鍍膜工藝第一節(jié)鍍膜玻璃

第一節(jié)鍍膜玻璃

一、鍍膜工藝

鍍膜工藝是用不同的材料在基片表面形成新表面的方法，鍍膜方法有真空蒸發(fā)、真空濺射、化學(xué)還原、溶膠凝膠等。我公司采用的是陰極真空磁控濺射法，通過磁控濺射，在優(yōu)質(zhì)浮法玻璃的表面鍍一層或多層金屬、或金屬化合物薄膜。

通過鍍膜可以改變基片的某些屬性，如光學(xué)性能、電學(xué)性能、機(jī)械性能、化學(xué)性能、裝飾性能等。

1.鍍膜原理

陰極真空磁控濺射的特點(diǎn)：膜層厚度均勻、鍍膜速度快、基板溫度低。

濺射鍍膜利用2個原理：輝光放電、連續(xù)撞擊。濺射過程是建立在氣體放電基礎(chǔ)上的，放電從低壓下開始的，氣體離子與靶材相互作用，離子不斷的撞擊靶表面，靶材從靶表面被轟擊下來然后在靶附近的基片（玻璃）上沉積下來，凝結(jié)成一層薄膜。

當(dāng)氣體通入真空室后，氣體在低氣壓高電壓的情況下迅速被電離，Ar原子

電離為Ar+和e-,帶正電的Ar+離子在電場的作用下向陰極運(yùn)動，最終撞擊靶材，把能量傳遞給靶材。當(dāng)較多的Ar+離子撞擊靶材，靶材表面原子所受到的撞擊力大于靶材內(nèi)部應(yīng)力時，靶表面原子就從靶表面析出。帶負(fù)電的電子e-在電場作用下向帶正電的陽極運(yùn)動，而陰極上是裝有磁體的，真空室內(nèi)同時具有磁場，電子在電磁場的作用下作圓周運(yùn)動，而真空室內(nèi)不斷的在補(bǔ)充氣體，電子會撞擊補(bǔ)充的氣體分子，加速氣體分子的電離，電子撞擊氣體分子后能量減小，運(yùn)動半徑減小，多次撞擊后能量消失，故電子的運(yùn)動軌跡是螺旋形。

常見的濺射有兩種：不反應(yīng)濺射和反應(yīng)濺射。不反應(yīng)濺射指濺射氣體和鍍膜材料之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此不反應(yīng)濺射所使用的氣體為惰性氣體，一般使用氧氣（Ar）,稱為工作氣體。不反應(yīng)濺射一般都用在鍍金屬膜層上，導(dǎo)電性能越好的材料，濺射諫率越高。

反應(yīng)濺射就是在反應(yīng)氣體環(huán)境中鍍膜，濺射過程中靶材會與濺射氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)濺射一般沉積不導(dǎo)電的膜層，例如：SnOx,ZnOx,SiOx,SiNx等。在反應(yīng)濺射系統(tǒng)中，一般都加入Ar加速反應(yīng)速度，即提高濺射速率。在反應(yīng)濺

射氣氛中，加入工作氣體越多，濺射速率越高，當(dāng)加入的工作氣體過多時，反應(yīng)

