【专利摘要】本发明涉及一种遮阳玻璃制品，包含玻璃基底，在该玻璃基底的一个面上设置具有日光防护功能的层的叠层，其中该叠层包括以下层的序列，从玻璃基底的表面开始：用于保护上层以抵抗来自玻璃基底的碱金属离子迁移的下层，铟锡氧化物（ITO）层，用于保护该ITO层以抵抗大气氧的上层，所述玻璃制品的特征在于所述上层和下层基本上由选自氮化硅、氮化铝或其混合物的介电材料组成，并且在与由含铬金属制成的中间层（该层任选部分或完全氧化和/或氮化）定位在所述ITO层的一侧上并与其接触，所述中间层的厚度为0.5至3纳米。

　　[0001] 本发明涉及玻璃基板或制品领域，特别是建筑或汽车的玻璃制品类型的领域，在 其表面处包含通过堆叠一系列薄层获得的赋予其遮阳性质特别是日光防护性质的涂层。术 语玻璃制品（vitrage)在本发明的含义中理解为是指由一个或多个玻璃基板组成的任何 玻璃产品，特别是单层玻璃制品、双层玻璃制品、三层玻璃制品等等。术语日光防护在本 发明的含义中理解为是指玻璃制品选择性限制由住宅或乘客舱外部穿过该玻璃制品进入 内部的入射辐射流，特别是来自太阳辐射的红外（IR)辐射，并同时保持充足的透光率(也就 是说，通常大于40%、实际上甚至50%或甚至55%的透光率）的能力。更特别地，本发明涉及 具有叠层的玻璃制品，其功能层或活性层（也就是说赋予所述叠层以此类性质的主要部分 的层）由铟锡氧化物组成，在本领域中也称为ΙΤ0。

　　[0002] 此类具有薄层的叠层的玻璃制品由此作用于太阳辐射，并能够进行日光防护和/ 或绝热。这些涂层通常地通过最简单的CVD类型沉积技术或目前最通常通过靶的真空溅 射沉积技术(本领域中通常也称为磁控溅射）沉积，特别是当该涂层由连续层的较复杂叠层 组成时。

　　[0003] 通常，具有遮阳性质的由薄层制成的叠层包含一个，实际上甚至几个活性层。术语 活性层理解为是指显著作用于穿过所述玻璃制品的阳光辐射流的层。此类活性层以已知 方式可以主要以红外辐射反射模式或主要以红外辐射吸收模式起作用。

　　[0004] 特别地，目前销售的最有效的叠层混入了至少一个银类型的金属功能层，其基本 上以反射IR辐射的模式起作用。这些叠层通常描述为低辐射率(低e)叠层。但是，这些层 对水分非常敏感，因此只能用于双层玻璃制品，在后者的面2或3上以保护其免受水分侵 袭。本发明的叠层不包含此类层。

　　[0006] 例如如申请W0 01/21540中所述，在本领域中也已经描述了具有日光防护功能的 其它金属层，包括Nb、Ta或W类型或这些金属的氮化物类型的功能层。但是，在此类层中， 太阳辐射此时被吸收，但是非选择性地被吸收，也就是说IR辐射（即，特别是其波长为大约 780 nm至2500 nm的福射)和可见光福射被不加区别地吸收。此类玻璃制品由此表现出小 于或最好大约为1的选择性，如IV/g比率所示。

　　[0007] 根据本发明和现有技术，选择性等于透光率因数/太阳能因数g的比，如根据国际 标准ISO 9050 (2003)所测定的那样。

　　[0008] 以已知和常规的方式，在前述的比中，透光率因数(通常称为透光率?Υ)对应于穿 过该玻璃制品的入射辐射通量，即在380至780 nm的波长范围内，根据光源D65并给据国际 标准ISO 9050 (2003)中的具体标准。

　　[0009] 以已知的方式，在前述的比中，太阳因数SF，也称为g，等于穿过该玻璃制品的能 量(也就是说，进入现场（entrant dans le local))对入射太阳能量的比。更特别地，其对 应于直接穿过该玻璃制品传输的通量和被该玻璃制品(在本文中包括可能存在于其一个表 面上的层的叠层）吸收并朝向内部(现场）重新发射的通量的和。还可以根据国际标准ISO 9050 (2003)中描述的指示确定该太阳因数。

　　[0010] 通常，所有本说明书中呈现的光特性根据涉及测定用于建筑行业用玻璃的玻璃制 品的光和日光特性的国际标准ISO 9050 (2003)中描述的原则和方法获得。

