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镀膜玻璃的生产工艺和膜层性能研究范文

时间:2022-11-17 03:03:26

镀膜玻璃的生产工艺和膜层性能研究

摘要:

伴随着人们环保意识的不断提升,使得具有高效节能、优良环保性能的镀膜玻璃的应用范围越来越广泛。基于此,本文对镀膜玻璃的分类及其生产工艺进行简要阐述,同时对镀膜玻璃的膜层性能进行分析研究。

关键词:

镀膜玻璃;生产工艺;膜层性能

1镀膜玻璃的分类

镀膜玻璃依据其性能的不同,可以划分为热反射玻璃、导电膜玻璃以及低辐射玻璃等多个类型。热反射玻璃通常是在玻璃表面镀一层或者多层不锈钢、铬等金属、化合物,从而在玻璃表面形成一层薄薄的膜,从而使得玻璃透射率以及反射率和吸收率得到显著地提升。所以热反射玻璃也被称作阳光控制玻璃。这类玻璃主要应用在玻璃幕墙以及建筑领域;导电膜玻璃主要是通过在玻璃表面附加一层导电薄膜,这类玻璃主要应用在除雾、加热等领域;低辐射玻璃是通过在玻璃表面镀一层锡、铜等金属、化合物,使得产品的透射率、反射率得到进一步的提升,进而提高玻璃的隔热性能。这类玻璃主要应用在汽车、建筑等领域。

2镀膜玻璃的生产工艺

镀膜玻璃有多种生产工艺,当前广泛应用的有真空磁控溅射、溶胶凝胶以及真空蒸发和化学气相沉积四种方法。磁控溅射工艺制造的镀膜玻璃能够生产出具有多层镀膜、多种颜色且具有较强耐磨性和耐腐蚀性的镀膜玻璃,从而使得其成为当前人们生产、生活中应用最为广泛的玻璃产品;真空蒸发工艺所制造的镀膜玻璃种类、质量与磁控溅射工艺相比较差,目前这类工艺已经淘汰;化学气相沉积工艺主要是通过在玻璃生产线中通入反应气体的方式,使得其气体在玻璃表面分解,从而均匀的分布在玻璃表面,形成一层薄薄的镀膜。这类工艺最大的优势是设备投入少、产品生产成本比较低、稳定性比较好,这也就使得这类工艺的发展趋势是最好的;溶胶凝胶工艺虽然制作工艺比较简单且稳定性比较好,但是由于其光透射比过高,使得其应用范围并不是很广泛。

3镀膜玻璃的膜层性能

镀膜玻璃主要是在玻璃表面镀一层或者是多层化合物、金属薄膜的方式,对玻璃原有的光学性能进行改变,从而提升玻璃的传热性能水平,降低使用上的投入成本。当前镀膜玻璃依据其性能不同,可以分为热反射与低辐射两种膜层性能。

3.1热反射玻璃膜层性能

热反射玻璃又可以被称为阳光控制玻璃,其最好的优势是通过镀膜透过可见光的方式,将具有加热作用的远红外光直接发射到户外。同时,热反射玻璃本身的材质所吸收的太阳能被镀膜隔离以后,使得热量发散到户外,以此达到减少太阳热和室内空调负荷,最终实现节能的目的。在热反射玻璃性能测试上,设计人员可以从建筑功能的不同来应用具有不同性能的玻璃,以此对室内的辐射热进行调节。下面我们通过图1对3mm的普通平板玻璃与6mm的热反射玻璃的性能进行对比。(见图1)从上图中我们可以看出,3mm厚度的普通玻璃对太阳辐射热的透过率为87%。白天室外的太阳辐射能力都能够透过普通玻璃传输到室内,从而使得室内的空调费用大大增加;6mm的镀膜玻璃则通过其较强的热发射性能,将大部分太阳光直接反射到户外,其接收的太阳能为33%,从而使得室内的居住者感到更加清凉。通过上述数据可以得出,热反射玻璃与普通玻璃相比,其隔热能力较强,并且镀膜玻璃的反射率越高,其对于太阳热的反射能力也就越强。但是由于镀膜玻璃可见光透过率与反射率成反比,所哟反射率的提升会直接导致可见光透过率的大幅度降低,从而影响了室内的采光。因此,在夏季光照较强的地区,热反射玻璃的隔热性能具有很大的优势;但是在冬季或者光照较弱的地区,热反射玻璃的隔热性能就不会如此明显。

