可胶合的黄金色热反射玻璃板 本发明涉及一种可胶合的黄金色热反射玻璃板，特别涉及一种可显示品质稳定的黄金色反射色彩，且具有优良的耐候性，与其它玻璃板胶合后可形成外观为黄金色的热反射玻璃板。
现有技术的染色玻璃由于其绝热效果有限，已逐渐被镀膜式热反射玻璃取代；镀膜式热反射玻璃具有降低太阳能穿透的特性，用作建筑物外墙的建材，可降低楼房空调的负荷，从而可以节省能源。
黄金色一直是人们喜欢的颜色，然而，利用真空镀膜法生产的黄金热线反射玻璃，只能用于复层玻璃，而不能用于胶合的安全玻璃，因此不能兼顾美观和安全。
现有技术中有一种真空镀膜的方法，该方法是在玻璃表面上镀一层黄金(gold)薄膜，然后再镀一层保护膜，其工艺过程简单且产品地颜色稳定，次品率低，但是所使用的材料是黄金，成本昂贵，用于胶合玻璃时耐候性差，且其边缘的黄金色容易褪色。
另一种真空镀膜的方法是在玻璃表面上先镀一层氮化钛(TiN)薄膜，然后再镀一层金属钛薄膜(或金属铬薄膜)，最后，镀保护层氧化钛(TiO2)或氧化铬(Cr2O3)薄膜。虽然这种方法的成本较低，但是氮化钛薄膜的颜色容易受工艺条件变动的影响，因此，产品的颜色不易控制，容易产生次品。
综上所述，现有技术的真空镀膜方法有如下缺点：(1)以黄金为原料生产热反射薄膜的成本太高，(2)大部分用作反射层的薄膜材料耐候性差，且黄金色的外观易随时间而变化，(3)玻璃板的工艺过程难以控制且色彩不稳定。
本发明的目的在于提供一种可胶合的黄金色热反射玻璃板，该方法不使用黄金薄膜或氮化钛薄膜，生产成本低，利用了光干涉原理可使玻璃产生黄金色彩，工艺过程易于控制，耐候性良好，颜色也很稳定，由于具有这些优点，因而可用于大厦的安全窗户。
本发明的特征在于：这种可胶合的黄金色热反射玻璃板包括透明或半透明的玻璃板以及镀在玻璃板一面的多层薄膜，该多层薄膜包括四层涂膜，其在玻璃板上的顺序为干涉层、反射层、稳定层和保护层。
干涉层由透明或半透明的氧化物或氮化物例如TiO2、SiO2、Si3N4、ZnO以及SiOxNy制成，该干涉层的功能是，对由玻璃面穿透的入射光进行干涉，使其反射的光线呈黄金色，优选的干涉层厚度为100-300埃，可以根据需要调整其厚度以获得不同色调的黄金色。
反射层由铜系合金制成，铜系合金包括铜(约70-97％)及其它金属(约3-30％)，优选实施例的铜系合金是铜-镍合金，其中镍金属占总合金组成约3-25％，该反射层可反射红外光以阻止太阳能透过玻璃而导致室内温度上升，且能反射可见光，从而可调整室内光线的强度。
稳定层由铬、镍或镍-铬合金组成，其作用是保护和稳定铜系合金层，提高耐候性；铬金属层的厚度优选为至少100埃，该层并具有调整玻璃板可见光穿透率的功能。
保护层为透明或半透明的氧化物或氮化物，例如TiO2、SiO2以及Si3N4等，其主要功能为保护底下的金属层，使其免受化学腐蚀或机械性刮伤，该层的厚度优选为至少100埃。
下面结合附图及实施例对本发明作详细说明：
图1为本发明优选实施例的横截面图。
图2为本发明中对两种镀不同膜的玻璃板所做的反射光的光谱分析图。
图3为玻璃板的一面镀以纯黄金金属，由玻璃面及镀膜面所反射的光谱分析图。
图1所示为本发明可胶合的黄金色热反射玻璃板20的横截面图，它包括透明或半透明玻璃板10和镀在玻璃板10一面上的多层薄膜，该多层薄膜包括四层涂膜，在玻璃板上依次为透明或半透明的干涉层1、铜系合金的反射层2、铬稳定层3以及透明保护层4，本实施例呈现黄金色。
所述干涉层1利用溅镀法将氧化物或氮化物制成，例如将TiO2、SiO2、Si3N4、ZnO以及SiOxNy等镀在玻璃板10上，该干涉层1的功能是，对入射光穿透玻璃板20的光线进行干涉，使其反射的光线呈黄金色，优选的干涉层厚度为100-300埃，可通过调整其厚度获得不同色调的黄金色。而溅镀法则是利用钛(Ti)靶或其它靶材，在真空状态下通入氩气和氧气的混合气体，将氧化钛薄膜镀在玻璃板10上，氩气和氧气的比例优选约为20比80，但也可以采取其它的比例。
