在线淡蓝色低反射阳光控制镀膜玻璃制备工艺

苏峰荣

(漳州旗滨玻璃有限公司，漳州 363000)

阳光控制镀膜玻璃采用金属氧化物制成氧化锡、氧化硅的膜层，其可见光反射一般比较高，反射效果常常会带来“光污染”。另外阳光控制镀膜玻璃制备方法还存在工艺步骤繁琐、生产成本高、玻璃可见光透过率低、影响视觉感的问题。因此，提供了一种工艺步骤简单、过程稳定可控、生产成本低、适合工业化应用的淡蓝色低反射阳光控制镀膜玻璃制备工艺。利用该工艺制得的产品可见光透过率高、低反射阳光控制，不产生光污染，具有良好的耐酸性、耐碱性能和耐磨性，可轻松进行钢化、热弯、夹层等深加工，能同时满足人们在设计和使用时对美感的需求。

1 淡蓝色低反射阳光控制镀膜玻璃制备工艺

通过熔窑配合料的高温熔化、玻璃液浮抛锡液面上，经过锡槽尾段的两台镀膜反应器，将掺杂金属氧化物化学沉积在玻璃表面上，形成膜系结构。由于膜系结构中的膜层，具有特殊的光热性能即具有控制反射太阳辐射能的特性，因而成为阳光控制镀膜玻璃，其生产工艺流程如图1所示。

1.1 优质浮法玻璃基片

采用优质浮法玻璃作为在线镀膜玻璃的基板。优质浮法玻璃基础配料组成见表1。

表1 优质浮法玻璃基础配料组分 w/%

1.2 浮法玻璃配合料高温熔融化学反应阶段

玻璃的熔制是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理、化学、物理化学的现象和反应，这些现象和反应的结果使各种原料的机械混合物变成了复杂的熔化物即玻璃液[1]。玻璃熔制过程可分为五个阶段如下：

硅酸盐形成阶段：800～1 000 ℃，物理、化学和物理化学变化，形成硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。

玻璃液形成阶段：1 200 ℃，熔化，熔融体，含大量气泡、条纹，温度、化学组成不均匀，透明玻璃液。

玻璃液澄清阶段：1 400～1 500 ℃，黏度降低，大量气泡逸出。

玻璃液均化阶段：1 500～1 400 ℃，处于高温，对流、扩散、熔解，条纹消除，化学组成和温度趋于均匀。

玻璃液冷却阶段：1 100～1 050 ℃，使玻璃液具有成型所需的黏度。

1.3 浮法玻璃基片制造工艺

浮法玻璃熔化一般使用鼓泡技技术，鼓泡工艺技术作为高效节能熔窑的现代技术手段之一，被企业应用于生产浮法玻璃尤其是着色玻璃，其颜色均匀性、熔化澄清等效果非常显著，为企业节省燃料降低生产成本做出积极贡献[2]。在浮法玻璃生产实践中，有人总结出四句名言：“原料是基础，熔化是保证，成型是关键，退火是效益”。生产优质浮法玻璃的主要技术措施，做到“四大稳”，即原料稳、燃料稳、熔化稳、成型稳。而熔化操作的基本原则是熔化温度稳定、窑压稳定、玻璃液面稳定、泡界线稳定。浮法玻璃成型是指熔化好的玻璃液在调节闸板的控制下，经流道平稳连续地流入锡槽锡液面上，在自身重力的作用下摊平。在表面张力作用下抛光、在主传动拉引力作用下向下向前漂浮，通过挡边器控制玻璃带的中心偏移，在拉边机的作用下实现玻璃带的展薄或积厚而成为高品质玻璃的制造过程。

2 浮法玻璃基片上制造淡蓝色低反射镀膜玻璃

在锡槽左侧安装两台悬挂式镀膜器，其中控室及上料操作区，设置在厂房一层的大房间。通过设计APCVD双向层流结构的反应器，其中进气腔设置不等宽流道，促进化学先驱气体扩散和反应沉积，从而提高了膜层均匀性[3]。镀膜器水包梁上的门框自动封堵镀膜口，保持密封，减少了锡槽受污染；镀膜器进入锡槽后，悬挂式镀膜器调整方便，多点调节，膜层均匀性提高，重复性好。

