高可加工性超高性能可鋼Low-E鍍膜節(jié)能玻璃是多膜層復合膜結(jié)構(gòu)的高端鍍膜產(chǎn)品。由于涉及納米級銀質(zhì)材料和半導體電介質(zhì)的應(yīng)用,其選型復雜,具有較難控制的技術(shù)風險。SYP采用的新型鍍膜材料可以掩蓋玻璃材料表面的一些缺陷,使光畸變更加柔和,減少由于漫反射對玻璃材料表面的視覺缺陷。本項目通過增加技術(shù)含金量提高競爭門檻,產(chǎn)品在建筑尤其是大型、高端節(jié)能建筑上有廣闊應(yīng)用前景。經(jīng)過前期仿真模擬和與現(xiàn)有高端產(chǎn)品的技術(shù)對比,總體技術(shù)路線如下:
①納米級膜層結(jié)構(gòu)的選定:
利用計算機仿真模擬技術(shù)實現(xiàn)滿足要求的新型可鋼Low-E膜系結(jié)構(gòu)設(shè)計分配,為了要達到更高的節(jié)能環(huán)保效果,起到對該新型Low-E玻璃可加工性能提升的需要,必然要重新設(shè)計復雜的納米級鍍膜層結(jié)構(gòu),即多層銀結(jié)構(gòu)復合膜層。其中膜層中對節(jié)能效果貢獻最大的銀層將被適當?shù)胤珠_,每層的厚度都必須要求允許可見光的有效通過,否則就失去了玻璃通透的物理特性;并且,再通過不同電介質(zhì)層的搭配,共計多層的各種材料膜層合理組合,以獲得不同可見光透過率,以及低太陽能總透過率的效果。
②復合膜層的選型與試制:
普通的節(jié)能玻璃膜系中有單層膜和多層膜,一般采用和玻璃基體性質(zhì)相近的金屬錫和半導體硅材料,其性能遠遠無法達到本項目的預(yù)定目標。在此基礎(chǔ)上,必須另辟蹊徑,尋找適合本項目的介電質(zhì)層材料的匹配,諸如摻雜的鋅錫合金,摻鋁的半導體硅等材料。經(jīng)過多次試驗證明,采用多種復合材料作為介電質(zhì)層將使玻璃表面獲得與基體材料完全不同的復合膜層結(jié)構(gòu),并形成致密低輻射膜層,從而獲得更強的耐磨能力,更高的紅外線反射能力,更強的紫外線吸收能力,更低的熱輻射水平。
③新型材料的調(diào)研、選型與現(xiàn)有膜層的匹配:
新型材料的使用是具有一定風險的,其化合態(tài)可以是氧化物和氮化物,化學價位的不同導致了致密程度不同,其光學、熱血性能亦有非常大的區(qū)別。為此,我們聯(lián)合國內(nèi)2家大型靶材制造商對選型材料進行實驗,制作成所需比例的鍍膜材料,在現(xiàn)有的鍍膜設(shè)備上進行沉積實驗。隨后由檢測中心進行后期機械、化學、物理方面的進一步檢測,全部通過后最終定型為一種氧化物作為選型材料。鍍膜靶材也相應(yīng)的可以制作成為金屬態(tài)和氧化物態(tài)。
④真空磁控鍍膜技術(shù)升級:
為了采用“非線性沉積調(diào)節(jié)裝置”結(jié)合“非對稱氣體饋入新工藝”的控制技術(shù),實現(xiàn)金屬銀層能夠通過直流平靶在氬氣氛圍中濺射,計劃在目前具有頂尖制造水平的德國萊寶光學鍍膜設(shè)備上利用SYP自有技術(shù)資源進行升級改造,增加現(xiàn)有靶位的數(shù)量并引入陰極控制系統(tǒng),使多層膜系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的試制成為可能。
⑤大面積整板玻璃表面鍍膜玻璃顏色控制:
擬利用增加氣體饋入反饋系統(tǒng),使在高真空環(huán)境下的氣氛配比穩(wěn)定,等離子體濃度均勻分布,最終將使每層厚度約為10-20nm的多膜層系統(tǒng)整體均勻性都控制在±1.5%以內(nèi),從而保證達到對大批量大面積(約9㎡)玻璃產(chǎn)品生產(chǎn)時的顏色均勻性控制要求。在此工藝下研發(fā)的“高可加工性超高性能可鋼Low-E鍍膜節(jié)能玻璃”能在保持不同透射不同反射的特性的同時將產(chǎn)品的遮陽系數(shù)達到既定目標,相比原有傳統(tǒng)的可鋼Low-E膜系結(jié)構(gòu)低輻射鍍膜玻璃產(chǎn)品,其節(jié)能性能有極大提升。