一種自清潔玻璃的製作方法

2023-05-25 00:04:31 2

專利名稱：一種自清潔玻璃的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有自清潔功能的玻璃。
通常的房屋建築、汽車等使用的玻璃暴露在空氣中時間稍長，就會有灰塵汙染，使玻璃的透射性能降低。另外，當小水滴(如雨水、霧水等)積在玻璃上時不會滾落，而是粘著在玻璃上，這樣會影響人們的視線。因此，這種玻璃需要經常擦拭，才能保持清潔。
本實用新型的目的在於提出一種具有自清潔功能的玻璃。
本實用新型提出的自清潔玻璃，以通常的玻璃為基板，其上由磁控濺射法鍍有一層二氧化鈦(TiO2膜，該二氧化鈦膜層的厚度為100nm-1000nm。
已有的研究表明，二氧化鈦薄膜在紫外線照射下具有親水、親油的雙親特性，具有這種特性的膜有殺菌、防汙、防霧、防臭等作用。因此，本實用新型將二氧化鈦用磁控濺射法鍍在通常玻璃上，增加了一層TiO2膜層，使之具有自清潔功能。其結構如


圖1所示。
本實用新型提出的這種自清潔玻璃可採用磁控濺射法製備。具體步驟如下1．將玻璃基板清洗乾淨後放入真空鍍膜室內，玻璃基板與磁控濺射靶的距離為3-15cm，濺射靶鈦板的表面磁場強度為200-500高斯。其中靶材鈦板純度優於99.5％為好。
2．鍍膜室抽真空，本底真空到2.66×10-3pa以下，充入氬氣和氧氣，控制氧氬的流量比為1∶9到1∶0，並使鍍膜室內保持10-2pa數量級的動態平衡壓強。
3．調節主閥，使鍍膜室內達到濺射所需的總壓強，其範圍為1.33×10-1pa～13.3pa。
4．濺射鍍膜時，調節濺射電壓為-500V～-800V，濺射電流為100mA～600mA，基板溫度為室溫到500℃範圍，膜的沉積速率一般可控制在1nm/min到30nm/min。控制濺射時間，便可鍍上所需厚度的二氧化鈦層，從而製得自清潔玻璃。
經過測試證明，本自清潔玻璃具有良好的親水性能和分解有機物的能力
1．在300μw/cm2，波長為365nm紫外光照射下(遠低於陽光下紫外光的功率密度)，測試自清潔玻璃的膜表面水接觸角隨時間變化關係，見圖2所示。經過30分鐘，接觸角就達5°，呈現出優良的親水性能。
2．在普通玻璃和本自清潔玻璃上分別塗敷有機染料羅丹明，在氙燈照射下，測試其透射率變化。透射率曲線如圖3所示。曲線表明，本自清潔玻璃呈現良好的分解有機物質的能力。
3．將四片本自清潔玻璃與四片普通的玻璃一起置於室外，暴露於大氣中，時間為2000年2月25日～2000年3月15日，期間下過二次雨，經觀察，四片自清潔玻璃表面清潔光亮，而四片普通玻璃積有灰塵，比較髒。
此外，本自清潔玻璃具有使用壽命長的特點，在自然狀態下可達10年以上。
本自清潔玻璃可廣泛用作房屋建築門窗玻璃和汽車車窗玻璃等。
圖1為本自清潔玻璃的結構圖。
圖2為本自清潔玻璃在紫外線照射下水滴接觸角變化圖。
圖3為本自清潔玻璃和普通玻璃分解有機染料羅丹明的比較圖。
圖中標號1為玻璃基板，2為二氧化鈦鍍層。
實施例1氧氬比為1∶2，濺射氣壓為2.66Pa，靶與基板的距離為5cm，基板溫度為250℃，沉積速率為11.2nm/min，TiO2膜厚度為500nm，在380nm-680nm波長範圍內的平均透射率為82％。自清潔玻璃在波長為365nm、功率為280μw/cm2的紫外光照射1小時，接觸角由10.4度下降到3.6度，具有明顯的防霧效果。在室內光源的輻照下，可保持良好的自清潔功能。
實施例2氧氬比為1∶2，濺射氣壓為5.32×10-1Pa，靶與基板的距離為5cm，基板溫度為200℃，沉積速率為5.7nm/min,TiO2膜厚度為340nm。在380nm-680nm波長範圍內的透射率為72％。該自清潔玻璃在波長為254nm、功率為20μw/cm2的紫外燈照射1時，接觸角由36度下降為8度，具有較好的自清潔功能。
權利要求1．一種自清潔玻璃，以通常的玻璃為基板，其特徵在於該玻璃基板上直接由磁控濺射法鍍有厚度為100nm-1000nm的二氧化鈦膜層。
專利摘要本實用新型涉及一種具有自清潔功能的玻璃。它以普通玻璃為基板,其上由磁控濺射法鍍有二氧化鈦膜層。本自清潔玻璃具有良好的親水性能和分解有機物的能力,因而具有很強的自清潔功能,使用壽命可長達10年以上。該玻璃可以廣泛用作房屋建築的門窗玻璃和汽車玻璃等。
文檔編號C23C14/35GK2417168SQ0021721
公開日2001年1月31日 申請日期2000年4月11日 優先權日2000年4月11日
發明者楊錫良, 章壯健, 沈傑, 陳華仙, 張永熙, 董昊 申請人:復旦大學