鍍膜玻璃的生產(chǎn)工藝和膜層性能淺析

1、    鍍膜玻璃的生產(chǎn)工藝和膜層性能淺析    高平摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，世界能源危機(jī)也越來越嚴(yán)重，能源節(jié)約問題已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注，人們開始嘗試新的節(jié)能方法。在人類生產(chǎn)生活中，隔熱保溫和采光是建筑物必須具備的兩項主要功能。而鍍膜玻璃具有很好的節(jié)能、采光功效，能滿足現(xiàn)在人們的低碳生活要求，因而得到了越來越廣泛的應(yīng)用。針對這一現(xiàn)象，本文簡要地介紹了鍍膜玻璃的分類，并分析了其生產(chǎn)工藝，最后探究了鍍膜玻璃的膜層性能。關(guān)鍵詞：鍍膜玻璃；生產(chǎn)工藝；節(jié)能；膜層性能現(xiàn)如今，大面積采光玻璃在建筑行業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，但是墻壁的傳熱系數(shù)比普通玻璃的低，因

2、而增加了建筑物的熱量散失，不符合建筑設(shè)計的節(jié)能取向。而約40%的建筑總能耗都是因為玻璃門窗能耗造成的。所以，改善玻璃的節(jié)能性能在建筑節(jié)能中很重要。傳導(dǎo)、對流和輻射會導(dǎo)致熱量損失，現(xiàn)在的中空、真空玻璃具有阻止傳導(dǎo)和對流導(dǎo)致的熱量損失的效果，一定程度上發(fā)揮了節(jié)能保溫作用，但是它們具有較高的熱輻射率，例如，60%的中空玻璃總傳熱量都為輻射傳熱，因此總的保溫性能并不高。鍍膜玻璃能在保證可見光透過率的基礎(chǔ)上，使熱輻射導(dǎo)致的熱量散失顯著降低，在冬季，它如同一面熱反射鏡，可以將絕大部分室內(nèi)熱輻射反射回去，減少室內(nèi)熱量散失。而在夏季，它可以阻止室外發(fā)出的熱輻射射向室內(nèi)。鍍膜玻璃的可見光反射率一般與普通白玻的相

3、近，不會引起反射光污染。所以鍍膜玻璃具有綠色、節(jié)能、環(huán)保的特點，值得推廣應(yīng)用?；诖?，本文進(jìn)行了相關(guān)的分析研究。1 分類介紹鍍膜玻璃基于鍍膜玻璃的不同性能對其進(jìn)行劃分，得其主要類型為導(dǎo)電膜玻璃、熱反射玻璃及低輻射玻璃等。在玻璃表面鍍一層導(dǎo)電薄膜，便可形成導(dǎo)電膜玻璃，除霧、加熱等領(lǐng)域常常會使用這種玻璃；而在玻璃表面添加一層含不銹鋼、鉻等物質(zhì)的薄膜，便可形成熱反射玻璃，其可以顯著地提升玻璃對光的透射、反射及吸收性能，而它也常常被稱作陽光控制玻璃。玻璃幕墻和建筑領(lǐng)域經(jīng)常會采用這類玻璃；在玻璃表面添加一層含錫、銅等物質(zhì)的薄膜，便可以形成低輻射玻璃，其可以提升玻璃對光的透射、反射作用，從而使玻璃的隔熱性

4、能得以提高。在汽車、建筑等領(lǐng)域常常會用到這類玻璃。2 分析鍍膜玻璃的生產(chǎn)工藝目前，有多種鍍膜玻璃生產(chǎn)工藝，廣泛應(yīng)用的主要有四種，它們是真空磁控濺射工藝、真空蒸發(fā)工藝、化學(xué)氣相沉積工藝和溶膠凝膠工藝。真空磁控濺射工藝生產(chǎn)出來的鍍膜玻璃，應(yīng)用范圍最為廣泛。因為它具有多種顏色選擇，而且耐腐蝕性及耐磨性均較強(qiáng)，并得到了人們的認(rèn)可；真空蒸發(fā)工藝生產(chǎn)出來的鍍膜玻璃，與真空磁控濺射工藝生產(chǎn)出的相比，種類、質(zhì)量上均相差很遠(yuǎn)，這種生產(chǎn)工藝目前已經(jīng)被淘汰；化學(xué)氣相沉積工藝主要是通過氣體反應(yīng)的方法，實現(xiàn)在玻璃表面添加一層薄膜目的的。這種工藝的穩(wěn)定性高，而且設(shè)備投入相對較少，進(jìn)而使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本也很低，因而它具有最好

5、的發(fā)展趨勢；溶膠凝膠工藝的制作工藝相對簡單，而且穩(wěn)定性也較高，但是其生產(chǎn)出來的鍍膜玻璃光透射率較高，導(dǎo)致該工藝沒有得到廣泛的應(yīng)用。3 分析鍍膜玻璃的膜層性能特點鍍膜玻璃主要是通過在玻璃表面鍍膜的方法，改變玻璃的光學(xué)性能，進(jìn)而使玻璃的傳熱性能水平得以提高，以致降低使用成本。目前，鍍膜玻璃的膜層性能大致可以劃分為以下兩種：3.1 低輻射玻璃的膜層性能對于低輻射玻璃，線膜或離線膜是常用的方法，通過在玻璃表面上，鍍一層金屬或氧化物薄膜，并結(jié)合對其生產(chǎn)工藝和鍍膜玻璃結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使玻璃具有選擇太陽光譜投射的功能。低輻射玻璃的主要優(yōu)點是可以降低玻璃傳熱系數(shù)u值，同時還可以降低玻璃遮陽系數(shù)sc，從而使玻璃的節(jié)

