【中国玻璃网】0引言 目前国内使用的Low-E镀膜玻璃产品主要是单银Low-E镀膜玻璃，只有少数几家玻璃加工企业可以生产双银Low-E镀膜玻璃（以下简称双银Low-E），且具有较成熟的生产技术，而这几家玻璃企业所生产的双银Low-E多为自产自用。随着国家建筑节能要求的不断提升，建筑节能性能更高的双银Low-E的需求量也在不断提高。目前国内Low-E玻璃市场中，双银Low-E使用量不到单银Low-E使用量的10％。双银Low-E推广和使用的原因主要有两点：一是双银Low-E镀膜玻璃工艺技术难度较大，生产技术整体不够成熟；二是双银Low-E市场价格较高。所以，只有了解双银Low-E膜系的开发过程，解决双银Low-E在生产中的关键技术问题，实现双银Low-E镀膜玻璃的产品质量和产量的稳定，才能够使这种节能性能更高的产品的成本降低，并得到更广泛的推广和使用。本文即通过双银Low-E膜系开发过程的分析，明确了在双银Low-E镀膜玻璃膜系的开发过程中应注意的问题，并从实际生产的角度提出了一些对于双银Low-E膜系开发的。 1技术背景 真空磁控溅射镀膜技术是通过真空磁控溅射镀膜机实现的，镀膜机内由不同级别的真空泵抽气，在系统内营造出一个镀膜所需的真空，真空度要达到Low-E镀膜所需的本底真空，一般在（1~5）×10-8Pa。在真空中向靶材（阴极）下充入工艺气体氩气（Ar），氩气在外加电场（由直流或交流电源产生）作用下发生电离生成氩离子（Ar+），同时在电场E的作用下，氩离子加速飞向阴极靶并以高能量轰击靶表面，使靶材产生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子（或）沉积在玻璃基片上形成薄膜。同时被溅射出的二次电子在阴极暗区被加速，在飞向基片的过程中，落入设定的正交电的电子阱中，直接被的洛伦兹力，使其在B的洛伦兹力作用下，以旋轮线和螺旋线的复合形式在靶表面附近作回旋运动。电子e的运动被电在靠近靶表面的等离子区域内，使其到达阳极前的行程大大增长，大大增加碰撞电离几率，使得该区域内气体原子的离化率增加，轰击靶材的高能Ar+离子增多，从而实现了磁控溅射高速沉积的特点。在运用该机理开发Low-E膜系的过程中，要注意以下几个问题：①整体工艺中各个环节的可靠性。具体包括靶材质量、工艺气体纯度、原片新鲜程度、原片清洗质量等基础因素，这一系列因素会对Low-E镀膜玻璃产品的最终质量产生影响。②选择合适的靶材。要建立的膜系是通过对阴极的前后顺序布置实现的。③控制好各环节的工艺性能及参数。如适合的本底真空度、靶材适用的溅射功率、工艺气体和反应气体用量与输入均匀性、膜层厚度等。总之，只有控制好以上各因素，才能够所开发的双银Low-E镀膜玻璃具有稳定的颜色、优异的机械性能和可加工性。 此外，在双银膜系开发过程中，原始数据的积累和归纳分析非常重要。原始数据应该包括：膜层结构、各个单层膜的厚度和均匀性调试数据、双银Low-E样片的光学参数、面电阻及理化性能试验数据等。 2双银Low-E镀膜玻璃膜系的开发过程 双银Low-E镀膜玻璃膜系开发过程中有3个必要条件必须：一是硬件的。离线双银Low-E产品的实现是基于可生产大面积建筑用镀膜玻璃的真空磁控溅射设备；二是合理的膜层结构设计。基于对各膜层材料性能充分理解掌握的基础上，进行合理的膜层结构设计，才能确保产品在机械性能、抗氧化性能、可加工性上的优异表现；三是有清晰的开发流程。明确开发流程各阶段的关键参数及工作重点，重视原始数据的记录和分析。 2.1仪器和设备 目前，国内双银Low-E镀膜玻璃的膜系开发和生产基本都是在相关生产企业内完成的，一般在开发过程中所需要的仪器和设备见表1。 2.2膜层结构设计 随着量子化学和凝聚态物理理论上的不断突破以及计算机技术的飞速发展，人们可以根据所需要的材料结构和性能，设计出满足要求的材料，即材料设计（materialsdesign）方法。现代膜层的结构设计从原子、层次进行，即按照应用目标，可以先运用相关商业软件（MS或者其他专用软件）进行设计，获得预期目标，掌握各个因素在膜层中所起的作用，例如各膜层的成玻璃深加工分，厚度，匹配顺序等对产品综合性能的影响，再与实际生产经验相结合，可以科学指导膜层设计，降低研发成本，缩短研发周期。材料制备技术的整体提升，更得以使原子、为起点设计的材料合成，在微观尺度上控制其结构的目标实现。例如，在高真空条件下的磁控溅射、束外延、纳米粒子组合、调制、胶体化学方法等，使材料研究、薄膜制备设备对设计加以验证，进而扩大到工业化生产，实现具有自主知识产权的技术研发与生产全过程。 延伸内容： |