一种在线易洁镀膜玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种玻璃产品，特别涉及一种在线易洁镀膜玻璃及其制备方法。一种在线易洁镀膜玻璃，所述的在线易洁镀膜玻璃是在玻璃基板表面依次镀上掺碳二氧化硅膜和二氧化钛膜。本发明专利技术采用在玻璃表面上镀制掺碳的氧化硅膜与二氧化钛膜，利用碳加速Ti3+的生产，加速解决易洁净玻璃光催化效果低问题。本发明专利技术的在线易洁镀膜玻璃可以提高对于太阳光在玻璃光催化效果上的应用，例如对于可见光区等其他太阳光能的利用，同时保证避免TiO2膜老化以至于其氧化能力变弱，光热稳定性变差，同时，具有可以进行大面积生产，保证总反应速度，提高太阳能利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃产品，特别涉及一种在线易洁镀膜玻璃及其制备方法。
技术介绍
所谓的易洁玻璃在太阳光的紫外线的照射下表面能呈现超亲水的状态，这样一旦有水冲洗或者下雨，就可以把玻璃表面的脏污随水一起冲掉，起到清洁的作用。易洁净玻璃在近十几年的发展较为迅猛，具有广泛的市场前景与市场需求量。易洁净玻璃进行十几年的发展，在现有技术中仍然存在以下问题：易洁净玻璃对于太阳能的利用率低；量子产率低，总反应速度慢；大面积镀膜工艺在技术上仍有难度，尤其是在大面积生产的条件下，还在存在着如何保证TiO2薄膜中的锐钛矿型结构提高、膜均匀一致等问题。针对对于太阳能利用率低的问题，TiO2薄膜在紫外光线的照射下才可以产生洁净效果，但是在太阳光中紫外线仅是很小的一部分光线即小于总太阳能的5％，大部分的可见光都不能进行光催化效果。在现有技术中贵金属银、铂担载以及过渡金属掺杂(如钒、钨、铬、铁等)进行解决，但是该种方法虽然可以提高太阳能的利用效率，可是也使得TiO2膜紫外线光反应活性降低，氧化能力变弱，产生光热稳定性变差的问题，提高镀膜成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，可以满足大面积的方法玻璃镀膜生产需求，同时通过提高Ti3+在TiO2膜中的存在比例，增加量子产率，提高总反应速度，促进光催化效率，使得玻璃具有更佳的易洁静使用效果。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在线易洁镀膜玻璃，所述的在线易洁镀膜玻璃是在玻璃基板表面依次镀上掺碳二氧化硅膜和二氧化钛膜。作为优选，掺碳二氧化硅膜是由掺碳二氧化硅膜原料在玻璃基板表面镀膜而成，掺碳二氧化硅膜原料按质量分数为：甲硅烷15-19％，乙烯21-26％，二氧化碳48-55％，氮气8-10％，其中甲硅烷的体积浓度为30％，以氮气为载气进行制取；二氧化钛膜是由二氧化钛膜原料在掺碳二氧化硅膜的表面镀膜而成，二氧化钛膜原料按质量分数为：钛酸异丙酯8-13％，以氮气87-92％作为载气进行制取。作为优选，把掺碳二氧化硅膜原料混合搅拌后，以氮气为载气，以215-385L/每分钟进行镀膜；钛酸异丙酯加热至190-205℃成为气态，以氮气为载气，二氧化钛膜原料的混合气以400-580L/每分钟在掺碳二氧化硅膜表面进行镀膜，玻璃基片的拉引速度为488-800m/h。作为优选，在浮法玻璃生产线上，熔融的玻璃液进入锡槽成型后，锡液温度控制在580-620℃，锡槽横向温差控制在±3.8℃，镀膜器与玻璃基板的喷洒距离为1.5mm，经过第一镀膜器与第二镀膜器后，依次在锡槽中完成掺碳二氧化硅膜与二氧化钛膜镀制。作为优选，所述的掺碳二氧化硅膜中的二氧化碳与二氧化钛膜的钛酸异丙酯在控制其加入混合气时速度比值为1:8-9，所述的玻璃产品的掺碳二氧化硅膜厚度为15-25nm,二氧化钛膜厚度为40-55nm。作为优选，所述的镀膜是采用在线镀膜装置实现，该装置的主体是具有三个纵向孔道的石墨板构成，三个孔道中位于两侧的是排气孔，中间的是进气孔，进气孔和排气孔内均设置有固定在石墨板内壁上的导流片；在线镀膜装置包括进气底板和进气顶板，进气顶板位于进气孔上方，进气底板的下端面与玻璃基板的上表面距离为3-5mm。作为优选，排气孔内的导流片均匀交错设置，进气孔内的导流片最上面的为第一片导流片，最接近进气底板的为底部导流片，第一片导流片和底部导流片均为平板，第一片导流片和底部导流片之间的导流片采用高度14-15mm长度23-24mm的角钢，第一片导流片和底部导流片之间的导流片均匀交错设置。角钢为L形，因此气体在进入进气孔内时，经角钢导流板易形成湍流，使气体流动更加缓慢，有利于镀层的均匀分布。作为优选，排气孔和进气孔的直径为26-28mm，进气顶板与第一片导流片的距离为3-5mm。进一步的，一个角钢导流片的顶部到相邻的上一个角钢导流片之间的距离为3-5mm。