[发明专利]通过改变原始表面的组成制备功能化玻璃表面的方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的玻璃状表面，如玻璃表面、 瓷釉和搪瓷的改进，并且尤其是通过制备纳米颗粒，沉积所述纳米颗 粒在表面上并为该颗粒和/或表面提供能量以致该纳米颗粒至少部分 地扩散/溶解到该光泽表面中以便为该表面提供不一定存在于原始玻 璃状表面中的功能。

背景技术

各种功能可以提供给玻璃状表面。它们包括例如节能表面(低发 射率和/或日照控制玻璃)、有色玻璃、自清洁/易清洁玻璃、表面增 强玻璃、具有改进的化学稳定性的玻璃、生物相容的玻璃等。在这些 申请中，玻璃表面发挥优异的作用并且不存在于原始玻璃状表面中的 功能性可以通过改变玻璃表面的组成获得。该新的功能性可以仅由新 的玻璃组合物产生或该新的组合物提供粘附玻璃上不同涂层的表面或 可以是这两种方法的结合。

节能玻璃

低-e涂层是沉积在浮法玻璃上的光谱选择性薄膜涂层。传统上， 化学蒸气沉积(CVD)或物理蒸气沉积(PVD)用于沉积。一般而言， CVD-涂覆的产品(热解涂层、硬涂层)是更硬且化学上更耐用的。溅 镀沉积涂层(软涂层)具有更好的光谱选择性(M.Arbab，L.J.Shelestak andC.S.Harris，Value-Added Flat-Glass Pro-Products for the Building，Transportation Markets，Part 2，Americal Ceramic Society Bulletin，Vol.84，No.4，2005，pp.34-38)。

窗口能量等级已经在许多国家启动，例如由the British Fenestration Rating Council(BFRC)启动。窗口等级由考虑其总 日照热透射率(通常称为g值)、U值和漏气的公式测定。然后将所 得的值放入A-G尺度上的带中。这使得等级窗口的体系与具有能量性 能标签的其它产品一致。BFRC等级考虑玻璃的正(日照能增益)和负 (热损失)两个方面。采用低-e玻璃，硬涂覆产品与软涂覆产品相比 具有更大热损失但是具有更高日照能增益。窗口的总体BFRC等级依赖 于远远超过这两种因素(例如框架面积、框架U值和气密性)，但是 一般任何给定窗口将按相同类别评级，与它是否包含硬涂层或软涂层 无关(Helena Bülow-Hübe，A breakthrough for coated glazing in Sweden.Will double-pane windows take over the market？， Energi och ，N：o2，2002)。这是因为含硬涂层的窗口的提高 的热损失由其改进的日照能增益平衡。该日照能增益显然主要在北方 气候中是有利的。然而，还在该冷气支配的气候中，如果可以使日照 热增益系数(SHGC)最小化，低e涂层可能是有利的(David R.Howell， Richard Silberglitt，Virginia Arlington and Douglas Norland， Industrial Materials for the Future R & D Strategies：A Case Study of Chemical Vapor Deposition(CVD)Methods-Applying Low-e Coatings to Flat Glass for Applications in Sunbelt Locations， prepared for Industrial Materials for the Future Program，Office of Industrial Technologies，U.S.Department of Energy，October 2002)。一般：对于其中加热具有主要重要性的建筑物，U-值应该尽 可能低并且g因数应该尽可能高。对于其中制冷具有主要重要性的建 筑物，g因数应该尽可能低(具有保持的可见光透射率)。对于又要 求加热又要求制冷的建筑物，低U-值和低g因数节约加热和制冷。对 于一些情况，在不同方向具有不同窗口是最佳的。在寒冷气候中，对 北方方向集中低U-值并且对南方方向集中高g因数是有利的(Joakim Karlsson于2001年在Uppsala大学提出的Windows-Optical Performance and Energy Efficiency，Dissertation for the Degree of Doctor of Philosophyin Solid State Physics)。对于所有这 些目的不存在单一窗口最佳值。