一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構及製備方法
2023-05-15 05:03:01
一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構及製備方法
【專利摘要】本發明提供一種多功能節能玻璃鍍膜結構，其中，所述玻璃鍍膜結構包括：設在玻璃朝室外一側的節能調光層；設在玻璃朝室內一側的低輻射層(Low-E層)，其中所述低輻射層上還設有減反增透層。本發明提供了一種在室外高低溫狀態下都能達到節能效果的多功能節能玻璃鍍膜結構及其製備方法和用途。
【專利說明】一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構及製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構及製備方法，具體是指具有高溫調光，低溫保溫功能的多層玻璃鍍膜結構，屬於新型無機節能材料領域。
【背景技術】
[0002]我國建築單位面積能耗是發達國家的3至4倍。建築能耗佔能源總消費的近1/3，不但造成能源的巨大浪費，也是溫室氣體排放的重點大戶。用於建築採暖製冷空調的熱損失大部分集中在窗戶等開口處及牆體，屋頂等建築物外壁。對建築物的外壁特別是窗戶部分進行低碳智能型光熱綜合調控，開發高效節能舒適的新一代智能節能窗，符合國家戰略需求，具有重要的科學價值和應用前景，必將對我國節能減排做出巨大貢獻。目前國內外市場的節能窗主要是Low-E玻璃，特點是利用鍍膜結構控制實現靜態的光熱調節。但這種調節不隨季節變化或人為需要而改變，無法滿足我國冬冷夏熱地區雙向調節的需求。而智能型節能玻璃則可根據季節環境或居住者的需要隨時進行光熱調控，達到冬暖夏涼節能舒適的目的。在各種類型的智能型節能玻璃中，利用材料相變特性研發的熱致變色節能玻璃，結構簡單具有自動光熱雙向調節等突出優點，被譽為下一代節能舒適的「夢之窗」。
[0003]這種熱致變色材料以二氧化釩材料為代表，主要利用其可逆相變特性:在溫度升高到相變溫度後，二氧化釩在極短時間內由單斜相轉變為四方相。伴隨相變，二氧化釩紅外光透射性由高透過向低透射轉變，但同時可見光透過性保持基本不變，因而不會造成明顯的視覺透明性變化。同時，二氧化釩基熱致變色玻璃也是目前結構最簡單、成本最低廉的智能節能玻璃形式，且相變溫度可以通過適當的工藝和成分控制進行調節，應用前景頗為廣闊。
[0004]在高溫時，二氧化釩呈金屬態，紅外區域高反射，不但能屏蔽太陽紅外輻射(作用波段:1μπι< λ <2.5μπι)，同時能有效阻斷室內外之間通過窗戶的輻射傳熱(作用波段:2μπι< λ < 50 μ m)，起到絕熱的效果。但在低溫下(如冬天)，二氧化釩呈半導體態，紅外區域透明，全光譜的太陽輻射都可進入室內，有助於室內溫度的提升，然而與此同時，室內外之間的熱輻射交換也可通過窗戶來進行，這會導致室內熱量的散失，不利於室內保溫。
[0005]綜上所述，本領域缺乏一種在室外高低溫狀態下都能達到節能效果的多功能節能玻璃鍍膜結構。因此，本領域迫切需要開發一種在室外高低溫狀態下都能達到節能效果的多功能節能玻璃鍍膜結構。
【發明內容】
[0006]本發明的第一目的在於獲得一種在室外高低溫狀態下都能達到節能效果的多功能節能玻璃鍍膜結構。
[0007]本發明的第二目的在於獲得一種在室外高低溫狀態下都能達到節能效果的多功能節能玻璃鍍膜結構的製備方法。
[0008]本發明的第三目的在於獲得一種在室外高低溫狀態下都能達到節能效果的多功能節能玻璃。
[0009]本發明的第四目的在於獲得一種在室外高低溫狀態下都能達到節能效果的多功能節能玻璃製品。
[0010]本發明的第五目的在於獲得一種在室外高低溫狀態下都能達到節能效果的多功能節能玻璃鍍膜結構的用途。
[0011]在本發明的第一方面，提供了一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構，其中，所述玻璃鍍膜結構包括:
[0012]設在玻璃朝室外一側的節能調光層；
[0013]設在玻璃朝室內一側的低福射層(Low-E層)，
[0014]其中所述低輻射層上還設有減反增透層。 [0015]在本發明的一個【具體實施方式】中，所述的低輻射層優選為AZO、GZO ;所述減反增透層優選為SiO2、TiO2層或其組合。
[0016]所述減反增透層的厚度可以在20-200nm之間，優選50_150nm之間。
[0017]在本發明的一個【具體實施方式】中，所述低輻射層選自Al摻雜ZnO (AZO)，Ga摻雜ZnO(GZO)，Ag摻雜ZnO，FTO, ITO, ATO或Ag與透明氧化物所構成的多層結構。
[0018]在本發明的一個【具體實施方式】中，所述節能調光層為氧化釩熱色薄膜或氧化釩基多層熱色薄膜結構。
[0019]在一個【具體實施方式】中，採用的二氧化釩熱色薄膜或二氧化釩基多層熱色薄膜(例如Ti02/V02/Ti02、Zn0/V02/Ti02、Ti02/V02、V02/Ti02等)為單相多晶薄膜，從而具有較好的光熱調節能力。
[0020]在一個【具體實施方式】中，所述的氧化釩熱色薄膜或氧化釩基多層熱色薄膜結構中的摻雜有一種或多種元素；所述摻雜元素選自鎢、鑰、鈮、鉻、鈦、鋁、鉭、錳、氟、氮和氫中的一種或幾種。
[0021]在本發明的一個【具體實施方式】中，所述節能調光層厚度為50-400納米、
[0022]所述低輻射層薄膜厚度為50-450納米、
[0023]減反增透層的厚度範圍是10-200納米。
[0024]優選的，所述節能調光層、低輻射層薄膜、減反增透層的厚度設計相對於玻璃分別為(75~350nm)、300~450nm、50~150nm，從而達到降低其低溫相的輻射率的效果。
[0025]在本發明的一個【具體實施方式】中，所述玻璃鍍膜結構的可見光透過率為75%_80%，且遠紅外反射率在波長2.5um下不低於80%。
[0026]本發明中，若無具體說明，所述「可見光透過率」以及「遠紅外反射率」的測定標準按照GB標準。
[0027]本發明的第二目的在於提供一種本發明所述的玻璃鍍膜結構的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟:
[0028]採用磁控濺射法在玻璃的朝室內一側沉積低輻射層(Low-Ε層)，在朝室外一側的節能調光層；
[0029]在所述低輻射層(Low-Ε層)上採用磁控濺射法沉積減反增透層。
[0030]在一個【具體實施方式】中，包括如下步驟:
[0031]I)適宜溫度條件(例如200~300°C )下，採用磁控濺射法在透明襯底上沉積Low-E薄膜,二氧化f凡基多層薄膜；
[0032]2)室溫條件下採用磁控濺射法沉積Si02、TiO2等減反增透層，所述的各層經過精確的光學計算，厚度可控。
[0033]在一個【具體實施方式】中，本發明的一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構由a、b兩部分玻璃鍍膜結構組成，其中a包括玻璃襯底(I)，其特徵在於:在襯底(I)上依次沉積Low-E層 Al 摻雜 ZnO (AZO)，Ga 摻雜 ZnO (GZO)，Ag 摻雜 ZnO，FTO, ITO, ATO 等)及位於 Low-E 薄膜之上的減反增透層(例如Si02、TiO2等);b包括玻璃襯底(2)，其特徵在於:在襯底(2)上沉積二氧化釩熱色薄膜或二氧化釩基多層熱色薄膜結構(例如Ti02/V02/Ti02、ZnOZVO2/TiO2, Ti02/V02, V02/Ti02 等)。
[0034]本發明的第三方面提供一種本發明所述的多功能節能玻璃鍍膜結構的節能鍍膜玻璃，其特徵在於，
[0035]所述玻璃為兩層玻璃、或是多層玻璃；
[0036]且所述的低輻射層A位於靠近室內的一邊，或者位於兩層玻璃之間；
[0037]所述的調光層B位於靠近室外一邊，或者位於兩層玻璃之間。
[0038]在一個【具體實施方式】中，所述的低輻射層A位於靠近室內的一邊，或者位於兩層玻璃之間，主要用來反射室內紅外輻射，保持室內溫度；所述的調光層B位於靠近室外一邊，或者位於兩層玻璃之間，主要用於調節室外太陽光熱進入室內的多少，來達到節能的目的。