该反射层2溅镀在干涉层1上，由铜系合金所组成，包括铜(约70-97％)和其它金属(约3-30％)，优选实施例的铜系合金是铜-镍合金，其中镍金属占总合金组成约3-25％，该反射层的功能是可反射红外光，以阻止太阳能透过多层薄膜和玻璃而导致室内温度升高，且能反射可见光，从而可调整室内光线的强度。形成该反射层2的溅镀条件为常用的铜-镍靶材，或其它适当的铜系合金靶材，在真空状态下通入氩气。
该稳定层3由铬、镍或镍-铬合金所组成，其作用是保护和稳定上述反射层2的铜系合金，提高耐候性；此层的厚度优选为至少100埃，由于此层也可以反射可见光，因此可见光穿过本发明玻璃板20的穿透率取决于上述的反射层2和此层。而形成该稳定层3的溅镀条件为常用的纯铬靶材，或其它适当的镍或镍-铬合金靶材，在真空状态下通入氩气。
该保护层4镀在上述稳定层3上，为透明或半透明的氧化物或氮化物，例如TiO2、SiO2以及Si3N4等，该保护层可以保护底下的铬层(或镍或镍-铬合金层)，使其免受化学腐蚀或机械性刮伤。形成该保护层4的溅镀条件为利用钛靶材或其它适当靶材，在真空状态下通入氩气和氧气或氩气和氮气或氩气、氧气和氮气，优选的氩气和氧气的比例为20比80。
本发明优选的实施例1是将四层涂膜涂布在透明或半透明的玻璃板10上，形成黄金色的热反射玻璃板，其工艺过程如下：(1)镀TiO2薄膜(干涉层)--将玻璃板10洗净吹干，放入溅镀机的真空室中，真空室内抽真空至压力为5×10-5Torr以下，再将氩气和氧气的混合气体通入真空室中，混合比例为20比80，压力为10m-Torr，稳定后，将Ti靶电源打开，开始将第一层的TiO2薄膜镀在玻璃板10上，直到穿透率低于85％后，关闭Ti靶电源及气体管路，再将真空室抽真空至1×10-4Torr。(2)镀Cu-Ni薄膜(反射层)——第一层的干涉层1形成后，将氩气通入真空室并将压力调节到10m-Torr，稳定后，打开Cu-Ni靶电源，将第二层的Cu-Ni薄膜镀在TiO2薄膜上，至穿透率低于16％时，关闭Cu-Ni靶电源。(3)镀Cr(稳定层)——在第二层反射层2的Cu-Ni镀层形成约1分钟后，再打开Cr靶电源，将纯Cr金属薄膜镀在Cu-Ni薄膜上，至穿透率低于10％为止，关闭Cr靶电源。(4)镀TiO2薄膜(保护层)——当上述Cr稳定层3形成后，减小氩气流量并通入氧气混合，混合比为20比80，总压力仍为10m-Torr，稳定后，打开Ti靶电源，将TiO2薄膜镀在纯Cr层上，至穿透率升高到12％为止，关闭Ti靶电源。
将氮气通入真空室，压力升高到1大气压，打开溅镀机，取出已镀膜的黄金色玻璃板20。
本发明优选的实施例2的工艺过程如下：(1)镀TiO2薄膜(干涉层)——与上述优选的实施例1相同。(2)镀Cu-Cr薄膜(反射层)——第一层的干涉层1形成后，将氩气通入真空室并将压力调节到10m-Torr，稳定后，打开Cu-Cr靶电源，将第二层的Cu-Cr薄膜镀在TiO2薄膜上，至穿透率低于16％时，关闭Cu-Cr靶电源。(3)镀Cr(稳定层)——在第二层反射层2的Cu-Cr镀层形成约1分钟后，再打开Cr靶电源，将纯Cr金属薄膜镀在Cu-Cr薄膜上，至穿透率低于10％为止，关闭Cr靶电源。(4)镀TiO2薄膜(保护层)——与上述优选的实施例1相同。
