選自W、Mo、Nb、Zn、Mg、F以及其它能夠改變熱色智能膜相變溫度的材料，摻雜摩爾百分比為0.5％～10％，關(guān)于可以改變熱色智能膜層相變溫度的材料對比該領(lǐng)域的技術(shù)人員是非常容易獲得的。 為了適于日常使用，本發(fā)明中熱色智能膜層中的氧化釩膜層的相變溫度優(yōu)選調(diào)節(jié)至低于55℃。進(jìn)一步地，優(yōu)選為低于35℃。

介質(zhì)層(包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層)為氧化物、氮化物或氮氧化物，選自TiOx(其中x＝1.7～2.7，優(yōu)選x＝2～2.6)、SixNy(其中x/y＝0.75；或者x/y＝0.76～2.3，富含Si的情況)、SiOx(其中x＝1.7～2.3，優(yōu)選為2.0)、Nb₂O₅、ZrO₂、SnO₂、ZnO₂、ZrNx、SixNyOz或ZnSnO₂中的至少一種，優(yōu)選地，厚度為30～150nm。上述第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層設(shè)置的主要目的在于進(jìn)行最終復(fù)合膜層外觀顏色以及整體透過率方面的調(diào)節(jié)，其應(yīng)用與目前LOW-E節(jié)能膜中的介質(zhì)層非常相似，作為該領(lǐng)域的技術(shù)人員對于上述介質(zhì)層材料的選取也是非常容易的?；讷@取具有相變功能的熱色智能膜需要進(jìn)行高溫條件下的退火，上述介質(zhì)膜層材料中SixNy具有優(yōu)良的耐高溫性能和耐摩擦性能，因此本發(fā)明中優(yōu)選熱色智能膜最表層以及與玻璃接觸的最底層為SixNy。與玻璃一側(cè)(即氧化釩膜層與玻璃之間)和復(fù)合膜最表面采用SixNy膜層進(jìn)行保護(hù)，有助于復(fù)合膜層耐溫性能的增加。

上述有關(guān)氧化釩復(fù)合膜層(熱色智能膜層)的膜層結(jié)構(gòu)的列舉不是作為其具體的限制，僅是為了更好的理解其有關(guān)的膜層結(jié)構(gòu)。在實(shí)施過程中，相同名稱的膜層可以采用不同的材料和厚度，比如，在氧化釩膜層的兩側(cè)均設(shè)置有第一阻擋層，則其厚度可以各不相同，材料也可以各不相同。

進(jìn)一步地，所述熱色智能膜層可重復(fù)疊加一個(gè)以上。即，可以在玻璃基片上重復(fù)涂布某一結(jié)構(gòu)的熱色智能膜層。以第一介質(zhì)層/氧化釩膜層/第二介質(zhì)層這一結(jié)構(gòu)為例，可以重復(fù)涂布一個(gè)以上該結(jié)構(gòu)，形成諸如第一玻璃層/第一介質(zhì)層/氧化釩膜層/第二介質(zhì)層/第一介質(zhì)層/氧化釩膜層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層這樣的結(jié)構(gòu)；也可以涂覆其他的結(jié)構(gòu)，如在其上涂 覆第一介質(zhì)層/紅外反射層/氧化釩膜層/第二介質(zhì)層這一結(jié)構(gòu)，形成諸如第一玻璃層/第一介質(zhì)層/氧化釩膜層/第二介質(zhì)層/第一介質(zhì)層/紅外反射層/氧化釩膜層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層這樣的結(jié)構(gòu)。當(dāng)膜層中第一介質(zhì)層與第二介質(zhì)層選取為同樣成分的膜層時(shí)則在重復(fù)單元中相鄰的第二介質(zhì)層與第一介質(zhì)層可合并為一種成分的膜層，則相當(dāng)于一層膜層。