3.2低辐射玻璃

低辐射玻璃主要是运用线膜或者是离线膜这两种方法,在玻璃表面镀上金属或者氧化物镀膜的方式,通过对镀膜玻璃的结构以及生产工艺的调整,使得玻璃的热辐射率能够对太阳光谱投射具有一定的选择性。低辐射玻璃的主要性能是能够对玻璃传热系数U值进行降低,并且还能够有选择性的降低玻璃遮阳系数SC,以此来提升玻璃的节能效果。但是由于低辐射玻璃的镀层较薄,其对于短波辐射的反射小狗较差,紫外线以及可见光都可以透过这类玻璃;而长波红外线则不能够透过低辐射玻璃。因此,低辐射玻璃正是由于这种有选择的单向控制光线的作用,使得其按照遮阳系数划分为高透型低辐射玻璃、遮阳型低辐射玻璃。高透型低辐射玻璃的遮阳系数大于0.5时,能够对普通透明玻璃的高可见光透过率进行保持,以此提升室内的采光性能;在冬季或者室外气温较低的地区,高透型低辐射玻璃则能够通过对近红外线的较强透射比,提升室内的气温;当远红外热辐射反射率达到80%以上时,那么有效阻挡室内外热能在玻璃上的传导。总而言之,高透型低辐射玻璃可以通过将室内取暖设备的远红外热辐射反射到室内的方式,降低玻璃将室内热辐射传输到户外,从而降低室内采暖设备的能耗。遮阳型低辐射玻璃指的是遮阳系数小于0.5的低辐射玻璃。这类玻璃具有传热系数低、反射近红外热辐射以及反射远红外热辐射的性能。遮阳型低辐射玻璃只能够将可见光导入室内,而能够将热辐射阻挡在室外,所以我国南方地区都普遍使用这类玻璃。遮阳型低辐射玻璃在强烈的太阳照射下,室内的温度也不会太高,这样不仅能够在冬季保障室内热能不外露,同时还能够在夏季阻挡热能进入室内。除此之外,双银镀膜玻璃作为当前最为高级的环保节能镀膜玻璃产品,其主要以两层银膜而得此名。双银低辐射比例的镀膜层比较复杂,从而能够对太阳热辐射进行有效的遮蔽,进而可以将太阳光直接过滤成冷光源,进而对传统中的高可见光与低太阳能透过率无法兼顾问题进行有效的解决,同时还能够提升可见光与较低太阳能的热辐射透过率。另外,低辐射玻璃中得保温性能不仅比较小,而且这样系数也比较低,这样的玻璃对于采用空调制冷的南方地区是非常适用的,并且在夏季可以对太阳能进行极大的限制,从而阻挡户外的热辐射进入到室内,以此降低室内的空调制冷设备的能耗。

4结语

综上所述,随着我国镀膜玻璃生产工艺的不断发展,使得镀膜玻璃这种高效、成本低且性能较好的玻璃产品的在人们的生产、生活中的应用越来越广泛。通过本次研究笔者得出磁控溅射工艺与化学气相沉积工艺是当前镀膜玻璃生产上使用最为广泛且效果最好的两类生产方法;同时通过对热反射与低辐射镀膜玻璃性能的分析后得出镀膜玻璃主要具有较强的阻挡户外太阳能可见光、热辐射的性能,其降低室内设备能耗性能较强。

参考文献:

[1]赵高扬,张生国,郅晓,张卫华.玻璃基板上低辐射涂层的制备及性能研究[J].中国建材科技,2006(03)

作者:高伟 单位:东莞南玻工程玻璃有限公司

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