本发明优选的实施例3的工艺过程如下：(1)镀TiO2薄膜(干涉层)——与上述优选的实施例1相同。(2)镀Cu-Ni薄膜(反射层)——待压力稳定后，打开Cu-Ni靶电源，将第二层的Cu-Ni薄膜镀在TiO2薄膜上，至穿透率低于10％时，关闭Cu-Ni靶电源。(3)镀TiO2薄膜(保护层)——在第二层反射层2的Cu-Ni镀层形成后，减小氩气流量并通入氧气混合，混合比为20比80，总压力改为10m-Torr，压力稳定后，打开Ti靶电源，将第四层TiO2保护层镀在第二层Cu-Ni薄膜上，直到穿透率增加到12％后，关闭Ti靶电源。(4)最后，将氮气通入真空室，压力升高到1大气压，打开溅镀机，取出已镀膜的黄金色玻璃板20。
图2所示为黄金色玻璃板反射光线的光谱分析，曲线I的镀膜结构依次为TiO2、CuAl金属、Ti金属及TiO2膜层，曲线II的镀膜结构依次为TiO2、CuNi金属及TiO2膜层，上述与图3表面涂布黄金的玻璃的反射光光谱图作比较，已近似于表面涂布黄金的反射光。
本发明优选的实施例4的工艺过程如下：(1)镀TiO2薄膜(干涉层)——与上述优选的实施例1相同。(2)镀Cu-Al薄膜(反射层)——在第一层的干涉层1形成后，将氩气通入真空室并将压力调节到10m-Torr，稳定后，打开Cu-Al靶电源，将第二层的Cu-Al薄膜镀在TiO2薄膜上，至穿透率低于16％时，关闭Cu-Al靶电源。(3)镀Ti(稳定层)——在第二层反射层2的Cu-Al镀层形成约1分钟后，再打开Ti靶电源，将纯Ti金属薄膜镀在Cu-Al薄膜上，至穿透率低于10％为止，关闭Ti靶电源。(4)镀TiO2薄膜(保护层)——当上述Ti稳定层3形成后，减小氩气流量并通入氧气混合，混合比为20比80，总压力仍为10m-Torr，稳定后，打开Ti靶电源，将TiO2薄膜镀在纯Ti薄膜上，至穿透率升高到12％为止，关闭Ti靶电源。
将氮气通入真空室，压力升高到1大气压，打开溅镀机，取出已镀膜的黄金色玻璃板20。
本发明优选的实施例5的工艺过程如下：(1)镀ZnO薄膜(干涉层)——将玻璃板10洗净吹干，放入溅镀机的真空室中，真空室内抽真空至压力为5×10-5Torr以下，再通入氧气至压力为8m-Torr，压力稳定后，打开Zn靶电源，将ZnO薄膜镀在玻璃板10的表面上，直到穿透率降低至83％后，关闭Zn靶电源，关闭气体管路，再将真空室抽真空至1×10-4Torr。(2)镀Cu-Al薄膜(反射层)——在第一层的干涉层1形成后，将氩气通入真空室并将压力调节到10m-Torr，稳定后，打开Cu-Al靶电源，将第二层的Cu-Al薄膜镀在ZnO薄膜上，至穿透率低于16％时，关闭Cu-Al靶电源。(3)镀Al(稳定层)——在第二层反射层2的Cu-Al镀层形成约1分钟后，再打开Al靶电源，将纯Al金属薄膜镀在Cu-Al薄膜上，至穿透率低于10％为止，关闭Al靶电源。(4)镀ZnO薄膜(保护层)——关闭氩气并通入氧气至压力为8m-Torr，稳定后，打开Zn靶电源，将ZnO薄膜镀在纯Al薄膜上，至穿透率升高到12％为止，关闭Zn靶电源。
将氮气通入真空室，压力升高到1大气压，打开溅镀机，取出已镀膜的黄金色玻璃板20。
以下是本发明实施例3、4及涂布黄金的玻璃板反射光的颜色和亮度，按国际照明协会(CIE，Commission International del′Eclairage)所制订的色坐标(Color Coordinates)表示，本发明选择其中的CIELab系统表示所发展的黄金色玻璃板的颜色，并以C光源及视角10度下所作的测定结果，L代表物体的亮度，a正符号代表红色的程度，a负符号代表绿色的程度，b正符号代表黄色的程度，b负符号代表蓝色的程度。
玻璃板 L a b实施例3玻璃板/TiO2/CuNi/TiO265.8 6.37 14.91实施例4玻璃板/TiO2/CuNi/Ti/TiO271.6 3.12 21.68玻璃板/黄金(Au)77.4 10.56 28.40
本发明中的保护层4具有保护反射层2及改善黄金色玻璃板的耐候性性能，以不同的金属制备该保护层4时，利用铬、镍、镍-铬合金层作为保护层4，可获得比其它金属更好的保护效果和耐候性。