覆盖有薄层的玻璃制造技术

技术编号:5056268 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及基本上透明的玻璃,其包含在真空下利用磁控管沉积的薄层体系并具有防阳光和/或低辐射的性能,包含作为保护性表面层的基于钛氧化物和至少一种具有高硬度的其它金属氧化物的层,所述具有高硬度的其它金属氧化物选自包含ZrO2、SiO2、Cr2O3的组。根据本发明专利技术的玻璃具有这样的性质:耐受550℃的热处理5分钟而不引起光学缺陷(尤其是呈色和虹彩)的存在。这些玻璃是可钢化的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含一组薄层的玻璃(Vitrages),所述薄层赋予防阳光或低辐射性 能,并能够经得起弯曲/钢化类型的热处理。
技术介绍
最常用于所讨论的玻璃的涂层是在真空下通过磁控管辅助的沉积技术(所谓“磁 控溅射”)来实现的。通过这种方式沉积的层体系使得能够不论在热特性方面还是在光学方面都达到 卓越的性能。它们可以尤其具有非常大的选择性,换言之构成了对于红外线的强大滤波器, 同时允许可见波长通过。在最佳的情况下,它们可以提供理想的反射中性,从而尤其避免了 不希望的呈色。除了所寻求的性质以外,所讨论的玻璃还应当具有对于它们可能遭受的各种各样 侵害的足够耐受性(Msistance)。这尤其涉及化学侵害空气、水、盐雾...,但也涉及在其 使用当中,在运输或转化过程中它们经受的机械侵害。玻璃还经历诸如钢化(trempe)或弯曲这样的变态,这意味着在550_700°C的温度 下的热处理。这些玻璃的层体系应当对这些处理不太敏感或不敏感,换言之,它们的特征应 当保持基本不变。尤其是,玻璃应当保持没有如下这样的缺陷,该缺陷改变光学特性,尤其 是透明度,或者由于例如斑点或虹彩的形成而改变其外观。具有这些防阳光和/或低辐射性能的玻璃体系地包含一组反射红外线的所谓功 能层,以及一组保护前面的层并且最小化可见波长反射的介电层。在保护层中,最外面的那些层尤其应当赋予这些体系前面已讨论的机械和化 学耐受性能,当然同时不改变其它性能。然而,指示性地,以其机械耐受性(Msistance mecanique)著称的层,尤其是某些碳化物,例如钛或锆的碳化物,是过于吸收性的,以致于 不能被使用,即使是在非常薄的厚度下。以前的各种提议至少部分地满足了与这些也被称作“顶涂层(top-coat),,的表面 层有关的要求。在最常用的层当中,尤其列举钛氧化物层、锡氧化物层、二氧化硅层、氮化物 或氧氮化物尤其是硅和/或Al的氮化物或氧氮化物的层。根据经验,钛氧化物或锡氧化物 层对热处理过于敏感。氮化钛、氧氮化锆尤其显示出良好的耐热处理性,因为它们在热处理 之后提供了所需的特性。然而,这些层在处理之前和之后具有明显的光透射变化,这使得不 可能将未经处理的玻璃置于其它经处理的玻璃旁边。已提出了允许将热处理之前和之后的玻璃相组合的表面层。这尤其涉及二氧化硅 和氮化硅。二氧化硅的沉积非常困难,而氮化硅层只具有不足的耐刮划性。
技术实现思路
本专利技术提出用于这些防阳光和/或低辐射体系的表面层,其提供一组相对于现有 体系的性能而言经改善的性能。4本专利技术提出作为表面层布置基于钛氧化物和至少一种具有高硬度的其它金属氧 化物的层,所述具有高硬度的其它金属氧化物选自包含&02、Si02、Cr2O3的组。钛氧化物和其它金属氧化物的各自比例可以涵盖大的范围。为了使效果明显,该 一种或多种附加的氧化物应当占整体(ensemble)的至少5%重量,优选至少10%重量。在混合氧化物中,钛氧化物以至少40%重量存在,优选地以至少50%重量存在。特别优选地,钛氧化物占至少55%重量。在根据本专利技术使用的混合氧化物中,除了钛氧化物以外,锆氧化物由于其非常高 的硬度是特别优选的。它有利地以表面层的15至50%重量的比率存在。除了钛氧化物和上面列举的金属氧化物以外,根据本专利技术的表面层还可以包含前 述氧化物的几乎不可分离的额外氧化物。镧系元素如钇的氧化物或铪的氧化物尤其是这种 情况。当存在这些额外氧化物时,它们的含量保持相对有限并且不超过整体的8%重量,通 常保持小于5%。为了合适地发挥其保护作用,表面层应当具有一定的厚度。然而,如果安排该层仅 为了其赋予层体系的机械性能,那么相对适度的厚度就足够了。