本發(fā)明還提供上述節(jié)能夾層玻璃的制備方法，包括以下步驟：

(a)常溫下，按照熱色智能膜層的結(jié)構(gòu)，在一個(gè)玻璃層(如第一玻璃層)上依次沉積各層材料，得到鍍膜玻璃基片；所述熱色智能膜層包括氧化釩膜層(沉積時(shí)屬于非晶態(tài)氧化釩，退火后轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)，從而具有上述相變功能)及設(shè)置于該氧化釩膜層兩側(cè)的保護(hù)層。首先是提供玻璃基片進(jìn)行鍍膜。該玻璃基片可以為采用物理完全鋼化或半鋼化玻璃、化學(xué)鋼化玻璃或者非鋼化玻璃。鍍膜采用濺射或涂覆的方式進(jìn)行。準(zhǔn)備好的玻璃基片進(jìn)入真空環(huán)境下進(jìn)行鍍膜，本發(fā)明可以采用諸如磁控濺射、電子束蒸發(fā)、離子束濺射、激光濺射、化學(xué)噴涂等方法進(jìn)行沉積鍍膜，更具有商業(yè)化應(yīng)用而達(dá)到批量生產(chǎn)優(yōu)勢的為磁控濺射方法，故優(yōu)選磁控濺射。依據(jù)膜層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，玻璃基片上依次沉積氧化釩膜層和各保護(hù)層，比如，當(dāng)組成為第一玻璃層/第一介質(zhì)層/第一阻擋層/紅外反射層/氧化釩膜層/第一阻擋層/第二介質(zhì)層/膠片/第二玻璃層時(shí)，依次以第一介質(zhì)層靶材、第一阻擋層靶材、紅外反射膜層靶材、氧化釩膜層靶材、第一阻擋層靶材以及第二介質(zhì)層靶材濺射鍍膜，最終形成非晶態(tài)的氧化釩膜層的復(fù)合膜層(即氧化釩熱色智能膜層)。

(b)對鍍膜玻璃基片進(jìn)行退火處理，獲得具有相變功能的熱色智能膜層。依據(jù)不同的膜層結(jié)構(gòu)，其退火的環(huán)境以及氣氛要求有所不同，即可以選擇真空環(huán)境氣氛下退火也可以選擇大氣環(huán)境下退火。結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)其退火溫度范圍在400℃～700℃，退火時(shí)間為數(shù)十秒至數(shù) 分鐘不等(如40s～420s)。真空環(huán)境氣氛下退火是在退火真空腔體抽真空達(dá)到預(yù)定的本底真空后，往真空腔體內(nèi)充入惰性、氧化性、還原性氣氛，可選擇N2、Ar、O2、H2等氣氛中的一種或多種氣體。依據(jù)不同的氧化釩熱色智能膜層成分以及膜層結(jié)構(gòu)選擇的退火氣氛成分不同。本發(fā)明中優(yōu)選使用N2氣氛進(jìn)行退火處理。本發(fā)明所述的退火處理，其熱源可以為紅外輻射燈管、鹵素?zé)艄?、激光光源、頻閃加熱光源，基于大批量生產(chǎn)的有效控制與設(shè)備成本控制，優(yōu)先選擇紅外輻射燈管作為加熱熱源，該熱源具有加熱效率高特點(diǎn)，而且容易組合層大面積整體加熱的設(shè)備結(jié)構(gòu)，采用紅外輻射燈管加熱可以優(yōu)先加熱涂覆的氧化釩復(fù)合膜層，達(dá)到快速晶化的目的，避免因退火造成玻璃鋼化應(yīng)力損耗。