氣體來不急將所有濺射出來的原子反應(yīng)掉，膜層內(nèi)就會含有金屬，我們把這種狀

態(tài)叫翻轉(zhuǎn)。在反應(yīng)濺射過程中，無論翻轉(zhuǎn)與正常狀態(tài)，靶的濺射速率都沒有不反

應(yīng)濺射速率高。

2．鍍膜靶材

由于用途不同，用于鍍膜的材料也不同。我公司鍍膜工藝中所使用的材料包

括：

金屬材料：Ag、NiCr等，其中Ag具有較好的輻射率，是良好的輻射材

料

介質(zhì)材料：主要有SnOx、ZnOx、TiOx等，這些材料具有良好的吸收，

反射率低。

使用這些材料進(jìn)行組合，可以得到各種膜系。天津南玻生產(chǎn)的鍍膜產(chǎn)品有兩

大類，一是陽光控制鍍膜玻璃，也熱反射玻璃，一是低輻射鍍膜玻璃，也

稱Low-E玻璃。這兩類鍍膜玻璃最大的區(qū)別是，Low-E玻璃含有銀層，而

熱反射玻璃沒有。

陽光控制鍍膜玻璃（熱反射）有以下膜系：

單層膜：CM醞歹I」，月影構(gòu)是g\TiOx

雙層膜：CCS系列，膜結(jié)構(gòu)是g\Cr\TiNx

CSY系歹I」，膜結(jié)構(gòu)是g\CrNx\TiOx

多層膜：CGP系歹I」，月影構(gòu)是g\SnOx\Cr\TiOx

CPA系歹膜結(jié)構(gòu)是g\SnOx\Cr\TiNx

低輻射玻璃（Low-E玻璃）有以下系列：

單NiCr（CES系列），膜結(jié)構(gòu)是g\SnOx\Ag\NiCr\SnOx

雙NiCr（CEBCEF系列），膜結(jié)構(gòu)是g\SnOx\NiCr\Ag\NiCr\SnOx

雙銀（CED系列），膜結(jié)構(gòu)是

g\SnOx\NiCr\Ag\NiCr\Ag\NiCr\SnOx

3．鍍膜基片

鍍膜基片有：浮法原片、切磨玻璃、鋼化玻璃、彩釉玻璃、夾層玻璃

鍍膜前基片必須用純凈水清洗，去除基片表面的灰塵、污垢、油膩等雜質(zhì)，

因?yàn)楸砻娴碾s質(zhì)將會影響膜層的附著能力，或者影響鍍膜玻璃的外觀質(zhì)量。如果

基片表面存在膠印、筆印等不能清洗掉的雜質(zhì)，在清洗之前必須用酒精將雜質(zhì)擦

去。

鍍膜玻璃不可返工處理，如果基片表面沒有清洗干凈，將造成不可挽回的損

失。

4．鍍膜設(shè)備及工藝流程

我公司鍍膜設(shè)備是引進(jìn)德國VACT真空磁控鍍膜玻璃生產(chǎn)線，屬于當(dāng)今

世界最先進(jìn)的鍍膜玻璃生產(chǎn)設(shè)備?？梢陨a(chǎn)的玻璃厚度為2~19mm，最大

尺寸為2540*4600，是中國目前可生產(chǎn)最大尺寸玻璃的生產(chǎn)線。其生產(chǎn)工

藝流程為：

上片（手動或自動）一-＞清洗三遍（拋光、自來水清洗、純水清洗）

--＞看片臺（檢測基片外觀缺陷）一-＞緩沖室一-＞鎖氣室一-＞控氣室一-＞真空室（磁控濺射鍍膜室）一-＞控氣室一-＞鎖氣室一-＞緩沖室一-＞在線光度計(jì)測顏色一-＞后清洗一-＞在線檢驗(yàn)（外觀檢測）一-＞下片一-＞成品、半成品包裝

二、鍍膜玻璃的特點(diǎn)

1．熱反射玻璃的特點(diǎn)：

通過鍍不同薄膜，控制對太陽直接輻射的反射、透過和吸收，達(dá)到調(diào)節(jié)

熱量傳遞的目的。熱反射鍍膜玻璃具有各種各樣的顏色，熱反射玻璃有以

下特點(diǎn)：

1能有效控制太陽直接輻射能的入射量。在夏季白天太陽直接照射時，

與普通透明玻璃相比，可將向室內(nèi)傳遞的太陽輻射熱減少15%--70%；

2豐富多采的反射色調(diào)和極佳的裝飾效果；

3良好的遮避作用；

4能減弱紫外光的透過。

Low-e玻璃的特點(diǎn)：

低輻射鍍膜玻璃，是一種對遠(yuǎn)紅外線具有較高反射比的鍍膜玻璃，也

具有陽光控制功能，稱為陽光控制低輻射玻璃。功能材料主要是金屬銀，

離線Low-E玻璃表面輻射率要求低于0.15。

所謂“低輻射”是因?yàn)殄兡泳哂袠O低的遠(yuǎn)紅外表面輻射率而得名。

在遠(yuǎn)紅外區(qū)域，輻射率=吸收率。透過率+吸收率+反射率=1，而透過率=0，

所以輻射率+反射率=1。因LOW-E膜層的輻射率極低，故其遠(yuǎn)紅外反射率

極高。

低輻射鍍膜玻璃具有以下特點(diǎn)：

2.1極低的表面輻射率(E00.15),極高的遠(yuǎn)紅外(熱輻射)反射率，可

降低熱量的傳遞速度。

2．2在保證低輻射功能的條件下，可調(diào)節(jié)可見光的透過率和反射率，以適

應(yīng)不同地區(qū)的需要。

2.3LOW-E玻璃膜層顏色屬于干涉色，因此可以調(diào)出豐富多彩的顏色。

2.4金屬銀在空氣中極易氧化，因此LOW-E玻璃必須做成中空玻璃等復(fù)合

產(chǎn)品使用。

由于Low-E玻璃膜層的氧化性，檢驗(yàn)時需注意事項(xiàng)：

必須戴好口罩才能進(jìn)行檢驗(yàn)。

禁止手直接與膜面接觸。

不得用酒精、水等擦拭膜面。

不得面向膜面說話，防止口水沾到膜面上。

鍍膜玻璃常見外觀缺陷

劃傷(scratches)：鍍膜玻璃表面各種線狀的劃痕?？梢姵潭热Q

于它們的長度、寬度、位置和分布。主要是由于鍍膜玻璃表面和其它物

體摩擦造成的。

暗道(darkstripe)：從鍍膜玻璃的反射方向看，膜層表面亮度或

反射色異于整體的條狀區(qū)域，可見程度取決于它們和周圍膜層的亮度

差。

針孔(pinhole)：從鍍膜玻璃透射方向看，相對膜層整體可視透明

的部分或全部沒有附著膜層的點(diǎn)狀缺陷。主要是因?yàn)樯a(chǎn)過程中，有細(xì)

小的雜物落在玻璃表面造成膜層脫落。

斑紋(stain)：從鍍膜玻璃的反射方向看，膜層表面色澤發(fā)生變化

的云狀、放射狀或條紋狀的缺陷

斑點(diǎn)（spot）：從鍍膜玻璃的透射方向看，相對膜層整體色澤較暗的

點(diǎn)狀缺陷。

崩邊崩角：玻璃邊部表面或角部的破損。

水跡：水蒸發(fā)后留下的痕跡,包括鋼化水跡或前清洗機(jī)留下的水跡。

從反射看，膜層表面色澤呈云霧狀。

氧化點(diǎn)：低輻射鍍膜玻璃的膜面被大氣中水蒸氣和微塵離子凝結(jié)和

附著，導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕使銀層氧化，形成的銀色圓斑。有些呈孤立點(diǎn)，

有些呈片狀，顯微鏡下觀察由許多孤立點(diǎn)組成。

蟲跡：小蟲附著在玻璃表面而造成的脫膜點(diǎn)。

．條紋：鍍的膜不均勻，厚薄的部分顏色不同，一般平行于靶材方向。

．色差：顏色同標(biāo)準(zhǔn)樣片比較用肉眼觀察到的差異。

鍍膜玻璃性能