[发明专利]包含介电层的低辐射率玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含一层或多层介电层的低辐射率玻璃和生产所述辐射玻璃的方法。

背景技术

术语低辐射率玻璃的含义是指通过导电金属(例如银)的溅射沉积而形成的具有低辐射率的玻璃。所述低辐射率玻璃还指由于所述玻璃基底表面的特殊涂层而在夏天反射太阳辐射热并且在冬天保留空间加热器散发的红外光的能量从而具有建筑物节能作用的功能玻璃。

作为现有技术中生产上述低辐射率玻璃的方法，已经广泛使用一种方法，其将选定量的氧气注射入腔室而在氧气氛围中制备腔室，然后使用金属材料作为靶材料使介电层沉积在低辐射率层上。

所述介电层一般通过将包含金属氧化物的电介质薄膜沉积在所述低辐射率层的一侧或两侧形成，这样所述介电层就主要用于防止所述低辐射率层中包含的银被氧化并且提高可见光透射率的目的。

在常规技术中，金属氧化物，例如氧化锌、氧化钛、氧化锡以及氧化锡和氧化锌的复合金属氧化物，通常被用作包含在介电层中的物质。然而，已经存在一些问题，即由于相对较低的折射率，含有上述金属氧化物的所述介电层在必须有高可见光透射率的领域使用受限；以及由于在溅射沉积时沉积速率低而生产率降低。

发明内容

本发明出于解决上述问题的目的。本发明的一个目的是提供通过包含特定介电层而能够保持低辐射率并且增强可见光透射率的低辐射率玻璃。本发明的其他目的是提供适于大量生产的大幅提高沉积速率的方法。

在本发明的一个实施方案中，提供包含低辐射率层以及在所述低辐射率层一侧或两侧形成的介电层的低辐射率玻璃，所述低辐射率层包含导电金属，所述介电层包含用以下化学式1表示的复合金属氧化物：

TiCeO_x                        (1)

其中Ti是钛元素，Ce是铈元素，O_x是氧化物。

在另一个实施方案中，作为解决上述问题的其他方法，本发明提供一种生产低辐射率玻璃的方法，即通过将以下化学式1表示的复合金属氧化物用作靶材料将介电层沉积在包含导电金属的低辐射率层的一侧或两侧。

本发明涉及低辐射率玻璃，其包括含有导电金属的低辐射率层以及在所述低辐射率层一侧或两侧形成的介电层，所述介电层包含用以下化学式1表示的复合金属氧化物。

TiCeO_X            (1)

其中Ti是钛元素，Ce是铈元素，O_x是氧化物。

在下文中将详细描述本发明的低辐射率玻璃。

如上文所述，本发明的低辐射率玻璃包括含有导电金属的低辐射率层以及在所述低辐射率层一侧或两侧形成的复合金属氧化物，所述复合金属氧化物由上文化学式1表示。

在本发明中，术语低辐射率玻璃是指作为一种节能平板玻璃的表现出低辐射率的玻璃。也就是说，所述低辐射率玻璃由于通过在普通平板玻璃上形成高电导率金属或金属氧化物薄膜而减少了涂层面的辐射，从而可以在可见光范围内保持选定的透射率特征并且提供良好的热绝缘效应。

在本发明中，术语辐射率是指被物体吸收、透射和反射的特定波长的能量比率并且表示对红外光波长范围内的红外光的吸收程度。更具体地，本发明中的辐射率是指当施用远红外光(对应的波长范围为约2500至40000nm，表现出强的热效应)时，吸收的红外光能量与施用的红外光能量的比值。

根据Kirchhoff的热辐射定律，吸收率与辐射率相同，因为由材料吸收的红外光能量与再次向外发射的能量相同。由于没有被物体吸收的红外光能量会在材料的表面反射，随着红外光反射率的升高，辐射率具有更低数值。如果辐射率被表示为数字方程，得到以下关系：辐射率＝1-红外光反射率。

可通过本领域公知的多种方法来测量辐射率。辐射率的测量方法不限于特定的方法，但例如可基于KS2514标准通过MK-3设备等测量辐射率。

低辐射率玻璃的热绝缘特性可通过吸收率——即表现出强的热效应的远红外光的辐射率——来量度。

本发明的低辐射率玻璃的辐射率和可见光透射率并不受到具体的限制，但是例如，所述辐射率可以是0.01-0.3，优选0.01-0.2，更优选0.01-0.1，而且更优选0.01-0.08。

当本发明的低辐射率玻璃的辐射率低于0.01时，归因于远红外光反射的热绝缘效应可被增强，但是可见光透射率可能变差。另一方面，当其辐射率超过0.3时，远红外光反射率太低以致热绝缘特性可能变差。