(c)在退火處理后的鍍膜玻璃基片鍍膜側(cè)依次放置膠片、另一個(gè)玻璃層(當(dāng)熱色智能膜層沉積在第一玻璃層時(shí)，則這一層為第二玻璃層)，通過熱壓成型得到夾層節(jié)能玻璃。依次放置經(jīng)過退火的第一玻璃層(即上述經(jīng)過退火處理的鍍膜玻璃)，其中氧化釩復(fù)合膜層(熱色智能膜層)朝上，鋪放膠片，放置第二片玻璃基片(第二玻璃層)。膠片鋪滿整個(gè)玻璃基片板面并在玻璃基片邊部預(yù)留一定長度的膠片，避免縮膠等質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生。上下玻璃基片對準(zhǔn)放置，經(jīng)過預(yù)熱烤箱輥壓初步粘結(jié)后(輥壓壓力為3bar～6bar，經(jīng)加熱輥壓后玻璃表面溫度達(dá)到50～75℃)放入高壓釜進(jìn)行高溫高壓處理獲得最終的目標(biāo)玻璃復(fù)合體?；蛘呱鲜龅囊来畏胖玫腻兡さ谝徊Ａ?、膠片、第二玻璃層對齊放置于帶抽氣口的真空密封袋并置于高壓釜內(nèi)，真空密封袋抽口與外部真空泵連接保持抽氣狀態(tài)，同時(shí)高壓釜內(nèi)形成高溫高壓的熱塑環(huán)境，從而獲得最終的目標(biāo)玻璃復(fù)合體。上述高溫高壓是指這樣的環(huán)境，即溫度范圍在100℃～160℃，壓力范圍在1.0MPa～1.6MPa，處理時(shí)間為1.5～2.5h。作為夾層玻璃制備領(lǐng)域的技術(shù)人員針對高溫高壓環(huán)境以及夾層玻璃的具體制備流程是容易理解和獲得的知識(shí)。

上述的夾層節(jié)能玻璃以及制備方法具有如下的優(yōu)勢：

(1)設(shè)計(jì)的合適的氧化釩復(fù)合膜層(熱色智能膜層)被封裝在玻璃復(fù)合體內(nèi)部，具有延緩老化增加使用壽命；而且，氧化釩膜層與玻璃和膠片不直接接觸，避免了因相鄰材料成分侵入引起的性能下降等問題；

(2)相比于其它附著LOW-E膜層的夾層玻璃而言具有更好的節(jié)能效果，尤其在紅外區(qū)域具有隨著環(huán)境溫度調(diào)節(jié)光線的特性；

(3)在氧化釩鍍膜玻璃基片的選擇方面可以選取非鋼化應(yīng)力增強(qiáng)的普通玻璃和應(yīng)力增強(qiáng)的鋼化玻璃滿足不同的使用需求，特別情況下可采用化學(xué)鋼化玻璃基片作為節(jié)能玻璃制備的原材料獲得更好的抗沖擊強(qiáng)度。

附圖說明：

圖1：夾層節(jié)能玻璃結(jié)構(gòu)圖示；

圖2：夾層節(jié)能玻璃紫外輻照前光譜；

圖3：夾層節(jié)能玻璃紫外輻照后光譜；

圖1中，1、第一玻璃層，2、氧化釩熱色功能膜層，3、粘結(jié)膠片，4、第二玻璃層。

圖2中，A為實(shí)施例6紫外輻照前低溫相透過光譜，B為紫外輻照前高溫相透過光譜。

圖3中，C為實(shí)施例6紫外輻照后低溫相透過光譜，D為紫外輻照后高溫相透過光譜。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖說明詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容，以便更好理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，而并非對本發(fā)明中的限制。

本發(fā)明夾層節(jié)能玻璃的制備方法包括以下步驟：

(a)常溫下，按照熱色智能膜層的結(jié)構(gòu)，在一個(gè)玻璃層上依次沉積各層材料，得到鍍膜玻璃基片；所述熱色智能膜層包括氧化釩膜層及設(shè)置于該氧化釩膜層兩側(cè)的保護(hù)層

