一种中性色低辐射镀膜玻璃的制作方法

本发明属于镀膜玻璃领域，具体涉及一种中性色低辐射镀膜玻璃。

背景技术：

1、在可热处理的双银膜系结构中，膜层内的ag纳米粒子在热加工温度下，因受热激活而增加其热运动动能，由此导致金属颗粒的表面扩散速率上升，增强了颗粒间的相对运动与碰撞几率，从而易于发生团聚现象。当ag纳米粒子团聚后，由于团聚体的非均一性和几何复杂性，其局域表面等离子体共振(lspr)特征可能发生显著变化，表现为原本单一的lspr吸收峰出现宽化和重叠，降低了膜层对特定波长光的选择性吸收性能。这一光学性质的恶化会直接影响到膜层的光学响应效率和热管理效能，特别是对于依赖于精确调控光学反射、吸收和热传导性能的应用场景，ag纳米粒子的团聚效应会对膜层的整体热工性能造成重大影响。在传统的low-e应用中使用nicr合金，但nicr合金的热膨胀系数与ag膜的不完全匹配，导致薄膜内应力增大，间接增加ag纳米粒子团聚的风险，易引起薄膜破裂或分层，且由于ni在ag或cu中的高溶解度，导致热处理后由于ni在ag或cu膜层中扩散，影响ag和cu的光学性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种中性色低辐射镀膜玻璃。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种中性色低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基板以及镀设于所述的玻璃基板一侧表面的镀膜层，所述的镀膜层包括所述的玻璃基体上由内到外依次沉积的第一介质层、第一种子层、第一功能层、第一保护层、第一azo层、第二保护层、第二介质层、第二种子层、第二功能层、第三保护层、第二azo层、第三介质层，所述的第一保护层、第二保护层、第三保护层均为nbti、nbcr、nicr、nbtiox、nbcrox、nicrox中一种或多种的组合，且所述的第一保护层、第二保护层、第三保护层中至少一个包括nbti、nbtiox。

4、通过将nbti合金作为金属保护层，对ag层或ag+cu层进行表面改性，降低其在热加工过程中发生团聚的趋势，以确保膜层热工参数的稳定性。具体为：由于nbti合金在ag或cu中溶解度低，能够有效防止ag在后续的热加工过程中发生团聚，保持热加工前后热工性能的相对稳定，同时保证不影响ag或cu的光学性能。

5、nbti合金作为过渡层的优势：nbti合金因其具有与ag和zno或azo相近的晶格参数，可实现较好的晶格匹配，从而提高界面处的结合强度。同时，nbti合金的热膨胀系数介于ag和zno之间，有助于缓解热应力，防止热处理过程中的裂纹生成。此外，nbti合金氧化后可以形成稳定界面，防止ag与氧直接接触导致氧化失效。

6、在热加工过程中，nbti合金层可以通过以下方式抑制ag膜纳米粒子的团聚，具体如下：

7、(1)可提供物理阻挡：nbti的氧化物具有很高的吉布斯自由能(δg)，当nbti作为ag薄膜的表面层时，在高温退火过程中，nbti能快速形成nbtiox这样的氧化物钝化层，这种钝化层的存在可以有效地阻挡ag原子的表面扩散，从而抑制ag薄膜的团聚过程；

8、(2)nbti合金本身的内聚能非常高，这意味着nbti原子之间的键合强度很强。在高温环境下，这种高强度的内聚性有助于保持nbti合金表面层的结构稳定性，避免其在高温下发生形变或破坏，进而维持其作为抑制ag团聚的有效屏障；

9、(3)低溶解度：尽管nbti合金在银中的溶解度相对较低，但这恰好有利于防止nbti原子进入ag薄膜内部形成大量固溶体，从而影响到银薄膜原有的物理性能，通过形成一个既不易溶解又稳定的nbti合金氧化物界面层，既能防止nbti向ag基体的扩散，又能有效阻止ag原子的表面迁移，达到抑制团聚的目的。

10、在一些实施方式中，nbti合金中ti的含量约为20-50％。

11、在一些实施方式中，所述的第一介质层、第二介质层、第三介质层均为sinx层、siox层、sinxoy层、tiox层中的一层或多层的组合。

12、在一些实施方式中，所述的第一种子层、第二种子层为znox层、znsnox层中的一层或多层的组合。

13、在一些实施方式中，所述的第一功能层、第二功能层为ag层、ag+cu层或ag+cu+ag层。

14、因sinx与玻璃具有良好的结合性能，且具有很强的抗腐蚀、抗机械划伤、抗高温氧化的性能，是一种化学稳定性极好的高强度、高硬度材料，所以第一介质层、第二介质层、第三介质层材质均选用sinx，可以起到提高功能层(ag层)对玻璃表面附着力、保护功能层(ag层)、调节外观颜色、提高膜层硬度的作用，有效提高膜层机械加工性能。

