[发明专利]一种采用银复合靶材制备防辐射玻璃的方法及其制品

说明书

技术领域

本发明属于靶材生产技术领域，尤其是一种采用银复合靶材制备防辐射玻璃的方法及其制品。

背景技术

随着经济的发展，玻璃在建筑行业中的使用量不断增大。近代建筑上除了考虑美学和外观特征外，现在更注重的是如何控制热量、室内制冷成本和内部阳光投射舒适的整体平衡问题。目前，能源短缺的问题已经越来越凸显出来，如何减少用于建筑降温所需的能耗也成为人们普遍关注的问题。

为此，防辐射玻璃(即LOW-E玻璃)就应运而生了。这种产品是在玻璃表面镀上多层金属组成的膜层而制得。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。

现有的大多数LOW-E玻璃为由位于中间的一层纯银膜和分别设置于纯银膜两侧的两层或两层以上的金属氧化物膜组成的多膜层结构。所述的金属氧化物膜对纯银膜提供保护，所述的中间功能层(即纯银膜)增加产品的颜色的纯度及光透射度。其中的纯银膜和金属氧化物膜大多采用离线真空溅射法来制作。其离线真空溅射法的工作原理为：在高真空环境下，向溅射镀膜系统的腔体中充入工作气体(一般为氩气)，腔体内设有两个相对应的金属板(分别为阳极板和阴极板)，阳极板上安装玻璃基板，阳极板一般为接地；阴极板上安装银靶材或金属氧化钨靶材，在阴极板上通直流电；使两金属板之间产生一电位场，此电位场会使两金属板之间的工作气体解离，产生电浆；电浆中的正离子被阴极板的负电压吸引加速，具有高能量后，轰击阴极板表面的靶材表面，将离子动量转移给靶材原子，靶材原子获得动量后逸出靶材表面，附着于阳极板表面的玻璃基板上，实现在玻璃基板上镀上一层纯银薄膜或金属氧化物薄膜。

因此，现有的LOW-E玻璃的制备工艺就存在以下缺点：(1)必须使用多个安装有不同靶材的阴极板及其阴极板控制系统，这就造成了在制程与设备上的庞大成本支出；(2)市场上的银靶材均大多为通过真空铸造法制备的银靶材，受真空铸造中真空腔体的体积以及铸造冷却不均匀的限制，这些银靶材的长和宽尺寸一般均仅为600～1000mm，无法满足用于制备长或宽大于1000mm的大尺寸防辐射玻璃产品的需求。因此，为了解决现有银靶材尺寸过小的问题，行业内常用多片靶材拼接的方式来制作所需尺寸的银靶材，但拼接的片数越多，拼接缝隙也多，在镀膜过程会影响等离子体的均匀一致性，并可能引起靶材局部不正常放电，从而降低镀膜产品的质量与合格率，另外，拼接数量越多，各片之间的质量一致性越难一致，最终也会降低了膜层的均匀性与产品质量。

发明内容

本发明旨在提供一种采用银复合靶材制备防辐射玻璃的方法，该方法中的银复合靶材制备方法不受现有银靶材制备方法—真空铸造法中真空腔体体积以及铸造冷却不均匀的限制，因此，本发明的制备玻璃方法过程中可根据需要获得大尺寸的银复合靶材，使得本发明最终制得的防辐射玻璃具有高可见光穿透与低紫外光/红外光穿透的效果。

一种采用银复合靶材制备防辐射玻璃的方法，包括如下步骤：

(1)将原料银进行熔融，造粒，形成银颗粒；

(2)按银颗粒、金属铌、纳米二氧化钛、纳米氧化锌的质量百分比含量分别为95～99.72％、0.2～3％、0.03～1％、0.05～1％混合均匀，以超高剪切力分散装置进行分散混合；

(3)对均匀混合的粉末进行球磨，球磨参数控制为：球磨速度为60～1000rpm，时间为12～72h，获得机械化合金粉末；

(4)将机械化合金粉末投入模具中压制成型，形成靶材生坯；

(5)对靶材生坯进行真空热压烧结，真空热压烧结条件为：烧结温度为750～900℃，真空度为1×10^-4～5×10^-4torr，压力为30～50MPa；

(6)将真空热压烧结后的块材进行冷轧延，并进行退火热处理，退火热处理温度为300～500℃，退火热处理时间为1.5～4小时，最终通过机床加工，获得大尺寸的银复合靶材；

(7)采用现有的镀膜设备将步骤(6)中所述的银复合靶材溅镀于透明基材表面，在透明基材表面形成银复合靶材薄膜，制得防辐射玻璃。

本发明具有如下技术效果：

(1)本发明的制备抗辐射玻璃方法过程中获得的银复合靶材能够替代现有的银靶材，且，本发明的制备抗辐射玻璃方法中的银复合靶材制备方法不受现有银靶材制备方法—真空铸造法中真空腔体体积以及铸造冷却不均匀的限制，因此，本发明的制备抗辐射玻璃方法过程中可根据需要获得大尺寸的银复合靶材；