(b)對鍍膜玻璃基片進(jìn)行退火處理，獲得具有相變功能的氧化釩熱色智能膜層；

(c)在退火處理后的鍍膜玻璃基片鍍膜側(cè)依次放置膠片、另一個(gè)玻璃層，通過熱壓成型得到夾層節(jié)能玻璃。

實(shí)施例1

該實(shí)施例所采用的玻璃基片均為非鋼化應(yīng)力增強(qiáng)基片(普通玻璃)，其厚度范圍3mm～10mm，本實(shí)施例分別選擇為3mm(第一玻璃層)和5mm(第二玻璃層)的玻璃基片，選用1.52mm透明PVB作為膠片，其余厚度也可以選擇0.36mm、0.76mm、1.14mm、2.24mm等常見的尺寸。氧化釩熱色膜層的膜層結(jié)構(gòu)為G/NiCrOx(10nm)/VOx(80nm)/NiCrOx(15nm)(G代表第一玻璃層，下同)。其中VOx的x＝2，x為平均原子數(shù)，通過XPS(X射線光電子能譜)進(jìn)行測試獲得。

制備步驟：

1)3mm的非鋼化應(yīng)力增強(qiáng)的平板玻璃基片，進(jìn)入鍍膜系統(tǒng)真空濺射室依次沉積NiCrOx、VOx、NiCrOx薄膜；

2)將鍍膜玻璃放入充入N₂氣氛的真空退火爐采用紅外退火，功率密度為120KW/m²， 退火時(shí)間60s；

3)按照順序疊加退火后的鍍膜第一玻璃層、膠片、第二玻璃層，組合好的半成品夾層玻璃，經(jīng)過加溫、輥壓使之成型。輥壓壓力為3bar～6bar，經(jīng)加熱輥壓后玻璃表面溫度達(dá)到50～75℃。然后將玻璃送入高壓釜內(nèi)進(jìn)行高溫高壓成形，其高壓釜的壓力為1MPa～1.6MPa，高壓釜溫度范圍為100℃～160℃。本案例中輥壓壓力為5bar，表面溫度65℃，高壓釜的壓力為1.4MPa，高壓釜的溫度為145℃，處理1.5h。

實(shí)施例2

相比于實(shí)施例1，不同之處在于附著熱色智能膜層的第一玻璃層為經(jīng)過物理鋼化的8mm玻璃，其鋼化應(yīng)力強(qiáng)度達(dá)到100MPa，第二玻璃層為10mm非鋼化應(yīng)力增強(qiáng)基片(普通玻璃)。熱色智能膜層的膜層結(jié)構(gòu)為G/SixNy(30nm)/NiCrOx(1nm)/VOx(150nm)/NiCrOx(8nm)/SixNy(150nm)。其中VOx的x＝1.75，x為平均原子數(shù)。退火時(shí)間65s，制備夾層過程中棍壓壓力為3bar，表面溫度75℃，高壓釜溫度100℃，壓力1.6MPa，處理時(shí)間2.5h。

實(shí)施例3

相比于實(shí)施例2不同之處在于附著氧化釩熱色膜層的3mm的第一玻璃層為經(jīng)過化學(xué)鋼化的玻璃，鋼化應(yīng)力強(qiáng)度達(dá)到400MPa，第二玻璃層為3mm非鋼化應(yīng)力增強(qiáng)基片。熱色智能膜層的膜層結(jié)構(gòu)為G/SixNy(70nm)/NiCrOx(7nm)/VOx(30nm)/NiCrOx(11nm)/Cr(1nm)/SixNy(120nm)。其中VOx的x＝2.15，x為平均原子數(shù)。退火時(shí)間52s，制備夾層過程中棍壓壓力為6bar，表面溫度50℃，高壓釜溫度160℃，壓力1.0MPa，處理時(shí)間2h。

實(shí)施例4

相比于實(shí)施例1不同之處在于第一玻璃層和第二玻璃層均為5mm半鋼化玻璃，其鋼化應(yīng)力強(qiáng)度達(dá)到50MPa，熱色智能膜層結(jié)構(gòu)為G/SixNy(30nm)/NiCrOx(3nm)/ITO(10nm)/NiCrOx(3nm)/VOx(70nm)/NiCrOx(3nm)/Ti(10nm)/ZnO₂(30nm)。其中VOx的x＝2，x為平均原子數(shù)。退火時(shí)間為60s。