15、第一种子层、第二种子层材质均优选为znox。znox作为种子层可提高膜层的平整度，为功能层提供一个没有污染的洁净表面，增强功能层金属在膜层中的附着力，使其更好的发挥性能。znox在提高了可见光通过的同时对红外线有高的反射，以达到保温或隔热的效果。

16、功能层优选为ag+cu层，金属ag具有非常好的导电性，cu层为透过色改善层，两者结合可以使整个膜层的面电阻和辐射率降低，也起着调节膜层颜色和性能的作用。

17、第一azo层、第二azo层均使用氧化锌铝陶瓷靶材在纯氩气氛围中进行溅射制备而来，溅射速率较高，使用过程不会产生掉渣，膜层表面光滑致密，能够防止前面保护层及功能层被后续溅射过程氧化，起到极好的保护作用。

18、在一些实施方式中，所述的第一保护层、第二保护层、第三保护层的厚度范围均为0-6nm；所述的第一介质层的厚度范围为24-51nm；所述的第一种子层、第二种子层的厚度范围为6-17nm；所述的第一azo层、第二azo层的厚度范围均为0-6nm；所述的第二介质层的厚度范围为49-76nm；所述的第三介质层的厚度范围为32-54nm。

19、在一些实施方式中，所述的第一功能层、第二功能层的厚度范围均为10-18nm；若所述的第一功能层、第二功能层包括cu层，cu层的厚度范围是0-4nm。

20、上述的具有热稳定性的中性色低辐射镀膜玻璃的制备方法如下：

21、1、将待镀膜的玻璃基板进行清洗干燥；

22、2、真空过渡；

23、3、自玻璃基板向外依次真空磁控溅射形成以下各溅射层，具体溅射方法为：

24、s1：第一介质层sinx层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是24-51nm；

25、s2：第一种子层znox层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是6-17nm；

26、s3：第一功能层ag+cu层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，按照顺序依次分别镀ag、cu层，膜层厚度范围是10-18nm(如有cu层，cu层的厚度范围是0-4nm)；

27、s4：第一保护层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是0-6nm；

28、s5：第一azo层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是6nm；

29、s6：第二保护层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是0-6nm；

30、s7：第二介质层sinx层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是49-76nm；

31、s8：第二种子层znox层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是6-17nm；

32、s9：第二功能层ag+cu层或ag层，(按照顺序依次分别镀膜，其中cu层为透过色改善层)，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是10-18nm(如有cu，cu的厚度范围是0-4nm)；

33、s10：第三保护层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是0-6nm；

34、s11：第二azo层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是6nm；

35、s12：第三介质层sinx层，采用磁控溅射工艺溅射镀膜，膜层厚度范围是32-54nm。

36、其中s1、s7、s12膜层的溅射方法为：采用交流中频电源，使用靶材为sial靶或者纯si靶，靶材纯度大于99.7％(如果采用sial靶，sial靶中中al含量为8～15wt％，sial材料中掺杂的al主要作用是增加膜层材料的导电性，下同)，在氩气、氮气混合气体中溅射而成；

37、其中s2、s8膜层的溅射方法为：采用交流中频电源，使用靶材为znal靶，靶材纯度大于99.8％，靶材中al含量为1.5～2.5wt％，在氩气、氧气混合气体中溅射而成；

38、其中s3、s9膜层的溅射方法为：采用直流电源，使用靶材为ag+cu靶或ag靶，靶材纯度大于99.99％，在纯氩气工作气体中进行溅射；

39、其中s4、s6、s10膜层的溅射方法为：采用直流电源，使用靶材为nbti靶、或nbcr靶nicr靶，靶材纯度大于99.9％，在纯氩气工作气体中进行溅射；

40、其中s5、s11膜层的溅射方法为：采用交流中频电源，使用靶材为azo靶(azo靶为氧化物陶瓷掺铝氧化锌靶，靶材中al2o3含量范围是2～3wt％)靶材纯度大于99.8％，在纯氩气工作气体中进行溅射。

41、在一些实施方式中，所述的镀膜玻璃还包括设置在所述的第三介质层外侧的第三种子层、第三功能层、第四保护层、第三azo层、第四介质层。

42、在一些实施方式中，所述的第三种子层为znox层、znsnox层中的一层或多层的组合；所述的第三功能层为ag层、ag+cu层或ag+cu+ag层；所述的第四保护层为nbti、nbcr、nicr、nbtiox、nbcrox、nicrox中一种或多种的组合；所述的第四介质层为sinx层、siox层、sinxoy层、tiox层中的一层或多层的组合。

43、在一些实施方式中，所述的第三种子层的厚度范围为6-17nm；所述的第三功能层的厚度范围为10-18nm；所述的第四保护层的厚度范围为0-5nm；所述的第三azo层的厚度为6nm；所述的第四介质层的厚度范围为25-41nm。

44、由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

45、本发明提供一种具有热稳定性的中性色低辐射镀膜玻璃，通过nbti作为金属保护层，对ag层或ag+cu层进行表面改性，降低其在热加工过程中发生团聚的趋势，以确保膜层热工参数的稳定性。