[发明专利]一种用于Low-E玻璃的硅铝锆靶材及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于Low‑E玻璃的硅铝锆靶材，其特征在于：各组分按重量份数计包括：硅61‑85份，锆6.7‑27份，铝3.8‑9.1份，Al3Ni 0.5‑2.6份，锡0.08‑0.2份，硼0.15‑0.5份，铌0.01‑0.05份，钇0.002‑0.008份。本发明制备方法简单，步骤易于操作，硅铝锆靶材中含有适量的锆，能增强薄膜的硬度和耐腐蚀性；铝元素能降低靶材的电阻，并减少薄膜的应力；硼能提高铝合金粉的熔点，降低其与硅锆合金粉的熔点差，使其在等离子喷涂过程中不易产生积瘤；其余元素的加入能够增强膜层的稳定性，提高使用寿命，用作Low‑E玻璃的介质层，光学性能好，致密性高，耐腐蚀性强。

技术领域

本发明涉及一种用于Low-E玻璃的硅铝锆靶材及其制备方法，属于材料制备技术领域。

背景技术

Low-E玻璃，具有优异的隔热效果和良好的透光性。用其制造建筑物门窗，可大幅降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递，从而达到良好的节能效果。因此，获得了日益广泛的应用，其制造技术和水平也得到了飞速的发展，性能不断提高。 Low-E玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品，其核心功能层是银层，具有反射红外线的作用。典型的单银玻璃膜层结构如下：玻璃-介质层-阻挡层-银层-阻挡层-介质层。由于银与玻璃的结合力太差，直接镀在玻璃上会脱落，因此，需要在玻璃表面先用硅铝靶真空磁控溅射一层介质层，再镀一层阻挡层，来增强结合力。而银层又很容易被空气氧化或腐蚀，所以最外面要介质层来保护，两者之间的阻挡层，起到增强结合力的作用。银层越多，节能效果越好，目前，已经发展到三银玻璃，其膜层结构如下：玻璃-介质层-阻挡层-银层-阻挡层-介质层-阻挡层-银层-阻挡层-介质层-阻挡层-银层-阻挡层-介质层，膜层总数达到了13层，为了保证光的透过率，对膜层的光学性能提出了更高的要求，因此，三银玻璃比单银玻璃需要性能更好的靶材。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供了一种用于Low-E玻璃的硅铝锆靶材及其制备方法，采用真空磁控溅射方法制成的薄膜，用于制作三银玻璃的介质层，光学透过率高，耐腐蚀性强，可显著提高Low-E玻璃的性能和使用寿命。

本发明采用如下技术方案：一种用于Low-E玻璃的硅铝锆靶材，各组分按重量份数计包括：硅61-85份，锆6.7-27.3份，铝3.8-10.6份，Al3Ni0.5-3份，锡 0.076-0.2份，硼0.13-0.5份，铌0.01-0.05份，钇0.002-0.008份。

进一步的，所述各组分按重量份数计为：硅73份，锆17.6份，铝7.1份，Al3Ni1.8份，锡 0.16份，硼0.32份，铌0.02份，钇0.005份。

用于Low-E玻璃的硅铝锆靶材的制备方法，包括如下步骤：其中各组分按重量份数计

（1）锆钇母合金的制备：向真空熔炼炉中放入锆99份，将锆熔化，在温度为1880-1920℃保温后加入钇1份，经过熔炼和精炼后控制温度为1870-1890℃；将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭；

（2）硅锆合金粉的制备：向真空熔炼炉中放入硅61-85份熔化，然后向熔液中加入锆5.9-27.1份，然后向所得熔液中加入锆钇母合金0.2-0.8份并熔化；将上述熔液浇铸入模具冷却成铸锭；再将铸锭破碎，球磨，得到粒度150-200目的硅锆合金粉；

（3）铝合金粉末的制备：向真空雾化制粉设备的熔炼炉中放入铝3.8-10.6份并熔化；然后向熔液中加入锡0.076-0.2份，以21-28kW的功率将其熔化；之后向所得熔液中加入Al3Ni0.5-3份，之后向所得熔液中加入硼0.13-0.5份并熔化；之后向所得熔液中加入铌0.01-0.05份，；之后将上述熔液雾化成粒度120-150目的铝合金粉；

（4）硅锆合金粉的退火：将步骤（2）所得硅锆合金粉放入托盘中，粉堆放的厚度2-3cm；将装有粉的托盘装入箱式电阻炉中进行加热，打开炉门空冷；