[发明专利]阳光控制低辐射、紫外线截止、光催化杀菌多功能镀膜玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃材料，具体涉及建筑、汽车和照明灯具用多功能镀膜玻璃及制备方法。

背景技术

紫外线会使高分子有机物老化，在一些特殊场合需要阻止紫外线从玻璃射入或射出。目前，制备阻挡紫外线玻璃的方法是，在玻璃组分中添加铈离子，但这种玻璃的紫外线透射率仍然较高；用熔制法制备玻璃吸收紫外线，其工艺复杂，铈离子的添加量不易控制。

红外线会通过玻璃传递，夏季使室内温度升高，冬季使室内取暖的热量流向室外，二者都会使空调的制冷或制热电能增加。在玻璃上镀氧化物反射红外线膜，可以降低玻璃的辐射率、达到节能的目的。

专利号：ZL200410061019.3公开了紫外线截止镀膜玻璃及其制备方法；专利号：200410061018.9公开了截止紫外线、反射红外线双重功能镀膜玻璃及其制备方法，较好的解决了上述问题，镀膜玻璃能够完全截止紫外线，双重功能镀膜玻璃，同时具有对波长大于2.5微米的红外线反射率大于75％，达到阻止热量从玻璃传递的目的。其制备方法简单。

由于空气污染、以及大气中存在细菌，专利号：200410012951.7公开了氮化钛基低辐射、自洁净复合功能型镀膜玻璃，利用镀在玻璃上的锐钛矿结构二氧化钛膜，通过光催化就可把黏附在二氧化钛膜层上的细菌灭杀达到清新空气、清洁玻璃的目的。

上述三件专利公开的镀膜玻璃在建筑物、汽车和灯具上具有广泛的应用前景。但上述三件专利公开的技术方案，通过对玻璃进行单一镀膜或双重镀膜，仅解决了光或空气污染的一个或两个问题，而具有多重功能的镀膜玻璃，如：同时具有截止紫外线、反射红外线(低辐射率)和光催化杀菌多重功能的玻璃，至今未见报道、也未见使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种镀膜玻璃，该镀膜玻璃同时具有截止紫外线、反射红外线(低辐射率)和光催化杀菌多重功能。本发明的另一个目的是提供这种镀膜玻璃制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

阳光控制低辐射、紫外线截止、光催化杀菌多功能镀膜玻璃，镀膜玻璃的膜层结构自基片玻璃依次向外为：

玻璃、阳光控制红外线反射膜层、紫外线截止膜层、光催化杀菌膜层，或玻璃、紫外线截止膜层、阳光控制红外线反射膜层、光催化杀菌膜层；其中阳光控制红外线反射膜层的化学组成为：透明宽带隙半导体氧化物：In₂O₃:Sn膜、SnO₂:Sb膜或ZnO:Al膜；紫外线截止膜层的化学组成为：氧化钛和氧化铈的复合物；光催化杀菌膜层的化学组成为：锐钛矿结构二氧化钛；

紫外线截止膜层中各组份质量百分比为氧化钛(0～90％)∶氧化铈(10～100％)，膜层厚度为10-500纳米；

阳光控制红外线反射膜层中的透明宽带隙半导体氧化物各组份质量百分比为：In₂O₃(50.0％～99.0％)∶Sn(50.0％～1.0％)、或者SnO₂(80.0％～99.9％)∶Sb(20.0％～0.1％)、或者ZnO(85.0％～99.9％)∶Al(15.0％～0.1％)，膜层厚度为10-500纳米；

光催化杀菌膜层为：锐钛矿TiO₂，膜层厚度为10-250纳米。

阳光控制低辐射、紫外线截止、光催化杀菌多功能镀膜玻璃的制备方法，包括下列步骤：

(1)对玻璃基片进行清洗、干燥后，再进行预真空过渡；然后，

(2)按权利要求2所述质量百分比配制三种靶材，其中的锐钛矿TiO₂膜的靶材为金属钛；

(3)采用磁控溅射方法镀制膜层：在纯氩气或在氩、氧混合气体氛围中对玻璃基片进行磁控溅射镀膜，溅射气压范围为0.10Pa到3.0Pa，溅射时氩、氧混合气体中氧气所占质量百分比为0＜至≤90％；

采用下述两种方法之一进行镀膜：a、按权利要求1所述，先用透明宽带隙半导体氧化物三种材料之一配制的靶材对玻璃基片进行磁控溅射镀内层膜，然后用氧化铈、氧化钛靶材进行磁控溅射镀中间层膜，再用金属钛作为溅射靶材，通过反应溅射沉积锐钛矿TiO₂外层膜；或b、先用氧化铈、氧化钛靶材对玻璃基片进行磁控溅射镀内层膜，然后用透明宽带隙半导体氧化物三种材料之一配制的靶材进行磁控溅射镀中间层膜，再用金属钛作为溅射靶材，通过反应溅射沉积锐钛矿TiO₂外层膜。

所述的步骤(3)的中玻璃基片镀膜时，采用在线加热，在线温度为：20～500℃范围。