一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃及其制备方法，玻璃包括基板，基板的表面上设有复合膜层，复合膜层由内之外依序包括内层、中间层和外层，内层为二氧化硅层，中间层为二氧化硅+类金刚石层，外层为氟化类金刚石层。本发明专利技术的玻璃具有良好的自洁、防雾和隔热功能，同时膜层间的结合强度高。

A self-cleaning, fog-proof and heat-insulating coated glass and its preparation method

The invention discloses a self-cleaning, fog-proof and heat-insulating coated glass and a preparation method thereof. The glass comprises a base plate, and a composite film layer is arranged on the surface of the base plate. The composite film layer consists of an inner layer, an intermediate layer and an outer layer in sequence. The inner layer is a silica layer, the middle layer is a silica+diamond-like layer, and the outer layer is a fluoride diamond-like layer. The glass of the invention has good self-cleaning, anti-fog and heat insulation functions, and high bonding strength between film layers.

【技术实现步骤摘要】
一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃及其制备方法
本专利技术涉及镀膜玻璃领域，尤其涉及一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃及其制备方法。
技术介绍
玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的，它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2OCaO6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体，广泛应用于建筑物，用来隔风透光。以二氧化硅(SiO2)作为玻璃表面的无机薄膜材料是一个不错的选择，因为二氧化硅是一种无机材料，物理、化学性质稳定，耐热、耐磨性及力学性能好。其成分本身就是玻璃基体材料的一个重要组成部分，可以与玻璃表面产生良好的结合，薄膜不易剥落。另外，二氧化硅表面容易产生OH基团，且其薄膜是多孔的，因此具有良好的亲水性。但是单一使用二氧化硅薄膜时，其表面容易被难挥发的油脂类或其它有机污染物所附着，堵塞其微孔，使玻璃表面失去亲水性而形成疏水表面，水分无法在玻璃表面铺展开来，玻璃就失去防雾效果。二氧化硅本身并没有自洁净功效，不能有效防止和去除玻璃表面的难挥发有机污染物。若SiO2层作为最外层，由于膜表面富含亲水基团(Si–OH)，易吸收周围环境的水汽，导致层膜的透光率下降。此外空气中的粉尘也易吸附于薄膜表层，如果薄膜不具备自清洁性能将会对薄膜透过率造成影响。因此，要实现玻璃表面的长期有效防雾，单一的二氧化硅涂层是不行的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种膜层结合度高的自洁、防雾、隔热镀膜玻璃及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃，包括基板，基板的表面上设有复合膜层，复合膜层由内之外依序包括内层、中间层和外层，所述内层为二氧化硅层，中间层为二氧化硅+类金刚石层，外层为氟化类金刚石层。所述二氧化硅层的厚度为20-50nm。所述二氧化硅+类金刚石层的厚度为10-30nm。所述氟化类金刚石层的厚度为50-80nm。所述基板的厚度为3-7mm。本专利技术玻璃制备方法包括以下步骤：1)用清洗机对基板进行清洗；2)内层：将基板送入镀膜室，射频磁控溅射二氧化硅层，基板的温度为25-60℃，负偏压100-150V，工作气压0.2-1Pa，基板转速2-8rpm，二氧化硅靶电流2-4A，氩气流量为15-25mL/min，溅射时间为45-135min，射频功率为100-300W，二氧化硅靶与基板间距离为40-60mm；3)中间层：继续射频磁控溅射二氧化硅+类金刚石层，基板的温度为25-60℃，负偏压100-150V，工作气压0.2-1Pa，基板转速2-8rpm，二氧化硅靶电流2-4A，碳靶电流2-4A，氩气流量为15-25mL/min，溅射时间为10-50min，射频功率为100-300W，二氧化硅靶、碳靶与基板间距离均为40-60mm；4)外层：继续射频磁控溅射氟化类金刚石层，基板的温度为25-60℃，负偏压100-150V，工作气压0.2-1Pa，基板转速2-8rpm，碳靶电流2-4A，CHF3气流量为5-10mL/min，氩气流量为15-25mL/min，溅射时间为10-50min，射频功率为100-300W，碳靶与基板间距离为40-60mm。