可鋼化低輻射鍍膜玻璃鍍膜工藝的探索

　　引言

　　以往生產低輻射鍍膜玻璃一般循序是，按照客戶的訂單先切割成為客戶所需的尺寸，再磨邊、鋼化、鍍膜、中空、裝箱、發貨。這種生產循序往往出現的問題是上片率不高、補片麻煩、交貨日期延后、成本浪費。而可鋼化低輻射鍍膜玻璃的生產循序是先鍍原片，再切割、磨邊、鋼化、中空、裝箱、發貨。克服了以上幾個缺點，同樣的功率消耗，生產最大化了，多備點鍍膜片庫存既可直接改切客戶所需要的訂單，又可改切后工序及客戶安裝過程中報損的玻璃，大大降低了生產成本和交貨日期，為公司帶來了良好的效益。

　　1　可鋼化低輻射鍍膜玻璃生產過程中需注意的問題

　　可鋼化低輻射鍍膜玻璃技術與生產是一個比較難的課題，隨著技術的進步和可鋼化鍍膜玻璃的誕生，鍍膜工序成了第一道工序，在隨后的中空加工過程中，中間要經歷切割刀頭上的切割油、磨邊時的玻璃粉、清洗機（詞條“清洗機”由行業大百科提供）的毛刷以及鋼化爐近700 ℃的高溫，所以可鋼低輻射鍍膜玻璃的膜層必須要好，這取決于鍍膜工藝以及后工序的規范操作。

　　對于鍍膜工藝，所有膜層的熱工性能必須是穩定的。必須能承受700 ℃的鋼化過程，必須設置足夠厚的阻擋層防止玻璃表層的鈉離子擴散至膜層，而銀層的兩邊必須有很好的包裹，防止內外層對銀層的影響，致使銀層氧化和硫化（詞條“硫化”由行業大百科提供）。頂層膜必須具有足夠的抗化學和機械的能力，防止在搬運處置過程中的機械損傷和化學破壞。

　　在生產可鋼化低輻射鍍膜玻璃時必須注意以下幾點：

　　① 使用原片的儲存期不應超過30 d，儲存條件應干燥，并且保證包裝完好。

　　② 鍍膜清洗機使用的水質電阻率在10 MW以上。

　　③ 鍍膜后的大片進堆垛機的第1片需貼保護膜，后面的大片需均勻噴隔離粉。

　　④ 每包鍍膜玻璃需用錫箔紙封邊打包，并放置干燥劑。

　　⑤ 可鋼化低輻射鍍膜玻璃工作區域需佩戴皮手套、口罩、等勞保用品，避免直接接觸玻璃。

　　⑥ 采用輕質易揮發切割油切割，切割成小片的玻璃膜面防止塵埃積聚。

　　⑦ 清洗可鋼化低輻射鍍膜玻璃時清洗機必須裝換成軟毛刷。

　　⑧鋼化時必須選擇適當的工藝來生產可鋼化低輻射鍍膜玻璃。

　　2　可鋼化低輻射鍍膜玻璃鍍膜膜系的探索

　　真空濺射鍍Low-E玻璃的膜層系列基本是以銀(Ag)層作為功能膜的一種三明治結構，即2層高透過率的減反射膜，中間夾1層很薄的銀膜。典型的結構是：玻璃/保護層（詞條“保護層”由行業大百科提供）/銀層/保護層。而Low-E玻璃的關鍵性能參數是輻射率，E值是由膜層材料的面電阻和膜層的表面粗糙度決定的，E值隨著膜層的面電阻和膜層表面的粗糙程度的增大而增大。由于銀是金屬導體中電阻率最大的材料，所以銀層很薄的時候，其E值也能達到最小，單銀膜的E值能達到0.1以下，而雙銀膜E值能達到0.05左右。

　　2層減反射膜一般是SiN，其作用是多方面的，如：保護不耐腐蝕的銀膜、調節玻璃的顏色、增加可見光的透過率等， SiN膜的耐久性、附著性和耐酸堿腐蝕性都較好。可鋼化低輻射鍍膜玻璃要求玻璃鋼化前后透過率、反射率以及顏色參數完全一樣或者是在國標允許的色差范圍內。當對Low-E膜玻璃進行鋼化加熱（詞條“加熱”由行業大百科提供）時，外界氧氣會向外層保護膜深度方向上擴散，當氧氣擴散到銀層時，銀膜會氧化變色遭到破壞。

