低辐射玻璃|具有控制阳光和低辐射功能的镀膜防火玻璃及其制备方法和工艺

1.本发明涉及玻璃制造技术领域，具体涉及一种具有阳光控制和低辐射功能的镀膜防火玻璃及其制备方法。

背景技术：

2.防火玻璃，防火的主要作用是控制火势蔓延或防止冒烟。它是一种措施型防火材料，其防火效果以耐火性来评价。它是经过特殊工艺加工处理，在规定的耐火试验中能保持其完整性和隔热性的特种玻璃。防火玻璃的原玻璃可以做成浮法平板玻璃、钢化玻璃，复合防火玻璃也可以做成单片防火玻璃。

一种低辐射防火玻璃结构，为多层膜结构防火玻璃，主要功能层为银。这种结构的镀膜玻璃不能作为单层使用，只能做成中空玻璃等腐蚀。

高强单片低辐射涂层防火玻璃的制备方法所公开的主要功能层为掺锡氧化铟，制备方法为液相喷涂，防火玻璃为铯钾防火玻璃。液相喷涂不能保证膜层的均匀性，成本高，推广难度大；铯钾耐火玻璃是市场上占比较大的产品，但耐火等级较低，初步被耐火等级较好的产品所替代。

一种可实现电加热的涂层。涂层包括设置在最外层的电阻调整层，电阻调整层包括掺氟二氧化锡层和设置在掺氟二氧化锡层外的掺氟二氧化锡层。第二二氧化硅层。本发明提供的电热镀膜层中，通过设置第二二氧化硅层提高镀膜层的电阻基数，通过设置掺氟二氧化锡将镀膜层的电阻值调整到合适的范围。含氟量可调的层；本发明提供的电热镀膜层可以通过调节掺氟二氧化锡的氟含量将其薄层电阻值调节到70ω以上，玻璃钢化后达到50ω以上，可以满足结霜控制和通过电加热结露。影响。同时，由于第二二氧化硅层的存在，可以将所得镀膜玻璃的雾度（haze）降低到0.5%以下。然而，它的阳光控制、低辐射和耐火性能一般。所得镀膜玻璃的雾度（haze）可降低至0.5%或更低。然而，它的阳光控制、低辐射和耐火性能一般。所得镀膜玻璃的雾度（haze）可降低至0.5%或更低。然而，它的阳光控制、低辐射和耐火性能一般。

6.因此，针对上述缺点，有必要提供一种新型的低辐射耐火玻璃。

技术实施要素：

7.本发明要解决的技术问题是现有玻璃的耐火等级低，一般不具备控制阳光的效果，且发射率高。辐射功能膜层、镀膜防火玻璃及其制备方法、低透过率阳光控制低辐射防火玻璃。

8.为了解决上述技术问题，在第一方面，本发明提供了一种具有阳光控制和低辐射功能的膜层，该具有阳光控制和低辐射功能的膜层包括一层二氧化碳依次排列为硅层、非晶硅层和掺氟二氧化锡层。

9.本发明提供的具有阳光控制和低辐射功能的薄膜层具有二氧化硅层、非晶硅层和掺氟二氧化锡层的三层结构。二氧化硅层起到介电层的作用，可以阻挡玻璃基板中的钠离子

扩散进入薄膜层，而二氧化硅层可以增加非晶硅层对玻璃基板的附着力。非晶硅层为吸收层，能有效降低可见光和太阳能的透过率，具有控制阳光的作用。掺氟二氧化锡层可减少辐射，并具有优良的反射红外线功能。

10.优选地，二氧化硅层的厚度为10-30nm，例如可以为10nm、12nm、15nm、17nm、20nm、23nm、25nm、28nm、或 30 纳米。

11. 优选地，二氧化硅层的厚度为15-25nm。

12.在本发明中，二氧化硅层的厚度可以影响玻璃基体中钠离子向膜层中的扩散，并在另外两层膜中形成所需颜色的膜结构。

13.优选地，非晶硅层的厚度为30-60nm，例如可以为30nm、35nm、40nm、42nm、44nm、45nm、50nm、55nm或 60 纳米。

14. 优选地，非晶硅层的厚度为40-50nm。

15.在本发明中，非晶硅层厚度的变化主要决定了镀膜玻璃的透光率和反射率，并与其他两层形成所需颜色的膜结构。

16. 优选地，所述掺氟二氧化锡层的厚度为270-450nm；等待。

17. 优选地，掺氟二氧化锡层的厚度为330-380nm。

18. 优选地，氟掺杂二氧化锡层中氟的比例为0.5%至5%，优选1%至3%。在本发明中，氟掺杂二氧化锡层中氟的比例是基于氟相对于二氧化锡和氟的总摩尔量计算的。

19.本发明中掺氟二氧化锡层的厚度变化主要决定了玻璃的薄层电阻和发射率，另外两层薄膜形成了所需的薄膜结构颜色。

20. 第二方面，本发明提供了一种镀膜防火玻璃，该镀膜防火玻璃包括第一方面所述的具有防晒和低辐射功能的膜层，以及硼硅酸盐玻璃基板，所述硼硅酸盐玻璃基板。玻璃基板与薄膜层中的二氧化硅层接触，具有阳光控制和低辐射功能。