6、能效果得以提高。而低輻射玻璃所鍍的薄膜非常薄，因而具有較差的反射短波輻射的效果，而且可見光和紫外線均能透過這種玻璃，但是長波紅外線不可以透過該種玻璃。所以，低輻射玻璃具有有選擇的條件下，單向控制光線的功能，根據(jù)遮陽系數(shù)，可將其劃分為遮陽型和高透型低輻射玻璃。具有的遮陽系數(shù)在0.5以下時，這類低輻射玻璃稱為遮陽型低輻射玻璃。該類玻璃具有較低的傳熱系數(shù)，并能反射近、遠(yuǎn)紅外熱輻射?？梢姽饪梢酝高^遮陽型低輻射玻璃而進(jìn)入室內(nèi)，同時能阻止熱輻射射進(jìn)室內(nèi)，因此中國南部區(qū)域大多都使用這種玻璃。通過安裝遮陽型低輻射玻璃，即使存在強(qiáng)烈的陽光照射，也可以保證室內(nèi)的溫度不會升的過高，如此這樣，在冬季能保障室內(nèi)熱能不損

7、耗，而在夏季也能阻止熱能進(jìn)入室內(nèi)。具有的遮陽系數(shù)在0.5以上時，這類低輻射玻璃稱為高透型低輻射玻璃，它具有高可見光透過率，且與普通透明玻璃的相近，能使室內(nèi)的采光性能得以提高；在冬季，或?qū)τ谑彝鈿鉁叵鄬^低的區(qū)域，通過透射近紅外線，高透型低輻射玻璃可以實現(xiàn)對室內(nèi)氣溫的提升；而反射遠(yuǎn)紅外熱輻射的比率高于80%時，能使室內(nèi)外熱能的傳導(dǎo)得以有效阻擋?？偟膩碚f，高透型低輻射玻璃可以將室內(nèi)的大部分遠(yuǎn)紅外熱輻射反射回室內(nèi)，從而降低了室內(nèi)熱輻射向戶外的傳輸率，進(jìn)而可以使室內(nèi)采暖的能耗得以降低。此外，雙銀鍍膜玻璃以兩層銀膜而得此名，是現(xiàn)在最高級的節(jié)能、環(huán)保鍍膜玻璃。雙銀鍍膜低輻射玻璃具有比較復(fù)雜的鍍膜層，能夠有

8、效的遮蔽太陽的熱輻射，甚至可以直接將太陽光過濾為冷光源，可以兼顧低太陽能透過率和高可見光，即解決傳統(tǒng)問題的同時還可以使該方面的性能得以提升。除此以外，低輻射玻璃的保溫系數(shù)也比較低，非常適用于南方采用空調(diào)制冷的地區(qū)。在夏季可以極大的限制太陽能的透過率，使戶外的熱輻射阻擋在外，無法進(jìn)入到室內(nèi)，從而使室內(nèi)制冷設(shè)備的能耗得以降低。3.2 熱反射玻璃的膜層性能陽光控制玻璃是熱反射玻璃的另外一個名稱。熱反射玻璃能通過鍍膜實現(xiàn)可見光的透過，并可以使加熱效果好的遠(yuǎn)紅外光線得以直接散失到戶外。與此同時，熱反射玻璃的鍍膜可以隔離本身吸收的太陽能，從而熱量也會散失到戶外，以此實現(xiàn)節(jié)能。如圖1 所示，對比分析了普通平

9、板玻璃和熱反射玻璃的相關(guān)性能。圖1 對比3毫米的平板玻璃和6毫米的熱反射玻璃圖1顯示，3毫米的普通玻璃具有87%的太陽輻射熱的透過率。在白天，室外的大部分太陽輻射熱都可以透過普通玻璃并向室內(nèi)傳輸，導(dǎo)致室內(nèi)空調(diào)費用的提升；而6毫米厚度的鍍膜玻璃具有很好的熱發(fā)射性能，大部分室外的太陽光被直接反射回戶外，太陽能接收率僅為33%。比較上述數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，與普通玻璃相比，熱反射玻璃具有較強(qiáng)的隔熱能力，而且反射率越高，反射太陽熱的效果也會越好。但是可見光的反射率和透過率成反比，因而一味追求反射率會直接降低可見光的透過率，以致影響室內(nèi)采光效果。所以，在夏季或光照較強(qiáng)的區(qū)域，熱反射玻璃可以發(fā)揮其隔熱性能強(qiáng)的優(yōu)勢；而在冬季或光照相對較弱的區(qū)域，熱反射玻璃在隔熱性能方面的效果就不顯著。4 結(jié)語總之，鍍膜玻璃具有性能優(yōu)異、高效和低成本的優(yōu)勢。中國鍍膜玻璃生產(chǎn)工藝水平在不斷優(yōu)化改進(jìn)，從而促進(jìn)了這種玻璃產(chǎn)品在人們的實際生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。通過本文研究分析，可知真空磁控濺射和化學(xué)氣相沉積這兩種生產(chǎn)工藝，具有較佳的效果，在目前鍍膜玻璃生產(chǎn)中得到了最為廣泛的使用；而鍍膜玻璃能使室外可見光的熱輻射及太陽能被阻擋在戶外，從而能使室內(nèi)設(shè)備能耗得以降低。以上僅供相關(guān)研究參考使用。參考文獻(xiàn)1桂祖應(yīng).鍍膜玻璃膜系的光學(xué)性能分析與制造方法j.真空，1988（6）：22-28.2余剛