一种具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃及其制备方法与流程

1.本发明属于镀膜玻璃制备技术领域，具体涉及一种具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃及其制备方法。


背景技术：

2.在高温高湿的夏季，玻璃由于空气中含有的水分较多，霉变经常发生，造成不必要的损失。为了防止玻璃的霉变，通常需要对玻璃采取必要的保护措施。
3.现有的玻璃防发霉技术通常都是在玻璃在成型后通过喷涂防发霉液或隔离粉来实现的。该技术的缺点是：防发霉液如遇潮气或水会使防发霉液粘在玻璃表面，造成清洗困难或不能清洗干净；隔离粉只起到玻璃之间隔离的作用，不能抑制玻璃中的碱离子析出，没有防发霉功能，如玻璃发生震动会造成聚集，从而起不到隔离作用。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃及其制备方法，能够有效的修饰玻璃表面微裂纹并减少玻璃霉变的几率。
5.为解决上述技术问题，本发明的内容包括：
6.一种具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法，包括在锡槽内部利用化学气相沉积法在玻璃上表面制备一层保护膜，所述保护膜用于修饰玻璃表面微裂纹并减少玻璃霉变几率；所述保护膜为二氧化硅薄膜、二氧化钛薄膜、二氧化锡薄膜或者二氧化硅、二氧化钛和二氧化锡互相掺杂的抗发霉薄膜。
7.进一步的，所述方法具体包括以下步骤：
8.s1. 制备工艺气体：将硅烷、乙烯、氧气、氮气、氦气按比例计量后输入混合器进行充分混合，得到工艺气体；其中硅烷：氧气：乙烯的配比为1：2-5：4-8，氮气和氦气作为气室补充气体和携载气体；工艺气体中硅烷含量为0.01-0.07l/m2，氧气含量为0.06-0.3l/m2，乙烯含量为0.1-0.5l/m2，氮气含量为0.2-3l/m2，氦气含量为0.3-3l/m2；
9.s2. 将制备好的工艺气体导入放置在锡槽内部的反应器，利用反应器将工艺气体导向热的玻璃表面，锡槽温度区域为630-680℃，工艺气体总流量为0.8-4l/m2，在玻璃表面制备一层二氧化硅薄膜，薄膜厚度为5-35nm，膜层的折射率在1.4-1.46之间。
10.进一步的，所述步骤s1中，硅烷：氧气：乙烯的配比为1：3.5-4.5：5.5-6.5。
11.进一步的，所述步骤s1中，工艺气体中硅烷含量为0.02-0.06l/m2，氧气含量为0.08-0.24l/m2，乙烯含量为0.1-0.4l/m2，氮气含量为0.3-1.5l/m2，氦气含量为0.5-1.5l/m2。
12.进一步的，所述步骤s2中，锡槽温度区域为640-655℃，工艺气体总流量为1-3l/m2，二氧化硅薄膜厚度为10-25nm。
13.进一步的，所述步骤s2中，反应后产生的废气通过反应器废气腔导出锡槽，达标处理后排放。
14.一种具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃，采用上述具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法制得。
15.本发明的有益效果是：
16.本发明在锡槽内部利用化学气相沉积法在玻璃上表面制备一层保护膜，如二氧化硅薄膜，二氧化硅通过化学键与玻璃本体牢固结合，二氧化硅薄膜对玻璃表面的微裂纹具有修饰作用，可以填充微裂纹，减少微裂纹的数量，增加玻璃的强度。并且此薄膜可以有效阻断玻璃本体中钠离子向玻璃表面的迁移、扩散，阻断钠离子与空气中水、二氧化碳的反应，减少玻璃由于长时间存放而产生霉变的几率。由于二氧化硅薄膜通过化学键与玻璃本体结合，具有良好的加工性能，对切裁、磨边、清洗、二次热加工等没有特殊要求。
具体实施方式
17.为便于理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
