[发明专利]一种中透光耐磨自洁净玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种中透光耐磨自洁净玻璃，其特征在于，所述的中透光耐磨自洁净玻璃包括玻璃基体和通过磁控溅射法在玻璃基体表面上形成的薄膜层；所述的薄膜层包括以下质量百分比计的原料：羟基氧化铁15～25％、富勒烯羧酸衍生物5～15％、纳米二氧化钛65～75％。

2.根据权利要求1所述的中透光耐磨自洁净玻璃，其特征在于，所述的薄膜层的厚度为100～300nm。

3.根据权利要求1所述的中透光耐磨自洁净玻璃，其特征在于，所述羟基氧化铁的制备包括以下步骤：将氯化铁、尿素和PEG-2000置于反应釜中，加入水，在105～125℃反应24～36h，冷却至室温，过滤，得到黄褐色固体，将固体分别用无水乙醇、去离子水清洗，真空干燥，即得羟基氧化铁。

4.根据权利要求3所述的中透光耐磨自洁净玻璃，其特征在于，所述氯化铁与尿素的摩尔比为1:0.2～0.3；所述PEG-2000的加入量为氯化铁质量的0.3～0.4倍。

5.根据权利要求1所述的中透光耐磨自洁净玻璃，其特征在于，所述富勒烯羧酸衍生物的制备包括以下步骤：在氮气保护下，将富勒烯C₆₀、对羧基苯甲醛和肌氨酸分散于甲苯中，于100～115℃反应8～10h，所述富勒烯C₆₀：对羧基苯甲醛：肌氨酸：甲苯的摩尔比为：1:(10～12):(8～10):(35～40)，反应结束后，用水洗涤所得固体，烘干，得到富勒烯羧酸衍生物。

6.根据权利要求1所述的中透光耐磨自洁净玻璃，其特征在于，所述的玻璃基体为硼酸盐玻璃、硅酸盐玻璃或磷酸盐玻璃。

7.一种制备如权利要求1-6任一所述的中透光耐磨自洁净玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)玻璃基体的预处理：首先用纯碱清洗玻璃基体表面的污渍，然后用无水乙醇超声清洗5～15min，再用去离子水淋洗30～60min，晾干，即得清洁无污染的玻璃基体；

(2)薄膜料液的制备：分别制备含纳米二氧化钛的料液A和含羟基氧化铁和富勒烯羧酸衍生物的料液B；

(3)磁控溅射处理：将步骤(1)得到的清洁无污染的玻璃基体固定在样品载台上，然后放入过渡真空室抽真空5～10min，通过磁力传递杆传入至溅射真空室，开启衬底加热系统，将玻璃基体加热至400～450℃并保持恒定；将步骤(2)得到的料液A置于二氧化钛陶瓷靶，将料液B置于金属钴靶，采用共溅射的方式将料液A和料液B同时溅射，即得中透光耐磨自洁净玻璃。

8.根据权利要求7所述的中透光耐磨自洁净玻璃的制备方法，其特征在于，所述料液A的制备为：将纳米二氧化钛加入正丁醇中，使用直径为2～3cm的玛瑙珠，以200～250r/min的转速球磨分散25～30min，得到料液A，所述的纳米二氧化钛与正丁醇的摩尔比为1:6～8。

9.根据权利要求7所述的中透光耐磨自洁净玻璃的制备方法，其特征在于，所述料液B的制备为：将羟基氧化铁、富勒烯羧酸衍生物加入甲醇水溶液中，于60～70℃，50～60r/min条件下搅拌反应1～2h，得到料液B，所述的甲醇水溶液中甲醇和水的体积比为0.7～1:2，所述的甲醇水溶液的加入量为羟基氧化铁和富勒烯羧酸衍生物总重量的4～5倍。

10.根据权利要求7所述的中透光耐磨自洁净玻璃的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛陶瓷靶的射频功率为120～150W，所述金属钴靶的射频功率为10～50W，溅射气体为氩气，流速为25～35sccm。