　　[0011] 专利申请US 2009/0320824描述了基于使用锡掺杂铟（ΙΤ0)层作为红外辐射阻隔 层的交替叠层。根据该公开，当对该叠层施以最高500°C的温度时，在ΙΤ0层上粘贴氧化硅 Si02*氮化硅Si3N4制成的层显著提高了该叠层的耐久性。同样，可以表明，在ΙΤ0层下方 插入氧化硅Si0 2或氮化硅Si3N4制成的层能够防止碱金属从基底朝向ΙΤ0层的迁移，从而防 止其劣化。但是，如该公开中所示那样使用的最小厚度等于但通常远大于100 nm的氧化硅 制成的层存在经济收益率的问题，因为通过磁控管阴极溅射技术沉积Si02层的低速率。 使用氮化硅制成的层由此从经济角度来看显得更好，其沉积速度比氧化硅大约三倍。但是， 如随后详细地解释的那样， 申请人:公司的研究表明，使用此类含氮化物层，特别是如果具有 该叠层的玻璃制品经受高温下的热处理时，反映为在玻璃制品上出现浑浊外观，这使其特 别不适于用作建筑物玻璃制品。此外，已经发现，此类叠层表现出明显不足的机械强度性 质，特别是对于刮擦，如在本说明书的后继部分所描述的那样。

　　[0012] 本发明的主要目的首先是提供包含赋予其遮阳性质且特别是反射太阳辐射的红 外辐射的性质，但是表现出高选择性一一在上述含义中即大于1. 1或甚至大于1. 2的?γ/g 比的层叠层的玻璃制品，此外，所述叠层在没有特殊预防措施的情况下是经时耐久的。

　　[0013] 本发明的另一目的是提供遮阳玻璃制品，其叠层特别是在热处理后，如回火或弯 曲后能够保持足以用作透明玻璃制品的高?Υ，特别是大约至少40%、特别是大约至少50% 和理想地大于55%的?Υ，该叠层的IR辐射反射性质方面不存在显著的劣化。

　　[0014] 由此，根据本发明的另一方面，对玻璃制品的热处理通常是必须的，以便能够改善 具有该叠层的玻璃制品的表面的IR辐射反应性质，如通过标准ISO 10292 (1994)，Annex A中所述法向辐射率ε N测得的那样。以公知的方式，例如描述在参考文献Les techniques de lf ingenieur, Vitrage ? isolation thermique renforcee [Reinforced Thermal Insulation Glazing]，C3635 (2004)中的方式，该反射性质直接为具有包含IR反射层的 叠层的玻璃制品表面辐射率的函数。特别地，以已知方式，ΙΤ0 (铟锡氧化物或甚至铟和锡 的混合氧化物）类型的本发明的功能层在其通过阴极溅射法沉积后，通常必须经受在大约 620°C温度下几分钟的热处理以提高其结晶度并由此降低其辐射率。本发明由此提供玻璃 制品，其法向辐射率^在此类热处理后为最小，特别是小于20%且优选小于15%。

　　[0015] 当然，根据对其潜在用途而言必不可少的性质，本发明的玻璃制品所具有的薄层 的叠层还必须具有充分的耐机械性，特别是如果它们必须位于该玻璃制品的外表面上。它 们尤其必须耐受各种用于清洁它们的装置所带来的刮擦。

　　[0016] 最后，本发明的玻璃制品由此有利地能够通过促进光波长的透射率选择穿过其的 辐射，即其波长为大约380至780 nm，同时选择性反射更大部分的红外辐射，即其波长大于 780 nm，特别是近红外福射，即其波长为大约780 nm至大约1400 nm。

　　[0017] 根据本发明，其由此能够保持该玻璃制品所保护的房间或乘客舱的高照明，同时 尽量减少因晴朗天气中的太阳辐射而进入其中的热的量，其低辐射率性质附加地能够在寒 冷天气中尽量减少穿过该玻璃制品的热损失。

　　[0018] 根据本发明的另一优点，它们在化学上更不那么敏感，BB电子特别是对于湿气，并由此可 以定位在多层玻璃制品的外表面上或在单层玻璃制品的一个表面上，特别是其面2上(也 就是说，朝向内部)。

　　[0019] 更具体而言，本发明涉及一种遮阳玻璃制品，包含玻璃基底，在该玻璃基底的一个 面上设置具有日光防护功能的层的叠层，其中该叠层包括以下层的序列，从玻璃基底的表 面开始： -用于保护上层以抵抗来自玻璃基底的碱金属离子迁移的下层，其厚度为25至100 nm，优选 40 至 90 nm， -铟和锡的混合氧化物（un oxide mixte dIndium et d6tain)(IT0)层，厚度为 100 至 250 nm，优选 100 至 200 nm， -用于保护该ΙΤ0层以抵抗大气氧的上层，特别是在诸如回火或退火的热处理过程 中，该上层的厚度为25至100 nm，优选40至90 nm， -所述上层和下层基本上由选自氮化硅、氮化铝或其混合物的介电材料组成， -由含铬金属制成的中间层(该层任选部分或完全氧化和/或氮化)定位在所述ΙΤ0层 的任一侧上并与其接触，所述中间层的厚度为0. 5至3纳米。