[0039]本發明的第四方面提供一種含本發明所述的玻璃鍍膜結構的製品。
[0040]本發明的第五方面提供一種減反增透層在本發明所述的玻璃鍍膜結構的應用，用於提高其可見光透過率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]圖1為薄膜層在外的新型多功能節能鍍膜玻璃結構示意圖；
[0042]圖2為新型多功能節能鍍膜玻璃結構實物圖；
[0043]圖3為玻璃襯底上Low-E層(AZO)在中遠紅外透過反射光譜；
[0044]圖4為玻璃襯底上Low-E層(AZO)及複合增透層(SiO2)後的紫外-可見-近紅外透射和反射光譜圖；
[0045]圖5為對應薄膜層在外的新型多功能節能鍍膜玻璃結構高低溫條件下的紫外-可見-近紅外透射光譜圖。
[0046]圖6為薄膜層在內的新型多功能節能鍍膜玻璃結構示意圖；
[0047]圖7為對應薄膜層在內的新型多功能節能鍍膜玻璃結構高低溫條件下的紫外-可見-近紅外透射光譜圖。
【具體實施方式】
[0048]本發明人經過廣泛而深入的研究，通過改進位備工藝，獲得了一種在室外高低溫狀態下都能達到節能效果的多功能節能玻璃鍍膜結構。在此基礎上完成了本發明。
[0049]本發明的技術構思如下:
[0050]發明人認為在保障二氧化釩薄膜熱致變色性能的前提下，降低其低溫相的輻射率是提高二氧化釩基智能節能玻璃性能的關鍵。根據上述方向發明人通過實驗研究表明，常見的透明導電薄膜(TCO)根據沉積的厚度，會在遠紅外區域顯示不同的高反射能力，若設計合適的厚度使之與二氧化釩薄膜同時作用於窗玻璃，可以降低二氧化釩薄膜低溫輻射率，從而有望解決智能節能玻璃保溫性的問題。
[0051]本發明的技術手段包括:
[0052]本發明擬採用玻璃襯底上分別製備TCO薄膜作為高反射Low-E層，以及二氧化釩基多層薄膜作為調光層，最後合成多功能智能節能玻璃結構。其中，所述高反層包括位於透明襯底一側的 Low-E 薄膜(Al 摻雜 ZnO (AZO)，Ga 摻雜 ZnO (GZO)，Ag 摻雜 ZnO，FTO, ITO,ATO等)及位於Low-E薄膜之上的減反增透薄膜(例如Si02、TiO2等);所述調光層包括位於透明襯底一側的二氧化釩熱色薄膜或二氧化釩基多層熱色薄膜結構(例如Ti02/V02/Ti02、Zn0/V02/Ti02、Ti02/V02, V02/Ti02等)。整個結構可以在夏天實現調節太陽得熱功能，在冬天具有保溫功能，且在可見光區域可保持較高的透過率。目前，類似結構在國內外各類文獻中尚未見報導。
[0053]更具體地，採用多功能雙層智能節能玻璃結構。該節能玻璃鍍膜結構由兩層玻璃加空氣層組合而成。所述雙層玻璃每層單面分別鍍制多層功能薄膜A和B，A為低輻射(Low-E)層，B為調光層。根據A、B兩層相對玻璃的位置來設計不同結構的節能玻璃。所述A層包括位於透明襯底一側的Low-E薄膜(Al摻雜ZnO (AZO)，Ga摻雜ZnO (GZO)，Ag摻雜ZnO, FTO、ITO、ATO等)及位於Low-E薄膜之上的減反增透薄膜(例如Si02、TiO2等);所述B層包括位於透明襯底一側的二氧化釩熱色薄膜或二氧化釩基多層熱色薄膜結構(例如Ti02/V02/Ti02、Zn0/V02/Ti02、Ti02/V02、V02/Ti02 等)。所述的 Low-E 層薄膜厚度為 100-300納米，根據相關光學常數計算確定減反增透層與Low-E層的薄膜厚度。本發明公開的製備方法工藝簡單，所得二氧化釩基節能玻璃鍍膜結構在具有夏季自動調節太陽光得熱特性的同時，提高了冬季室內的保溫特性，有利於節能窗向多功能、高智能化方向發展。
[0054]以下對本發明的各個方面進行詳述:`[0055]新型多功能節能玻璃鍍膜結構
[0056]在本發明的第一方面，提供了一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構，其中，所述玻璃鍍膜結構包括:
[0057]設在玻璃朝室外一側的節能調光層；
[0058]設在玻璃朝室內一側的低福射層(Low-E層)，
[0059]其中所述低輻射層上還設有減反增透層。
[0060]本發明是利用透明導電氧化物(TCO)薄膜材料，通過對TCO薄膜的生長結構及厚度進行調控，獲得可見光透過率高，且在遠紅外區域範圍輻射率低的Low-E薄膜層。
[0061]本發明針對如何提高器件可見光透過率的問題，採用減反增透層(例如SiO2JiO2等)在不改變Low-E層低輻射特性的同時，可使得可見光透過率提高近10%，同時具有保護Low-E層不受外界環境影響的作用，延長其使用壽命。
[0062]在本發明的一個【具體實施方式】中，所述玻璃鍍膜結構的可見光透過率為75%_80%，且遠紅外反射率在波長2.5um下不低於80%。
[0063]本發明中，若無具體說明，所述「可見光透過率」以及「遠紅外反射率」的測定標準按照GB標準。[0064]更具體的，本發明針對二氧化釩單層薄膜存在的諸多缺點，如可見光透過率低、調光性能較弱等，採用多層複合薄膜的方式，優化二氧化釩薄膜的調光性能。
[0065]在本發明的一個【具體實施方式】中，所述節能調光層厚度為50-400納米、
[0066]所述低輻射層薄膜厚度為50-450納米、
[0067]減反增透層的厚度範圍是10-200納米。
[0068]優選的，所述節能調光層、低輻射層薄膜、減反增透層的厚度設計相對於玻璃分別為(75~350nm)、300~450nm、50~150nm，從而達到降低其低溫相的輻射率的效果。
[0069]本發明的一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構及製備方法，其最大的優點是基於低成本的無機氧化物基薄膜材料，通過不同光學性能的氧化物薄膜複合，實現節能玻璃的多功能化，智能化的特點，有利於節能窗玻璃向低成本、高性能、高智能的方向發展。
[0070]
[0071]本文中，所述「玻璃」包括無機玻璃、以及類似於玻璃的平板狀透明結構。
[0072]節能調光層
[0073]本文中，所述「節能調光層」包括氧化釩熱色薄膜或氧化釩基多層熱色薄膜結構。
[0074]在一個【具體實施方式】中，所述的氧化釩熱色薄膜或氧化釩基多層熱色薄膜結構中的摻雜有一種或多種元素；所述摻雜元素選自鎢、鑰、鈮、鉻、鈦、鋁、鉭、錳、氟、氮和氫中的一種或幾種。
[0075]在一個【具體實施方式】中，採用的二氧化釩熱色薄膜或二氧化釩基多層熱色薄膜(例如Ti02/V02/Ti02、Zn0/V02/Ti02、Ti02/V02、V02/Ti02等)為單相多晶薄膜，從而具有較好的光熱調節能力。
[0076]在本發明的優選本發明採用TiO2與VO2薄膜進行多層複合，在優化VO2調光性能的同時，還可以充分利用TiO2的光催化性能，使得玻璃外表面具有自清潔的功能。例如，採用 Ti02/V02/Ti02，厚度分別為 10±2nm/70±5nm/240±20nm。
[0077]低輻射層(Low-E層)
[0078]本文中，所述「低輻射層(Low-E層)」包括透明導電氧化物(Al摻雜ZnO(AZO) ,Ga摻雜ZnO (GZO)，Ag摻雜ZnO，FTO、IT0、ΑΤΟ,或Ag與透明氧化物所構成的多層結構等。
[0079]在本發明的一個【具體實施方式】中，所述的低輻射層優選為AZ0、GZ0。
[0080]所述減反增透層的厚度可以在20-200nm之間，優選50_150nm之間。
[0081]減反增透層
[0082]本文中，所述「減反增透層」包括3丨02、1102、他205、21'02、41203、5丨隊、41隊等、折射率η值在1.5-2.5之間的透明氧化物材料。
[0083]所述減反增透層優選為SiO2、TiO2層或其組合。
[0084]本發明人發現，所述的減反增透層(例如3102、1102等)在不改變Low-E層低輻射特性的同時，可使得可見光透過率提高近10%，同時具有保護Low-E層不受外界環境影響的作用，延長其使用壽命。
[0085]優詵實施方式