實(shí)施例5

相比于實(shí)施例4不同之處在于粘結(jié)膠片為0.76mm的隔音PVB，熱色智能膜層結(jié)構(gòu)為G/ZrO₂(40nm)/NiCr(1nm)/Ag(15nm)/Ni(8nm)/NiCrOx(3nm)/VOx(70nm)/NiCrOx(10nm)/NiCr(15nm)/SixNy(70nm)。其中VOx的x＝2.01，x為平均原子數(shù)。退火過程是在大氣環(huán)境中進(jìn)行，退火時(shí)間50s。

實(shí)施例6

相比于實(shí)施例1不同之處在于，氧化釩熱色膜層的膜層結(jié)構(gòu)為G/ZrO₂(30nm)/VOx(80nm)/ZrNx(60nm)。其中VOx的x＝2，x為平均原子數(shù)。

實(shí)施例7

相比于實(shí)施例6不同之處在于，氧化釩熱色膜層的膜層結(jié)構(gòu)為G/ZrO₂(30nm)/VOx(40nm)/ZrO₂(60nm)/ZrO₂(30nm)/VOx(40nm)/NiCrOx(3nm)/ZrO₂(60nm)。其中VOx的x＝2，x為平均原子數(shù)。

實(shí)施例8

相比于實(shí)施例6不同之處在于，氧化釩膜層摻雜W元素，其摻雜量摩爾濃度為1.5％，其膜層結(jié)構(gòu)表述為G/ZrO₂(30nm)/VOx：W(80nm)/ZrNx(60nm。其中VOx的x＝2，x為平均 原子數(shù)。相變溫度為32.5℃。其中VOx：W代表摻雜W的氧化釩膜層。

實(shí)施例9

相比于實(shí)施例3，不同之處在于，兩個(gè)SixNy層的材料替換為Nb₂O₅。

實(shí)施例10

相比于實(shí)施例3，不同之處在于，兩個(gè)SixNy層的材料替換為SnO₂。

上述實(shí)施例1-7，9-10中，最終獲得的具有相變功能的氧化釩復(fù)合膜層，其相變溫度在60～70℃之間，這些膜層結(jié)構(gòu)中通過對氧化釩膜層進(jìn)行摻雜后可以將相變溫度降低至55℃以下，甚至可以低至35℃以下。

采用實(shí)施例6中的夾層玻璃進(jìn)行紫外輻照性能測試，其具體實(shí)施參照夾層玻璃2009年國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如圖2所示為紫外輻照前高低溫相透過光譜曲線，如圖3所示為紫外輻照后高低溫相變曲線，紫外輻照前后性能穩(wěn)定，紫外輻照前2000nm高低溫調(diào)節(jié)率為44.7％，紫外輻照后2000nm高低溫調(diào)節(jié)率為44.16％，基本保持不變。此外也針對其它實(shí)施例進(jìn)行紫外輻照檢測，輻照前后2000nm處高低溫相變調(diào)節(jié)率的差異都非常小，一般都在1％的范圍內(nèi)，故該結(jié)構(gòu)的夾層節(jié)能玻璃具有良好的耐紫外輻照性能，其氧化釩膜層在有效阻隔紫外的同時(shí)并未與膠片相互作用產(chǎn)生負(fù)面影響。

綜上所提供的實(shí)施例中玻璃基片的鋼化方式方法、玻璃厚度、PVB的厚度以及膜層結(jié)構(gòu)等相關(guān)參數(shù)的選擇僅作為一種較好能夠?qū)崿F(xiàn)某種結(jié)構(gòu)、達(dá)到一定安全性能以及一定的成本指標(biāo)的構(gòu)造形式，并非作為本發(fā)明的任何限定。