将锡源、锑源送至第一蒸发器加热气化，接着将气化后的锡源、锑源送至第一预蒸发器内与O2、H2O加热混合形成第一预混合气体，再将载气与第一预混合气体混合形成第一反应气体后送至第一镀膜反应器内，使第一反应气体在玻璃基体表面反应形成第一掺锑二氧化锡层。第一镀膜反应器的反应温度为650～660 ℃，反应时间为1.8～4.98 s，第一反应气体的气体流量为630～680 L/min，控制第一反应气体中各原料的摩尔百分比含量为：0.135%～0.234%锡源，0.015%～0.026%锑源，13.9%～19.5%O2，3.1%～6.8%H2O，余量为载气[4]。

将锡源、锑源送至第二蒸发器加热气化，接着将气化后的锡源、锑源送至第二预蒸发器内与O2、H2O加热混合形成第二预混合气体，再将载气与第二预混合气体混合形成第二反应气体后送至第二镀膜反应器内，使第二反应气体在第一掺锑二氧化锡层表面反应形成第二掺锑二氧化锡层，得淡蓝色低反射阳光控制镀膜玻璃。第二镀膜反应器的反应温度为640～645 ℃，反应时间为1.8～4.98 s，第二反应气体的气体流量为630～680 L/min，控制第二反应气体中各原料的摩尔百分比含量为：0.212 5%～0.306%锡源，0.037 5%～0.054%锑源，17.9%～21.3%O2，6.15%～9.25%H2O，余量为载气[4]。

生产过程中，对反应气体原料和工艺参数进行了优化，在玻璃基体表面形成具有合适的锑掺杂量和厚度的第一掺锑二氧化锡层和第二掺锑二氧化锡层。高温镀膜增加了高铝玻璃力学性能[5]，膜层稳定，粗糙度低，兼容性好，不会产生膜层脱落现象，薄膜之间不会相互干涉而显示颜色，有效保证了玻璃的阳光控制性能和可见光透过率。

生产过程中，利用两台反应器通过控制膜层中锑的掺杂量来控制阳光镀膜玻璃的阳光控制性能，并降低阳光镀膜玻璃的遮阳系数，同时采用反应温度梯度来改变膜层的晶型并以两层复合膜层的方式来降低膜层的折射率，实现可见光反射在13%～17%，同时提高可见光透过率达到60%～70%，如表2所示。

表2 淡蓝色镀膜玻璃与普通镀膜玻璃参数对比表

3 淡蓝色低反射镀膜玻璃的有益效果

研制开发的阳光控制镀膜玻璃色调呈淡蓝色，色调高雅，具有舒适的视觉感，能同时满足设计和使用时对美感的需求。

对反应气体原料和工艺参数进行了优化，在玻璃基体表面形成具有合适的锑掺杂量和厚度的第一掺锑二氧化锡层和第二掺锑二氧化锡层，膜层稳定，粗糙度低，兼容性好，不会产生膜层脱落现象，薄膜之间不会相互干涉而显示颜色，并有效保证了玻璃的阳光控制性能和可见光透过率。

制得的阳光控制镀膜玻璃的可见光反射在13%～17%左右，远远低于普通阳光控制镀膜玻璃，从而能达到降低光污染的效果，与此同时，可见光透过率则可达到60%～70%，又远远高于普通阳光控制镀膜产品的可见光透过率，因此适用于大范围建筑门窗及幕墙。

制得的阳光控制镀膜玻璃兼有良好的耐酸性、耐碱性能和耐磨性，可轻松进行钢化，热弯，夹层等深加工。

4 结 论

设计两台悬挂式镀膜反应器，通过控制膜层中锑的掺杂量，采用反应温度梯度来改变膜层的晶型并以两层复合膜层的方式来降低膜层的折射率，实现可见光反射在13%～17%左右、可见光透过率则可达到60%～70%，指标优于普通阳光控制镀膜玻璃，能达到降低光污染的效果，适用于大范围建筑门窗及幕墙，市场前景广阔。