[0086]本發明的目的是提供一種建築用新型多功能節能玻璃鍍膜基本結構及製備方法。由a、b兩部分玻璃鍍膜結構組成，其中a包括玻璃襯底(I)，在襯底(I)上依次沉積Low-E層 Al 摻雜 ZnO (AZO)，Ga 摻雜 ZnO (GZO)，Ag 摻雜 ZnO，FTO、ITO、ATO 等)及位於 Low-E 薄膜之上的減反增透層(例如Si02、TiO2等)；b包括玻璃襯底(2)，其特徵在於:在襯底(2)上沉積二氧化釩熱色薄膜或二氧化釩基多層熱色薄膜結構(例如Ti02/V02/Ti02、Zn0/V02/TiO2, Ti02/V02、V02/Ti02 等)。
[0087]本發明的a結構作為雙層玻璃靠近室內部分，主要作用為降低輻射率，起到低溫保溫的效果；b結構作為雙層玻璃靠近室外部分，主要作用為調節太陽得熱，控制室外進入室內的太陽輻射，達到高溫隔熱的效果。
[0088]玻璃鍍膜結構的製備方法
[0089]本發明的第二目的在於提供一種本發明所述的玻璃鍍膜結構的製備方法，其包括如下步驟:
[0090]採用磁控濺射法在玻璃的朝室內一側沉積低輻射層(Low-Ε層)，在朝室外一側的節能調光層；
[0091 ] 在所述低輻射層(Low-Ε層)上採用磁控濺射法沉積減反增透層。
[0092]在一個【具體實施方式】中，包括如下步驟:
[0093]I)適宜溫度條件(例如200~300°C )下，採用磁控濺射法在透明襯底上沉積Low-E薄膜,二氧化f凡基多層薄膜；
[0094]2)室溫條件下採用磁控濺射法沉積Si02、TiO2等減反增透層，所述的各層經過精確的光學計算，厚度 可控。
[0095]多功能節能玻璃鍍膜結構的節能鍍膜玻璃
[0096]本發明的第三方面提供一種本發明所述的多功能節能玻璃鍍膜結構的節能鍍膜玻璃，其中，
[0097]所述玻璃為兩層玻璃、或是多層玻璃；
[0098]且所述的低輻射層A位於靠近室內的一邊，或者位於兩層玻璃之間；
[0099]所述的調光層B位於靠近室外一邊，或者位於兩層玻璃之間。
[0100]在一個【具體實施方式】中，所述的低輻射層A位於靠近室內的一邊，或者位於兩層玻璃之間，主要用來反射室內紅外輻射，保持室內溫度；所述的調光層B位於靠近室外一邊，或者位於兩層玻璃之間，主要用於調節室外太陽光熱進入室內的多少，來達到節能的目的。
[0101]如無具體說明，本發明的各種原料均可以通過市售得到；或根據本領域的常規方法製備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用於本發明方法中。
[0102]本發明的其他方面由於本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。
[0103]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照國家標準測定。若沒有相應的國家標準，則按照通用的國際標準、常規條件、或按照製造廠商所建議的條件進行。除非另外說明，否則所有的份數為重量份，所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數均分子量。
[0104]除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用於本發明方法中。
[0105]實施例1
[0106]選用Al摻雜的ZnO薄膜(AZO)為低輻射層，分子通式為AlxZrvxO, (0.01<x<0.04)，厚度300~450nm ;選用SiO2薄膜為減反增透層，厚度50~150nm ;選用二氧化釩基多層熱色薄膜為節能調光層，多層膜結構為Ti02/V02/Ti02，厚度分別為10nm/70nm/240nm。
[0107]所述多功能節能玻璃鍍膜結構由a、b兩部分玻璃鍍膜結構組成，其中a包括玻璃襯底(I)，在襯底(I)上依次沉積Low-E層Al摻雜ZnO(AZO)及位於Low-E薄膜之上的減反增透層SiO2 ;b包括玻璃襯底(2)，在襯底(2)上沉積二氧化釩基多層熱色薄膜結構TiO2/VO2AiO20
[0108]具體工藝步驟如下:
[0109]I)低輻射層的製備:襯底選用石英玻璃(I)，經丙酮、乙醇和去離子水標準超聲清洗。採用多功能磁控濺射系統，以摻雜Al (2%)的ZnO為靶材，背底真空為3 X 10_5Pa，沉積溫度為250° C，Ar氣流量40標況毫升每分(sccm)，沉積厚度~375nm ；
[0110]2)在AZO薄膜上，採用SiO2 (純度99.99%)陶瓷為靶材，室溫條件下沉積厚度為90nm的SiO2減反增透層；
[0111]3)節能調光層的製備:襯底選用石英玻璃(2)，經丙酮、乙醇和去離子水標準超聲清洗。採用多功能磁控濺射系統，以TiO2 (純度99.99%)為靶材，背底真空為3 X W5Pa,沉積溫度為400° C，Ar氣流量40SCCm，依次沉積TiO2薄膜和VO2薄膜，沉積厚度分別為~IOnm和~70nm ;在VO2薄膜上，以`TiO2 (純度99.99%)為靶材，Ar氣流量40sccm，室溫條件下沉積厚度約240nm的TiO2薄膜；
[0112]4)將分別沉積薄膜後的兩塊石英玻璃襯底組合封裝，薄膜層在外，構成一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構。其中低輻射層面向室內，節能調光層面向室外。
[0113]製備獲得的多功能節能玻璃鍍膜結構，其結構為由室內到室外分別是Si02/AZ0/石英玻璃/空氣/石英玻璃/Ti02/V02/Ti02，示意圖參見附圖1。
[0114]肉眼觀察該節能玻璃鍍膜結構具有良好的透明性，參見附圖2。
[0115]Low-E層AZO薄膜具有良好的可見光透過率(75%_80%)以及遠紅外反射率(波長
2.5um,反射率可達80%以上)，如附圖3所示。
[0116]SiO2增透層對該結構的可見光增透效果如附圖4光學透過譜和反射譜圖所示，減反增透層SiO2在不改變Low-E層低輻射特性的同時，可使得可見光(對應波長380~780nm)範圍透過率提高近10%，同時具有保護Low-E層不受外界環境影響的作用，延長其使用壽命。
[0117]該節能鍍膜結構在高、低溫條件下的調光性能如附圖5所示，在高溫(85°C )時的透射光譜為圖中黑色虛線，在低溫(25°C )時的透射光譜為圖中黑色實線，對照太陽光譜和可見光譜，可以看出該節能鍍膜結構具有較高的可見光透過率(峰值~48%)，具有較明顯的太陽光調節能力，且相變前後可見光透過率基本保持不變，整個結構可以在夏天實現調節太陽得熱功能，在冬天具有保溫功能，從而達到冬暖夏涼的節能效果。
[0118]實施例2
[0119]選用Al摻雜的ZnO薄膜(AZO)為低輻射層，分子通式為AlxZrvxO, (0.01<x<0.04)，厚度300~450nm ;選用SiO2薄膜為減反增透層，厚度50~150nm ;選用二氧化釩基多層熱色薄膜為節能調光層，多層膜結構為Ti02/V02/Ti02，厚度分別為10nm/70nm/240nm。
[0120]所述多功能節能玻璃鍍膜結構由a、b兩部分玻璃鍍膜結構組成，其中a包括玻璃襯底(I)，在襯底(I)上依次沉積Low-E層Al摻雜ZnO(AZO)及位於Low-E薄膜之上的減反增透層SiO2 ;b包括玻璃襯底(2)，在襯底(2)上沉積二氧化釩基多層熱色薄膜結構TiO2/VO2AiO20
[0121]具體工藝步驟如下:
[0122](I)低輻射層的製備:襯底選用石英玻璃(I)，經丙酮、乙醇和去離子水標準超聲清洗。採用多功能磁控濺射系統，以摻雜Al (2%)的ZnO為靶材，背底真空為3 X 10_5Pa，沉積溫度為250° C，Ar氣流量40標況毫升每分(sccm)，沉積厚度~375nm ；
[0123](2)在AZO薄膜上，採用SiO2 (純度99.99%)陶瓷為靶材，室溫條件下沉積厚度為90nm的SiO2減反增透層；
[0124](3)節能 調光層的製備:襯底選用石英玻璃(2)，經丙酮、乙醇和去離子水標準超聲清洗。採用多功能磁控濺射系統，以TiO2 (純度99.99%)為靶材，背底真空為3 X W5Pa,沉積溫度為400° C，Ar氣流量40SCCm，依次沉積TiO2薄膜和VO2薄膜，沉積厚度分別為~IOnm和~70nm ;在VO2薄膜上，以TiO2 (純度99.99%)為靶材，Ar氣流量40sccm，室溫條件下沉積厚度約240nm的TiO2薄膜；