　　[0020] 术语任选部分或完全氧化和/或氮化理解为是指通常通过常规阴极溅射技术 以全金属层形式初始沉积的该中间层随后可以在该层的各种沉积或随后进行的热处理的 作用下潜在地被部分或完全地氧化或氮化。例如，当随后在氮的存在下通过反应性溅射沉 积该叠层的含氮化物层时（如沉积由氮化硅制成的上保护层的情况下)，中间金属层的氮化 根据本发明是可能的。同样，在不离开本发明的范围的情况下，如上文所述，在氧存在下磁 控管沉积ΙΤ0层的过程中或在沉积全部叠层后在后继的热处理过程中，中间金属层的后继 氧化是可能的。

　　[0021] 在本发明的含义中，术语铟锡氧化物或掺杂锡的氧化铟（ΙΤ0)理解为是指获 自氧化铟（ΠΙ) (Ιη203)和氧化锡（IV) (Sn02)的混合氧化物或混合物，优选重量比例对第 一氧化物为70%至95%和对第二氧化物为5%至20%。典型重量比例为对大约10重量％的 Sn02为大约90重量％的Ιη203。

　　[0022] 根据已经给出良好性能的方式： -所述中间层的厚度为1-2. 5纳米。

　　[0023] 该金属包含至少10重量％的Cr，优选至少20重量％的Cr。

　　[0026] 下保护层和上保护层基本上由氮化硅组成，任选掺杂有选自Al、Zr或B的元素。

　　[0027] 该叠层在上层上附加地包含由选自氧化硅或氧化钛的介电氧化物制成的层。

　　[0028] 介电氧化物制成的的厚度为1至15纳米，更优选2至10纳米。

　　[0029] 作为实例，优选的本发明的遮阳玻璃制品包含由以下层的序列组成的叠层，从玻 璃基底的表面开始： -基本由氮化娃组成并任选包含错的下层，厚度为30至100 nm，优选40至90 nm, -镍和铬的合金的第一中间层，任选部分或完全氧化和/或氮化，厚度为0.5至3 nm， 优选1至2. 5 nm， -厚度为1〇〇至250 nm的ITO层， -镍和铬的合金的第二中间层，任选部分或完全氧化和/或氮化，厚度为0.5至3 nm， 优选1至2. 5 nm， -基本由氮化硅组成并任选包含铝的上层，厚度为30至100 nm。

　　[0030] 优选地，前述叠层在上层上附加地包含由选自氧化硅或氧化钛的介电氧化物制成 的层，厚度为1至10 nm。

　　[0031] 下面的实施例仅通过例示给出并且不在任意所述方面中限制本发明的范围。出于 比较的目的，下面的实施例的所有叠层在样品玻璃基底上合成。根据公知的常规磁控溅射 真空沉积技术沉积该叠层的所有层。

　　[0033] 更具体并根据本领域的已知技术，在阴极溅射装置的特定和连续隔室中沉积连续 层，各隔室根据要沉积的层专门配置气氛和由金属Si制成的靶、由具有可调比例的镍/铬 合金制成的靶或由ΙΤ0制成的靶。

　　[0034] 在该装置的第一隔室中由掺杂有8重量％的铝的金属硅靶在包含氩气和氮气的反 应性气氛中根据本领域公知的工艺与运行条件沉积由氮化硅制成的层（为方便起见在所附 配方中通常称为Si 3N4，即使不必观察到该化学计量比)。由Si3N4制成的层由此包含少量的 错。

　　[0035] 根据本领域公知的工艺与运行条件，通过用完全由氩气组成的等离子体溅射由 NiCr合金（80重量％的Ni和20重量％的Cr)制成的靶获得金属NiCr层。

　　[0036] 根据本领域公知的工艺与运行条件，通过在基本包含氩气和少部分氧气的气氛中 溅射靶（90重量％的氧化铟和10重量％的氧化锡）获得由ΙΤ0制成的层。

　　[0037] 具有该叠层的基底随后施以热处理，所述热处理包括在620°C下加热8分钟，随后 进行回火。

　　[0039] 根据标准ISO 10292 (1994)，Annex A中所述条件，在覆盖有该叠层的基底内表 面上测量法向辐射率εΝ。

　　[0040] 实施例2 (对比）: 根据该实施方式，以与实施例1相同的方式在相同的装置中并根据相同的工艺进行制 备，获得基本相同的叠层，除了没有沉积NiCr制成的层。该叠层由此由以下顺序的层组成： 玻璃 /Si3N4 /ITO /Si3N4 (56 nm) (175 nm) (70 nm) 在与上述相同的条件下对该玻璃制品测量?Υ、g和ε N因数。