21. 优选地，镀膜防火玻璃的反射率为18%～35%，例如可以为18%、23%、25%、30%、31%、32%、33%、34 %或35%等，优选30%至33%。

22. 优选地，镀膜防火玻璃的透光率为23%～35%，例如可以为23%、25%、26%、31%或35%等，优选为23%～35%。 26%。%。

23. 优选地，镀膜防火玻璃的薄层电阻为11-26ω，例如可以为16ω、17ω、18ω或19ω等，优选为16-19ω。

24. 优选地，镀膜防火玻璃的发射率为0.11～0.25，例如可以为0.14、0.15、0.16、0.17或0.18等，最好是0.14～0.18 .

25.本发明提供的镀膜防火玻璃，膜面呈明亮的紫红色，色度坐标为l=54.63，a*=11.@ >98,b* =-4.27。

26.第三方面，本发明提供第二方面的镀膜防火玻璃的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

27.(1)将第一种含有硅烷的混合气体引入反应器，在硼硅玻璃基板表面发生反应，制备二氧化硅层；

28.(2)将含有硅烷的第二混合气体引入反应器，在步骤(1)得到的二氧化硅层表面

进行反应以制备非晶硅层；

29.(3)将含有三氯一丁基锡蒸气的第三混合气体通入反应器，使步骤(2)得到的非晶硅层表面发生反应，得到涂敷的防火材料。玻璃。

30.本发明中，硼硅玻璃基板的表面温度一般控制在640-660℃。本发明的硼硅玻璃基板一般不受限制，膨胀系数为3.3*10-7

/k～4*10-7

/k范围内的底物就足够了。

31.在本发明中，所有反应器都经过特殊设计和制造，以确保涂层材料的蒸汽均匀分布在玻璃表面，材料在热玻璃表面反应形成薄膜，废气通过专门设计的通道。拆下反应器。制备二氧化硅层对应的玻璃表面温度为650-660℃，所用反应器有一个进料通道和两个排气通道。制备非晶硅层对应的玻璃表面温度为645-655℃，所用反应器有1个进料通道和1个排气通道。制备掺氟二氧化锡层对应的玻璃表面温度为640～650℃。所用反应器有多个供给通道和多个排气通道，可根据膜层厚度选择一个或多个反应器。反应堆。

32.本发明各层采用化学气相沉积法形成，制备过程循序渐进，制备效率高。

33. 优选地，步骤(1)中的第一混合气体由硅烷、氧气、乙烯和氮气组成。

34.在本发明中，所用​​的硅烷是指甲硅烷。本发明中用气量的单位是l/m2，单位的含义是指每平方米玻璃所用的用气量是多少升。

35. 优选地，第一混合气体的总气体体积为1.32～2.73l/m2，例如可以为1.32l/m2、1.43l/m2、1.52l/m2、1.68l/m2、1.79l/m 2、1.85l/m2、1.9l/m2、1.95l/m2、2l/m2、2.1l/m2、2.11l/m2、2.45l/m2、2.67l/m< @2、2.73l/m2等，最好1.9～2.1l/m2；

36. 优选地，第一混合气体中，硅烷的气体量为0.01～0.07l/m2，例如可以为0.01l/ m 2、0.02l/m2、0.03l/m2、0.04l/m2、0. 05l /m2、0.05l/m2、0.06l/m2或0.07l/m2等，最好0.03～ 0.05l/m2。

37. 优选地，第一混合气体中氧气的量为0.04～0.30l/m2，例如可以为0.04l/m 2、0.06l/m2、0.09l/m2、0.12l/m2、0.14l /m2、0.15l/m2、0.16l/m2、0.17l/m2、0.@ >18l/m2、0.25l/m2或0.30l/m2等，优选0.12～0.2l/m2。

38. 优选地，第一混合气体中，乙烯的气体量为0.06～0.45l/m2，例如可以为0.06l/ m 2、0.17l/m2、0.23l/m2、0.24l/m2、0. 25升/米2、0.26升/米2、0.27升/米2、0.28升/米2、0.35l/m2、0.42l/m2或0.45l/m2等，最好0.18～0.3l/m2。