[0125](4)將分別沉積薄膜後的兩塊石英玻璃襯底組合封裝，薄膜層在裡，構成一種新型多功能節能玻璃鍍膜結構。其中低輻射層靠近室內，節能調光層靠近室外。
[0126]製備獲得的多功能節能玻璃鍍膜結構，其結構為由室內到室外分別是Si02/AZ0/石英玻璃/空氣/石英玻璃/Ti02/V02/Ti02，示意圖參見附圖6。
[0127]該節能鍍膜結構在高、低溫條件下的調光性能如附圖7所示，在高溫(85°C )時的透射光譜為圖中黑色虛線，在低溫(25°C )時的透射光譜為圖中黑色實線，對照太陽光譜和可見光譜，可以看出該節能鍍膜結構具有較高的可見光透過率(峰值~46%)，具有較明顯的太陽光調節能力，且相變前後可見光透過率基本保持不變，整個結構可以在夏天實現調節太陽得熱功能，在冬天具有保溫功能，從而達到冬暖夏涼的節能效果。
[0128]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明的實質技術內容範圍，本發明的實質技術內容是廣義地定義於申請的權利要求範圍中，任何他人完成的技術實體或方法，若是與申請的權利要求範圍所定義的完全相同，也或是一種等效的變更，均將被視為涵蓋於該權利要求範圍之中。
[0129]在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
【權利要求】
1.一種多功能節能玻璃鍍膜結構，其中，所述玻璃鍍膜結構包括: 設在玻璃朝室外一側的節能調光層； 設在玻璃朝室內一側的低福射層(Low-E層)， 其中所述低輻射層上還設有減反增透層。
2.如權利要求1所述的玻璃鍍膜結構，其特徵在於， 所述的低輻射層優選為AZO (Al摻雜ZnO)、GZO (Ga摻雜ZnO)、Ag摻雜ZnO、FT0, ΙΤ0、ATO或Ag與透明氧化物中的一種或多種所構成的多層結構； 所述減反增透層優選為Si02、Ti02層或其組合；更優選的，所述減反增透層的厚度可以在20-200nm之間，優選50_150nm之間。
3.如權利要求1所述的玻璃鍍膜結構，其特徵在於，所述低輻射層為AZ0(A1摻雜ZnO)、GZO (Ga摻雜ZnO)或其組合。
4.如權利要求1所述的玻璃鍍膜結構，其特徵在於，所述節能調光層為氧化釩熱色薄膜或氧化釩基多層熱色薄膜結構。
5.如權利要求1所述的玻璃鍍膜結構，其特徵在於， 所述節能調光層厚度為50-400納米、 所述低輻射層薄膜厚度為50-450納米、或 減反增透層的厚度範圍是10-200納米。
6.如權利要求1所述的玻璃鍍膜結構，其特徵在於，所述玻璃鍍膜結構的可見光透過率為75%-80%，且遠紅外反射率在波長2.5um下不低於80%。
7.—種如權利要求1所述的玻璃鍍膜結構的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟: 採用磁控濺射法在玻璃的朝室內一側沉積低輻射層(Low-Ε層)，在朝室外一側的節能調光層； 在所述低輻射層(Low-E層)上採用磁控濺射法沉積減反增透層。
8.一種含有如權利要求1所述的多功能節能玻璃鍍膜結構的節能鍍膜玻璃，其特徵在於， 所述玻璃為兩層玻璃、或是多層玻璃； 且所述的低輻射層A位於靠近室內的一邊，或者位於兩層玻璃之間； 所述的調光層B位於靠近室外一邊，或者位於兩層玻璃之間。
9.一種含有如權利要求1所述的玻璃鍍膜結構的製品。
10.一種減反增透層在如 權利要求1所述的玻璃鍍膜結構的應用，用於提高其可見光透過率。
【文檔編號】C03C17/34GK103771725SQ201210405334
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月22日 優先權日:2012年10月22日
【發明者】金平實, 曹遜, 羅宏傑, 包山虎 申請人:中國科學院上海矽酸鹽研究所