18.本发明提供了一种具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法，包括在锡槽内部利用化学气相沉积法在玻璃上表面制备一层保护膜，所述保护膜用于修饰玻璃表面微裂纹并减少玻璃霉变几率；所述保护膜为二氧化硅薄膜、二氧化钛薄膜、二氧化锡薄膜或者二氧化硅、二氧化钛和二氧化锡互相掺杂的抗发霉薄膜。
19.本发明具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法，具体包括以下步骤：
20.s1. 制备工艺气体：将硅烷、乙烯、氧气、氮气、氦气按比例计量后输入混合器进行充分混合，得到工艺气体；其中硅烷：氧气：乙烯的配比为1：2-5：4-8，氮气和氦气作为气室补充气体和携载气体；工艺气体中硅烷含量为0.01-0.07l/m2，氧气含量为0.06-0.3l/m2，乙烯含量为0.1-0.5l/m2，氮气含量为0.2-3l/m2，氦气含量为0.3-3l/m2；
21.s2. 将制备好的工艺气体导入放置在锡槽内部的反应器，利用反应器将工艺气体导向热的玻璃表面，锡槽温度区域为630-680℃，工艺气体总流量为0.8-4l/m2，在玻璃表面制备一层二氧化硅薄膜，薄膜厚度为5-35nm，膜层的折射率在1.4-1.46之间，得到具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃。
22.上述步骤s1中，硅烷：氧气：乙烯的优选配比为1：3.5-4.5：5.5-6.5。
23.上述步骤s1中，工艺气体中硅烷优选含量为0.02-0.06l/m2，氧气优选含量为0.08-0.24l/m2，乙烯优选含量为0.1-0.4l/m2，氮气优选含量为0.3-1.5l/m2，氦气优选含量为0.5-1.5l/m2。
24.上述步骤s2中，锡槽温度区域优选为640-655℃，工艺气体总流量优选为1-3l/m2，二氧化硅薄膜厚度优选为10-25nm。
25.上述步骤s2中，反应后产生的废气通过反应器废气腔导出锡槽，达标处理后排放。
26.实施例1：
27.金茶玻璃，4.6mm厚，板速520m/h，合格板宽3300mm，原片透过率为47.5%。
28.镀膜使用的工艺气体总气量为2l/m2，工艺气体中含有硅烷0.04l/m2，氧气0.16l/m2，乙烯0.25l/m2，氮气0.55l/m2，氦气1 l/m2。
29.将工艺气体导入反应器中，在650℃的玻璃基片上镀制一层二氧化硅薄膜。
30.按gb/t18915-2013《镀膜玻璃》规定的方法进行性能测试，使用美国l1163f型椭偏
仪测试膜厚及折射率，膜层厚度为20nm，折射率为1.43。
31.实施例2-6：
32.与实施例1的步骤相同，但镀膜使用的工艺气体气量及膜层厚度不同，具体组成如表1所示（表1中厚度的单位为nm，气体量的单位为l/m2）：
33.表1 实施例参数对比表
34.实施例厚度折射率硅烷氧气乙烯氮气氦气1201.430.040.160.250.5512151.410.030.120.180.6713251.440.050.200.300.4514101.40.020.080.120.7815301.450.060.240.360.341651.320.010.040.060.891781.370.0160.0640.0960.82418351.460.070.280.420.231
35.镀膜后的玻璃与未镀膜的玻璃、防霉粉进行高温高湿对比实验，高温高湿试验箱符合gb/t10586的相关规定，实验条件为60℃，相对湿度85%。样品配置如下：
36.样品组别样品配置样品数量对比样品1玻璃（空气面）+玻璃（空气面）5对比样品2玻璃（空气面）+防霉粉+玻璃（空气面）5实施例样品镀膜玻璃（膜面）+镀膜玻璃（膜面）5
37.定期观察样品玻璃表面是否损伤，只要每组5个样品中有1个样品出现损伤即判定此组样品出现损伤，样品所经历的时间即为出现损伤时间，根据出现损伤时间的长短判定抗发霉性能的好坏，使用100倍显微镜观察样品。结果见表2所示。
38.表2 实施例对比结果表
39.样品组别膜层厚度/nm出现损伤时间/小时对比样品1096对比样品20120实施例120168实施例215144实施例325168实施例410120实施例530180实施例6596实施例78108实施例835180