优选地,这个层的厚度不小 于 3nm0考虑到在这个表面层的组成中所含的氧化物是很透明的,那么可能的是,使用比 改善耐受性需要的厚得多的层。尤其可使用此保护层作为干涉滤波器的成分,换言之,作为 显著地参与维持高的可见透射和参与建立良好反射中性的层。用作干涉滤波器成分的表面层有利地与其它的介电层组合。因此,整体的选择不 仅考虑不同层的光学或结构性能(指数、透明度、晶体结构、界面性质),而且也要考虑形成 这些层的相对方便性。无论所考虑的结构如何,实际上,根据本专利技术的表面层保持至多等于35nm的厚度。在需要时,根据本专利技术的层体系还可包含多个保护性表面层。基于钛氧化物的层 可以与其它旨在进一步改善耐热处理性的层相结合。位于基于钛氧化物的层之下的这种类 型的层尤其是金属钛的层,其在这种热处理过程中发生氧化。还可以涉及氮化钛、氧氮化钛 的层,或者的氮化物或Ti&、Zr的氮化物或&、钛和铌的氧化物的层。尤其赋予非常好机械性能的根据本专利技术的表面层还可以有利地与提供大的化学 试剂耐受性的层组合。这种类型的层尤其是氮化硅和氧氮化硅的层(任选地具有在阴极中 作为掺杂剂存在的铝)。这些层紧接地位于保护性表面层并且尤其是基于钛氧化物的层的 下面。这些额外的层具有也可以是大约几纳米的相对适度的厚度。根据本专利技术的表面层对弯曲或钢化的热处理不太敏感或不敏感。在至少550°C的 温度下经历5分钟且对于20nm的厚度来说,其光透射变化不多于0. 1 %。指示性地,覆盖有 TiN机械耐受性层的类似玻璃在相同的条件下显示出大的翘曲。根据本专利技术的经覆盖的玻璃有利地具有根据形成标准ASTM 2486D的主题的方法 的耐刮划性,在0至100%的范围内,其不大于30%,优选地不大于20%,100%对应于完全 刮划的玻璃。根据本专利技术的经覆盖的玻璃还提供对湿度测试的非常好的耐受性。经受根据标准 ISO 6270的“Cleveland”测试并且在3天的期间,所达到的水平有利地为1至5等级中的5至少3,5对应于完全设有缺陷的玻璃。对于经受根据标准EN 1096的盐雾化测试的样品, 结果有利地是在2天暴露后大于3。根据本专利技术的包含“顶涂层”的体系尤其符合下述结构玻璃/阻挡(blocage)层/核化层/Ag/隔离(barriere)/介电/顶涂层。玻璃/阻挡层/核化层/Ag/隔离/介电/核化层/Ag/隔离/介电/顶涂层。玻璃/阻挡层/核化层/Ag/隔离/介电/核化层/Ag/隔离/介电核化层/Ag/ 隔离/介电//顶涂层。附图说明在也作为附图主题的下述实施例中详细地描述本专利技术,其中-图1是覆盖有对比层体系的玻璃的剖面示意图;-图2表示根据本专利技术的类似层体系;-图3是表示对于根据本专利技术使用的氧化物单层而言根据波长而变化的光吸收的 图;-图4在更详细的比例尺下与前一个图类似。 具体实施例方式出于清楚的考虑,图1中的玻璃以剖面形式呈现而没有遵守不同成分的比例。玻 璃片材1覆盖有一组包含基于反射红外线的银的层4的层。此银层被布置在两组介电层之 间,所述介电层对其进行保护并赋予其具有良好反射中性的良好光透射。银层4有利地沉积在基于锌氧化物的层3上。锌氧化物的层以及基于掺杂的锌氧 化物的层已知有助于与银层的良好界面的形成,而不粗糙。它们整体上改善了后者的性能。 对于相同量的每单位面积的银,所述层的传导以及因此的辐射率在它们以这种方式沉积时 得到了改善。可以只涉及小厚度的锌氧化物,该厚度不大于15nm。当锌氧化物的厚度较大时,风险是产生柱状生本文档来自技高网
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【技术保护点】
可钢化的基本上透明的玻璃,其包含在直空下利用磁控管沉积的薄层体系并具有防阳光和/或低辐射的性能,包含作为保护性表面层的基于钛氧化物和至少一种具有高硬度的其它金属氧化物的层,所述具有高硬度的其它金属氧化物选自包含ZrO↓[2]、SiO↓[2]、Cr↓[2]O↓[3]的组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:G迪斯特法诺
申请(专利权)人:旭硝子欧洲玻璃公司
类型:发明
国别省市:BE[]

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