在线镀膜装置通过对镀膜器导流片的优化设计，可以均匀混合膜层原料，通过在线镀膜装置的导流可以精细控制膜层原料的流速，达到产出掺碳二氧化硅膜层(SiC-2SiO2)与二氧化钛膜层，两膜层物质与厚度在膜层结构结合时符合设计要求，并得到均匀牢固的膜层。本专利技术采用在玻璃表面上镀制掺碳的氧化硅膜与二氧化钛膜，利用碳加速Ti3+的生产，加速解决易洁净玻璃光催化效果低问题。二氧化钛的自洁净过程具体方程如下：h+是电子空穴，e-是光生电子，电子空穴与光生电子在水和空气中会发生下列反应，继而产生具有强氧化作用的自由基来降解污渍达到易洁净的目的，具体反应如下：·O2-为氧负离子自由基，·OH为氢氧自由基，当二氧化钛膜直接镀制在玻璃基板表面，TiO2膜会出现Ti、O，并有少量的C、Na、Ca存在，这种情况下，存在有Ti4+、Ti3+、Ti2+。Ti3+的产生是由于薄膜中的碳在氧化过程中从TiO2分子结构中夺取氧，造成Ti4+被还原成Ti3+和Ti2+。Ti3+处于距离TiO2的导电带0.3eV处，Ti3+可以捕捉TiO2导电带中的e-(即光生电子)，阻止e-和h+(电子空穴)复合，从而提高TiO2膜的光催化效率，而现有技术中Ti3+在TiO2膜中占32.38％，Ti4+占61.75％，Ti2+占5.87％。一种在线易洁镀膜玻璃的制备方法，该方法是在玻璃基板表面依次镀上掺碳二氧化硅膜和二氧化钛膜，把掺碳二氧化硅膜原料混合搅拌后，以氮气为载气，以215-385L/每分钟进行镀膜；钛酸异丙酯加热至190-205℃成为气态，以氮气为载气，二氧化钛膜原料的混合气以400-580L/每分钟在掺碳二氧化硅膜表面进行镀膜，玻璃基片的拉引速度为488-800m/h。本专利技术的在线易洁镀膜玻璃可以提高对于太阳光在玻璃光催化效果上的应用，例如对于可见光区等其他太阳光能的利用，同时保证避免TiO2膜老化以至于其氧化能力变弱，光热稳定性变差，同时，具有可以进行大面积生产，保证总反应速度，提高太阳能利用率。本专利技术的主要优点体现在以下几个方面：1、本专利技术通过对于掺碳二氧化硅膜的CO2与二氧化钛膜的钛酸异丙酯在控制其加入混合气速度比值、两个膜原料合理调配与镀膜速度等因素进行有效控制，进而保证成品的易洁净玻璃中的Ti3+最大化存在，避免e-和h+(电子空穴)复合，进而提高光催化效果。2、本专利技术的玻璃产品具有更广的太阳能光波长利用范围，包括紫外光区与可见光区，其可利用的波长范围380本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线易洁镀膜玻璃，其特征在于：所述的在线易洁镀膜玻璃是在玻璃基板表面依次镀上掺碳二氧化硅膜和二氧化钛膜。

【技术特征摘要】
1.一种在线易洁镀膜玻璃，其特征在于：所述的在线易洁镀膜玻璃是在玻璃基板表面依次镀上掺碳二氧化硅膜和二氧化钛膜。
2.根据权利要求1所述的在线易洁镀膜玻璃，其特征在于：掺碳二氧化硅膜是由掺碳二氧化硅膜原料在玻璃基板表面镀膜而成，掺碳二氧化硅膜原料按质量分数为：甲硅烷15-19%，乙烯21-26%，二氧化碳48-55%，氮气8-10%，其中甲硅烷的体积浓度为30%，以氮气为载气进行制取；
二氧化钛膜是由二氧化钛膜原料在掺碳二氧化硅膜的表面镀膜而成，二氧化钛膜原料按质量分数为：钛酸异丙酯8-13%，以氮气87-92%作为载气进行制取。
3.根据权利要求1所述的在线易洁镀膜玻璃，其特征在于：把掺碳二氧化硅膜原料混合搅拌后，以氮气为载气，以215-385L/每分钟进行镀膜；钛酸异丙酯加热至190-205℃成为气态，以氮气为载气，二氧化钛膜原料的混合气以400-580L/每分钟在掺碳二氧化硅膜表面进行镀膜，玻璃基片的拉引速度为488-800m/h。
4.根据权利要求1所述的在线易洁镀膜玻璃，其特征在于：在浮法玻璃生产线上，熔融的玻璃液进入锡槽成型后，锡液温度控制在580-620℃，锡槽横向温差控制在±3.8℃，镀膜器与玻璃基板的喷洒距离为1.5mm，经过第一镀膜器与第二镀膜器后，依次在锡槽中完成掺碳二氧化硅膜与二氧化钛膜镀制。
5.根据权利要求1所述的在线易洁镀膜玻璃，其特征在于：所述的掺碳二氧化硅膜中的二氧化碳与二氧化钛膜的钛酸异丙酯在控制其加入混合气时速度比值为1:8-9，所述的玻璃产品的掺碳二氧化硅膜厚度为15-25nm,二氧化钛膜厚度为40-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘力武，候英兰，张炼文，杨斌，刘四清，龙文杰，陈立新，龙立华，唐检，郑崇，何亮，傅健，罗鹏才，
申请(专利权)人：株洲醴陵旗滨玻璃有限公司，漳州旗滨玻璃有限公司，长兴旗滨玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43