39. 优选地，第一混合气体中，氮气的量为1.21～1.91l/m2，例如可以为1.21l/m 2、1.34l/m2、1.48l/m2、1.50l/m2、1.52l /m2、1.55l/m2、1.58l/m2、1.60l/m2、1.@ >78l/m2、1.84l/m2、1.86l/m2或1.91l/m2等，最好1.4 ～ 1.7l/m2。

40. 优选地，步骤(2)中的第二混合气体由硅烷、乙烯和氮气组成。

41. 优选地，第二混合气体的总气体体积为2.25～3.20l/m2，例如可以为2.25l/m2、2.34l/m2、2.51l/m2、2.60l/m2、2.64l/m 2、2.7l/m2、2.73l/m2、2.75l/m2、2.79l / m2、2.85l/m2、2.95l/m2、3.12l/m2 或 3.20l/m2等，最好2.5～2.8l/m2。

42. 优选地低辐射玻璃，第二混合气体中，硅烷的气体量为0.10～0.30l/m2，例如可以为0.10l/米 2、0.12l/m2、0.15l/m2、0.16l/m2、0. 17升/米2、0.18升/米2、0.19升/米2、0.20升/米2、0.25l/m2或0.30l/m2等，最好0.16～0.21l/m2。

43. 优选地，第二混合气体中低辐射玻璃，乙烯的气体量为0.15～0.45l/m2，例如可以是

0.15l/m2、0.21l/m2、0.25l/m2、0.26l/m2、0.27l/m2、0.28l/m2、0.29l/m2、0.30l/m< @2、0.31l/m2、0.35l/m2、0.40l/m2或0.45l/m2等，最好是0.25～0.32l/m2。

44. 优选地，第二混合气体中，氮气的量为2.00～2.45l/m2，例如可以为2.00l/m 2、2.12l/m2、2.20l/m2、2.21l/m2、2.22l /m2、2.23l/m2、2.24l/m2、2.25l/m2、2.@ >26l/m2、2.27l/m2、2.28l/m2、2.33l/m2、2.38l/m2 或 2.45l/m2 等。

45. 优选地，步骤(3)中的第三混合气体由三氯一丁基锡蒸气、三氟乙酸蒸气、氮气、氧气和水蒸气组成。

46. 优选地，第三混合气体的总气体体积为23.05～26.15l/m2，例如可以为23.05l/ m 2、23.25l/m2、23.42l/m2、23.83l/m2、2< @4.54l/m2、25.13l/m2、25.46l/m2、25.89l/m< @ 2、或 26.15l/m2 等。

47. 优选地，第三混合气体中，三氯一丁基锡蒸气的气体量为0.8～1.3l/m2，例如可以为0.8l /m2、0.9l/m2、1.0l/m2、1.1l/m2、1.@ >2l/m2或1.3l/m2等，优选0.9～1.2l/m2。

48. 优选地，第三混合气体中，三氟乙酸蒸气的气体量为0.35～0.55l/m2，例如可以为0. 35l/m2、0.38l/m2、0.42l/m2、0.43l/m2、0.44l/m2、0.45l/m2、0.46l/m2、0.51l/m2 或 0. 55l/m2等，最好0.4～0.5l/m2。

49. 优选地，第三混合气体中，氮气的量为13.2～13.8l/m2，例如可以为13. 2l/m2、13.3l/m2、13.4l/m2、13.5l/m2、 13.6l/m2、13.7l/m2或13.8l/m2等

50. 优选地，第三混合气体中，氧气的量为6.5～7l/m2，例如可以为6.5l/m2、@ > 6.6l/m2、6.7l/m2、6.8l/m2、6.9l/m2 或 7l /平方米等

51. 优选地，第三混合气体中，水蒸气的气体量为2.2～3.5l/m2，例如可以为2.2l /m2、2.3l/m2、2.4l/m2、2.5l/m2、2.@ > 6l/m2、2.7l/m2、2.8l/m2、2.9l/m2、3l/ m 2、3.2l/m2、3.4l/m2或3.5l/m2等，最好2.7～3.@ >1l/m2。

52. 第四方面，本发明提供了一种具有阳光控制和低辐射功能的防火玻璃，该具有阳光控制和低辐射功能的防火玻璃包括根据第二方面的涂层防火玻璃。

53. 优选地，具有阳光控制和低辐射功能的防火玻璃的玻璃应力为90～；

54. 优选地，具有阳光控制和低辐射功能的防火玻璃的板面应力偏差不高于5mpa。

55.上述具有阳光控制和低辐射功能的防火玻璃是通过对镀膜防火玻璃进行钢化得到的。上述测试中玻璃应力与面板表面应力的偏差也是钢化后得到的结果。

56.本发明提供的防火涂料成本低，膨胀系数3.3*10-7

/k～4*10-7

通过在线化学气相沉积法在/k的硼硅玻璃基板上制备介电层、遮阳层和功能层。分钟或更长时间。

57.实施本发明具有以下有益效果：

58.本发明提供的玻璃将阳光控制功能、低辐射功能和防火功能有机结合，提供了一种具有一定透光率和反射红外线功能的防火玻璃。高温反应与玻璃基板化学键合，具有优异的化学稳定性和耐高温性，并经过耐火测试，耐火可达90分钟以上，透光率低，反射率低。

