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玻璃镀膜的主要工艺有哪些?

      镀膜玻璃的定义
 
      镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属,合金或金属化合物薄膜,或将金属离子迁移到玻璃表面层,以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求的一种玻璃深加工产品。

      镀膜玻璃的主要生产方法

      1,化学气相沉积法
 
      化学气相沉积(chemical vapour deposition, CVD) 是把含有构成薄膜元素的一种或几种化合物或单质气体,供给基板,利用气相反应,在基板表面上反应沉积出所需固体薄膜的工艺技术,该技术已成为镀膜玻璃生产的主要制备技术。
 
      在线CVD法镀膜技术,是在浮法玻璃生产过程中,连续沉积化合物薄膜的CVD工艺技术,是目前世界上比较先进的镀膜玻璃生产技术。它是以洁净、高速牵引(8-15m/min)、高温(600℃)的浮法玻璃为沉积衬底。换言之,薄膜沉积前,玻璃衬底即将离开锡槽但尚未进人退火窑,且未被处理净化。国外最早采用在线CVD法连续沉积Sn02薄膜,而我国最早是用该法生产硅质镀膜玻璃。目前,我国已基本掌握了在线CVD法镀膜技术,能够稳定地生产硅质镀膜玻璃、在线Low-E玻璃和在线自洁净玻璃。在线镀膜玻璃生产线如图1所示。

      2,固体粉末喷涂法
 
      喷涂镀膜技术是将一种或多种反应气体或有机金属盐化合物溶液的雾化颗粒或有机金属盐粉末喷涂于热玻璃表面而热分解成膜的工艺方法。固体粉末喷涂法最初是由美国Ford汽车公司于20世纪80年代初应用于浮法生产线上的一种镀膜方法,固体粉末喷涂法的工艺流程如图2所示。

      固体粉末喷涂法的镀膜区一般设置在浮法玻璃生产线的过渡辗台之后、退火窑之前的位置,也就是我们通常所说的退火窑A0区。其基本原理是将一种或多种组分的有机金属盐粉末,借助压缩气载体通过特制喷枪喷涂于热玻璃表面,利用有机金属盐的高温热分解,在玻璃表面形成一层金属氧化物薄膜,反应废气、未反应的固体粉末以及参与反应但并未在玻璃表面成膜的物质经收尘设备及时排出窑外,以保持玻璃表面和窑内的清洁。镀膜机组设备主要由伺服往复式自动喷涂机、送料机、振动喂料机、收尘系统构成。其中,伺服往复式自动喷涂机上安装有喷枪,喷枪是将固体粉料喷涂于热玻璃表面而成膜的重要装置,其喷枪结构、重量、喷涂角度等因素对喷涂效果能够产生很大影响。

      3,真空蒸渡法
 
      真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀法,Vacuum Evaporation) 是指在一定的真空条件下,利用高温加热蒸镀材料(金属合金或金属氧化物)到一定温度条件下, 使其原子或分子从表面汽化逸出,形成蒸汽流,并飞行溅射到玻璃基板表面凝结形成固态薄膜的方法,真空蒸发镀膜原理如图3所示。

      由于真空蒸锻法的主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生,所以又称热蒸发法。蒸发源作为蒸发装置的关键部件,大多数蒸发材料都要求在1000-2000℃的高温下蒸发。真空蒸镀法按蒸发源的不同可分为电阻法、电子束蒸发法、高频感应法和激光蒸发法等。目前,采用真空蒸镀法生产镀膜玻璃的均是采用间歇式生产, 其工艺流程如图4所示

      4,真空磁控溅射法
 
      磁控溅射法的生产方式包括间歇式和连续式生产法,其中连续式生产法又可分为水平和垂直连续式生产两种。其中,水平连续式生产法是玻璃基片在水平输送过程中完成全部加工工艺的生产方式,以具有3个溅射室的双端机。
 
      磁控溅射镀膜的优点主要有:①心对靶材的面积和形状不作要求,且可实现大面积镀膜,且膜层均匀性好、膜厚可控、溅射工艺重复性好;②可用的膜材广泛,只要能做成靶材的任何材料都可实现溅射,因此可制备绝大多数材料的薄膜,包括合金和化合物等;③薄膜与基片的附着力强,膜层纯度高、致密;④成膜速度快,生产效率高。

      总结
 
      镀膜玻璃的制备技术自20世纪70年代发展到现在,已经形成了一套比较成熟和完备的技术体系。

 

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