　　經多方面的研究，本人認為有2種生產膜系較為好用：① G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si生產膜系適合透過率在50%以下的可鋼化低輻射鍍膜產品。② G/Si/ZnAl/Ag/NiCr/Si膜系適合透過率在50%以上的可鋼化低輻射鍍膜玻璃的生產。

　　在生產G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si膜系的鍍膜玻璃時，保證前后SiN有一定厚度，表1列舉了幾組變量進行分析以說明之。

　　從表1可以看出，在生產G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si膜系的鍍膜玻璃時，在NiCr厚度前后一致的情況下，對透過率<50%的可鋼化低輻射玻璃產品而言，其外觀、顏色和鋼化前后玻璃的性能比較上，都是很好的膜系。在生產G/Si/ZnAl/Ag/NiCr/Si膜系的鍍膜玻璃時，保證ZnAl在12 nm左右的情況下，本人也作了幾組變量進行了對比分析，結果見表2。

　　從表2中可以看出，在生產G/Si/ZnAl/Ag/NiCr/Si膜系的鍍膜玻璃時，在保證ZnAl在12 nm左右的情況下，生產透過率>50%的可鋼化低輻射鍍膜玻璃，其鋼化前后的外觀、顏色和鋼化前后玻璃的性能比較上，都是很好的膜系。

　　3　針對 G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si膜系，生產時各膜層需注意的問題

　　關于膜系的確定問題，很多鍍膜方面的專家都已經從事了多年的研究。由于廠家的鍍膜機的差異，工藝人員的個人喜好，所以適合可鋼化的膜系不可能是唯一的，下面只針對G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si膜系說說本人長時間來對可鋼化低輻射玻璃的生產體會。

　　(1)功能Ag層

　　普通的Low-E膜層，銀膜的厚度為9 nm，輻射率為0.1左右，根據公式e=0.0129 R-6.7×10-5 R2 (這里R =p/d，單位為Q，p是電阻率，d是銀膜厚度。)計算得出電阻率相當于7.2 u QCM。為了得到輻射率為0.05的產品，銀膜厚度需要增加到18 nm，但此時可見光透過率將要跌到80%以下，所以低的輻射率和高的可見光透過是一個相互矛盾的方向，根據客戶的需要可以調節前后保護層來達到客戶所需要的透過率、反射率及顏色值。

　　(2)外層阻擋層NiCr

　　其作用就是為了防止大氣中的O2破壞Ag層，很多廠家為了得到高性能的低輻射鍍膜玻璃，從而減少NiCr來提高玻璃的透過率，但是我們不能忽略了NiCr在可鋼化低輻射鍍膜工藝中所起到的作用。這也是前面強調的前后NiCr層都要有一定的厚度的原因。

　　(3)底層阻擋層NiCr

　　為了提高可鋼化Low-E的膜層吸附的牢固度和防霉印水印等一些缺陷的發生，采用盡量新鮮的浮法玻璃原片就顯得尤其重要。但新鮮的原片其內部的Na+離子也會保持高的活性，而SiN的膜層不可能完全致密，一些體積極小的活性Na+會穿過SiN膜而接觸到金屬Ag層，并且與Ag層中的電子發生作用從而影響到Ag的穩定性。此時就需要NiCr來保護Ag層受到Na+離子的攻擊。大多數生產廠家會在NiCr中加入少量的O2，使得部分NiCr變成NiCrOx，從而更好地吸收Na+離子。

　　4　結語

　　可鋼化低輻射鍍膜玻璃把鍍膜工藝提到玻璃深加工的第1道生產工序，大大提高了深加工廠家的效益與效率，必將是未來玻璃深加工行業的發展趨勢。可鋼化低輻射鍍膜玻璃的鍍膜工藝顯得尤為重要，必須先確定一套適合自身鍍膜設備的膜系，再確定好前后保護膜層SiN的厚度和對中間層的調節。從成本、市場需求、風險考驗等一些因素綜合考慮，生產出能經受時間和市場的考驗的產品。【完】