详细方法

59. 下面对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解，具体

实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

60.此处公开的范围和任何值的端点不限于精确的范围或值，应理解为包括与那些范围或值接近的值。对于值的范围，每个范围的端点，每个范围的端点和单个点值，单个点值可以相互组合以产生一个或多个新的范围值范围应该是视为在此特别公开。

61.在本发明的以下实施例中，所使用的硼硅酸盐玻璃基板为高硼硅酸盐玻璃。

62.示例1

63.在本例中，通过以下步骤制备镀膜防火玻璃

64.(1)将由 0.04l/m2 硅烷、0.16l/m2 氧气、0.25l/m2 乙烯、1.@首先将氮气>55l/m2的混合气体通入反应器中，在硼硅玻璃基板表面发生反应，制备二氧化硅层。

65.(2)由0.18l/m2硅烷、0.28l/m2乙烯、2.24l/m2氮气组成的第二种混合物引入气体进入反应器，在步骤(1)得到的二氧化硅层表面反应制备非晶硅层；

66.(3)将由 1l/m2 三氯一丁基锡蒸汽、0.44l/m2 三氟乙酸蒸汽、13.5l/m2 氮气、0.44l/m2 三氟乙酸 将@6.8l/m2 的氧气和由2.8l/m2 的水蒸气组成的第三混合气体引入反应器，在非晶硅表面发生反应步骤(2)中得到的层，得到涂层防火玻璃。

67.实施例2-9的步骤与实施例1基本相同，不同之处仅在于膜层厚度和气体量。具体组成如下表1所示。

68.比较例1-4的步骤与实施例1基本相同，不同之处仅在于少了某一膜层，具体组成如下表1所示。

6 表1中的锡代表三氯一丁基锡蒸气，氟代表三氟乙酸蒸气，水代表水蒸气。表1中的厚度单位为nm，气体量的单位为1/m2。

70.表1

71.[0072][0073]

将实施例1-9和对比例1-4制备的镀膜防火玻璃按照gb/-2013《镀膜玻璃》规定的方法进行性能测试，测试玻璃的反射率、透射率、薄层电阻、发射率、颜色进行了测试。度数坐标（l、a*、b*）和薄膜表面颜色，具体测试结果见下表2。

[0074]

表 2

[0075] [0076]

由表2数据可知，当二氧化硅层小于15nm时，不能很好地阻止钠离子向薄膜中的扩散，薄膜电阻增大；当二氧化硅层的厚度过大时，由于薄膜的形貌，雾度不易控制。当非晶硅层过厚时，在二次热处理过程中容易产生破膜、开膜等缺陷。掺氟二氧化锡层因反射红外线能力强而过厚，导致玻璃板表面应力偏差较大。

[0077]

从比较例1-4的数据可以看出，当涂层防火玻璃中缺少二氧化硅层时：无法阻止钠离子扩散到膜层中，薄膜电阻增加。

[0078]

镀膜防火玻璃缺少非晶硅层时：透光率大大提高，不具备控制阳光的功能。

[0079]

当镀膜防火玻璃缺少掺氟二氧化锡层时：没有低辐射功能，发射率达到0.83。

[0080]

实施例1-9和比较例1-4提供的镀膜防火玻璃经过钢化处理。具体钢化工艺如下：温度780-820℃，加热时间50-60s/mm，热玻璃突然空冷。冷却和回火。钢化后得到具有阳光控制和低辐射功能的防火玻璃。

[0081]

将控制阳光、低辐射的防火玻璃（钢化）按照gb/t 18144《玻璃应力试验方法》的规定进行玻璃应力试验，得到板面应力偏差；根据gb 15763.1-2009建筑用安全玻璃第1部分：防火玻璃规定的耐火试验方法。测试结果如下表3所示。

[0082]

表3

[0083] [0084]

最后需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，并不用于限制本发明；尽管已经结合前述实施例对本发明进行了详细描述，但本领域普通技术人员应当理解，仍然可以对前述实施例中描述的技术方案进行修改，或者对其部分技术特征进行等效替换；这些修改或替换并不使相应技术方案的实质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。