本专利技术采用以上技术方案，具有以下有益效果：1、SiO2层具有折射率低，具有化学性质稳定，膜层附着力强，能与基板表面产生良好的结合，耐磨性好等特点，同时是理想的减反射材料；在红外光区有高的阻隔率，在可见光区有高的透过率，在紫外区有高的吸收率，使得玻璃表面具有良好的隔热特性。2、中间层和外层中都具有类金刚石层，类金刚石层具有硬度高、耐磨性好和良好的透明性；同时F-DLC层表面能低，具有防水及抗粘附性能，自清洁性能优异；此外类金刚石层还具有疏水表面，具有良好的防雾功能；因此，类金刚石层能使得玻璃表面具有极佳的自洁、防雾功能。3、相邻两个膜层间均有相同的成分进行过渡，这样可以有效提高相邻膜层间的结合强度。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明：图1为本专利技术的示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃，包括基板1，基板1的表面上设有复合膜层，复合膜层由内之外依序包括内层2、中间层3和外层4，所述内层为二氧化硅层(SiO2层)，中间层为二氧化硅+类金刚石层(SiO2+DLC层)，外层为氟化类金刚石层(F-DLC层)。其中，基板的厚度为3-7mm，二氧化硅层的厚度为20-50nm，二氧化硅+类金刚石层的厚度为10-30nm，氟化类金刚石层的厚度为50-80nm。实施例1，本专利技术玻璃制备方法包括以下步骤：1)用清洗机对基板进行清洗；2)内层：将基板送入镀膜室，射频磁控溅射SiO2层，基板的温度为25℃，负偏压100V，工作气压0.2Pa，基板转速2rpm，二氧化硅靶电流2A，氩气流量为15mL/min，溅射时间为10min，射频功率为100W，二氧化硅靶与基板间距离为40mm；3)中间层：继续射频磁控溅射SiO2+DLC层，基板的温度为25℃，负偏压100V，工作气压0.2Pa，基板转速2rpm，二氧化硅靶电流2A，碳靶电流2A，氩气流量为15mL/min，溅射时间为10min，射频功率为100W，二氧化硅靶、碳靶与基板间距离均为40mm；4)外层：继续射频磁控溅射F-DLC层，基板的温度为25℃，负偏压50V，工作气压0.2Pa，基板转速2rpm，碳靶电流2A，CHF3气流量为5mL/min，氩气流量为15mL/min，溅射时间为10min，射频功率为100W，碳靶与基板间距离为40mm。实施例2，本专利技术玻璃制备方法包括以下步骤：1)用清洗机对基板进行清洗；2)内层：将基板送入镀膜室，射频磁控溅射SiO2层，基板的温度为40℃，负偏压120V，工作气压0.8Pa，基板转速5rpm，二氧化硅靶电流4A，氩气流量为20mL/min，溅射时间为30min，射频功率为300W，二氧化硅靶与基板间距离为50mm；3)中间层：继续射频磁控溅射SiO2+DLC层，基板的温度为40℃，负偏压120V，工作气压0.8Pa，基板转速5rpm，二氧化硅靶电流4A，碳靶电流4A，氩气流量为20mL/min，溅射时间为30min，射频功率为300W，二氧化硅靶、碳靶与基板间距离均为50mm；4)外层：继续射频磁控溅射F-DLC层，基板的温度为40℃，负偏压120V，工作气压0.8Pa，基板转速5rpm，碳靶电流4A，CHF3气流量为7mL/min，氩气流量为20mL/min，溅射时间为30min，射频功率为300W，碳靶与基板间距离为50mm。实施例3，本专利技术玻璃制备方法包括以下步骤：1)用清洗机对基板进行清洗；2)内层：将基板送入镀膜室，射频磁控溅射SiO2层，基板的温度为60℃，负偏压150V，工作气压1Pa，基板转速8rpm，二氧化硅靶电流4A，氩气流量为25mL/min，溅射时间为50min，射频功率为300W，二氧化硅靶与基板间距离为60mm；3)中间层：继续射频磁控溅射SiO2+DLC层，基板的温度为60℃，负偏压150V，工作气压1Pa，基板转速8rp本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃，包括基板，基板的表面上设有复合膜层，复合膜层由内之外依序包括内层、中间层和外层，其特征在于：所述内层为二氧化硅层，中间层为二氧化硅+类金刚石层，外层为氟化类金刚石层。

【技术特征摘要】
1.一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃，包括基板，基板的表面上设有复合膜层，复合膜层由内之外依序包括内层、中间层和外层，其特征在于：所述内层为二氧化硅层，中间层为二氧化硅+类金刚石层，外层为氟化类金刚石层。2.根据权利要求1所述的一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃，其特征在于：所述二氧化硅层的厚度为20-50nm。3.根据权利要求1所述的一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃，其特征在于：所述二氧化硅+类金刚石层的厚度为10-30nm。4.根据权利要求1所述的一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃，其特征在于：所述氟化类金刚石层的厚度为50-80nm。5.根据权利要求1所述的一种自洁、防雾、隔热镀膜玻璃，其特征在于：所述基板的厚度为3-7mm。6.根据权利要求1所述的玻璃的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：1）用清洗机对基板进行清洗；2）内层：将基板送入镀膜室，射频磁控溅射二氧化硅层，基板的温度为25-60℃，负偏压100-150V，工作气压...

【专利技术属性】
技术研发人员：简明德，王乾廷，董俊豪，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35