　　1. 遮阳玻璃制品，包含玻璃基底，在该玻璃基底的一个面上设置具有日光防护功能的 层的叠层，其中该叠层包括以下层的序列，从玻璃基底的表面开始： -用于保护上层以抵抗来自玻璃基底的碱金属离子迁移的下层，其厚度为25至100 nm, -铟和锡的混合氧化物（ITO)层，厚度为100至250 nm， -用于保护该ITO层以抵抗大气氧的上层，特别是在如回火或退火的热处理过程中， 该上层的厚度为25至100 nm， 所述玻璃制品的特征在于： -所述上层和下层基本上由选自氮化硅、氮化铝或其混合物的介电材料组成， -由含铬金属制成的中间层，该层任选部分或完全氧化和/或氮化，位于在所述ITO层 的任一侧上并与其接触，所述中间层的厚度为0. 5至3纳米。

　　2. 如前述权利要求所要求保护的玻璃制品，其中所述中间层的厚度为1至2. 5纳米。

　　3. 如前述权利要求之一所要求保护的玻璃制品，其中该金属包含至少10重量％的Cr。

　　4. 如前述权利要求之一所要求保护的玻璃制品，其中该金属是镍和铬的合金。

　　5. 如前述权利要求所要求保护的玻璃制品，其中该合金中Cr/Ni重量比为10/90至 40/60。

　　6. 如前述权利要求之一所要求保护的玻璃制品，其中下保护层和上保护层基本上由氮 化硅组成，任选掺杂有选自Al、Zr或B的元素。

　　7. 如前述权利要求之一所要求保护的玻璃制品，在上层之上额外地包含由选自氧化硅 或氧化钛的介电氧化物制成的层。

　　8. 如前述权利要求所要求保护的玻璃制品，其中介电氧化物制成的层的厚度为1至15 纳米。

　　9. 如前述权利要求之一所要求保护的玻璃制品，其中该叠层由以下层的序列组成，由 玻璃基底的表面开始： -基本由氮化娃组成并任选包含错的下层，厚度为30至100 nm，优选40至90 nm, -镍和铬的合金的第一中间层，任选部分或完全氧化和/或氮化，厚度为0.5至3 nm， 优选1至2. 5 nm， -厚度为1〇〇至250 nm的ITO层， -镍和铬的合金的第二中间层，任选部分或完全氧化和/或氮化，厚度为0.5至3 nm， 优选1至2. 5 nm, -基本由氮化硅组成并任选包含铝的上层，厚度为30至100 nm。

　　10. 如前述权利要求所要求保护的玻璃制品，在上层之上额外地包含由选自氧化硅或 氧化钛的介电氧化物制成的层，厚度为1至10 nm。

　　【发明者】L.J.辛格, A.帕拉西奥-拉卢瓦, E.桑德雷-沙多纳尔 申请人:法国圣戈班玻璃厂

　　技术研发人员：L.J.辛格;A.帕拉西奥-拉卢瓦;E.桑德雷-沙多纳尔

　　如您需求助技术专家，请点此查看客服电线. 金属材料表面改性技术 2. 超硬陶瓷材料制备与表面硬化 3. 规整纳米材料制备及应用研究

　　1: 建筑节能 绿色建筑能耗的模拟与检测(EnergyPlus)；建筑碳排放和生命周期评价；城市微气候、建筑能耗与太阳能技术的相互影响；地理信息系统(GIS)和空间回归方法用于城市建筑能耗分析；不确定性、敏感性分析和机器学习方法应用于建筑能耗分析(R)；贝叶斯方法用于城市和单体建筑能源分析 2: 过

　　1.复杂产品系统创新设计 2.计算机辅助产品设计及制造 3.专利布局及规避策略等方面的研究

　　用于制造成形的玻璃制品或玻璃陶瓷制品的方法、可按照该方法制造的玻璃制品或玻璃 ...的制作方法

　　用于制造成形的玻璃制品或玻璃陶瓷制品的方法、可按照该方法制造的玻璃制品或玻璃 ...的制作方法

　　用于制造成形的玻璃制品或玻璃陶瓷制品的方法、可按照该方法制造的玻璃制品或玻璃 ...的制作方法