40.从对比实验结果可以看出：
41.实施例6与对比样品1的抗发霉性能一样；实施例7抗发霉性能优于对比样品1，劣于对比样品2，抗发霉性能没有明显提升；实施例6、实施例7的抗发霉性能不能满足要求。在
表1中实施例6、实施例7的折射率分别为1.32、1.37，膜层的致密性不好，并且膜层较薄，不能阻止玻璃本体中钠离子的迁移扩散。
42.实施例4的抗发霉性能与对比样品2一样，抗发霉性能基本等同于防霉粉。实施例1、实施例2、实施例3、实施例5、实施例8的抗发霉性能大幅优于对比样品2，效果良好。实施例5、实施例8出现损伤的时间并没有出现随着膜层后的增加而大幅延长的现象，从制造成本方面考虑实施例5、实施例8不具备竞争优势。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述方法包括在锡槽内部利用化学气相沉积法在玻璃上表面制备一层保护膜，所述保护膜用于修饰玻璃表面微裂纹并减少玻璃霉变几率；所述保护膜为二氧化硅薄膜、二氧化钛薄膜、二氧化锡薄膜或者二氧化硅、二氧化钛和二氧化锡互相掺杂的抗发霉薄膜。2.根据权利要求1所述的具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：s1. 制备工艺气体：将硅烷、乙烯、氧气、氮气、氦气按比例计量后输入混合器进行充分混合，得到工艺气体；其中硅烷：氧气：乙烯的配比为1：2-5：4-8，氮气和氦气作为气室补充气体和携载气体；工艺气体中硅烷含量为0.01-0.07l/m2，氧气含量为0.06-0.3l/m2，乙烯含量为0.1-0.5l/m2，氮气含量为0.2-3l/m2，氦气含量为0.3-3l/m2；s2. 将制备好的工艺气体导入放置在锡槽内部的反应器，利用反应器将工艺气体导向热的玻璃表面，锡槽温度区域为630-680℃，工艺气体总流量为0.8-4l/m2，在玻璃表面制备一层二氧化硅薄膜，薄膜厚度为5-35nm，膜层的折射率在1.4-1.46之间。3.根据权利要求2所述的具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，硅烷：氧气：乙烯的配比为1：3.5-4.5：5.5-6.5。4.根据权利要求2所述的具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，工艺气体中硅烷含量为0.02-0.06l/m2，氧气含量为0.08-0.24l/m2，乙烯含量为0.1-0.4l/m2，氮气含量为0.3-1.5l/m2，氦气含量为0.5-1.5l/m2。5.根据权利要求2所述的具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，锡槽温度区域为640-655℃，工艺气体总流量为1-3l/m2，二氧化硅薄膜厚度为10-25nm。6.根据权利要求2所述的具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，反应后产生的废气通过反应器废气腔导出锡槽，达标处理后排放。7.一种具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃的制备方法制得。

技术总结
本发明公开了一种具有修饰及抗发霉功能的薄膜玻璃及其制备方法，制备方法包括在锡槽内部利用化学气相沉积法在玻璃上表面制备一层保护膜，所述保护膜用于修饰玻璃表面微裂纹并减少玻璃霉变几率；所述保护膜为二氧化硅薄膜、二氧化钛薄膜、二氧化锡薄膜或者二氧化硅、二氧化钛和二氧化锡互相掺杂的抗发霉薄膜。本发明制备的薄膜对玻璃表面的微裂纹具有修饰作用并增加玻璃的强度，可以阻断玻璃基体中钠离子与空气中水与二氧化碳的反应，减少玻璃由于长时间存放而产生霉变的几率。于长时间存放而产生霉变的几率。


技术研发人员：孙立群 孟庆瑞 张欣 鲁大学 刘卫东 马玉聪 郭振 李彩苓 王贤 谢银霞
受保护的技术使用者：中国耀华玻璃集团有限公司
技术研发日：2023.08.31
技术公布日：2023/10/7