玻璃作为建筑业常用材料,与国民生产息息相关,玻璃的性质直接影响着人们的生活。 一般的玻璃,辐射率很高,对光谱无选择性,致使普通玻璃因保温性能差而成为建筑物能耗的主要泄漏源,从玻璃泄露的热量占到整个建筑物流失热量的40%,可见,玻璃对节能的作用不可忽视。 20世纪70年代以来,世界能源危机日渐显露,节能作为国家战略问题已引起各国高度重视。过去20多年,一种低辐射(Low emissivity,Low-E)的薄膜被广泛应用于建筑业和汽车制造业。镀有低辐射薄膜的玻璃,能够反射红外线和紫外线,同时,对可见光也有较高的透射率。 低辐射薄膜可以分为两大类:在线膜与离线膜。目前,国内生产低辐射薄膜大多数在线膜。其成本较低,但是性能不佳,很难满足很多应用要求。 本文设计并采用射频磁控溅射的方法制备了性能优良的低辐射薄膜,对实验室连续化生产该产品有重要的实际意义。论文的工作主要有:1、总结了低辐射薄膜的制备方法,性能,以及国内外最新研究进展和应用,并对两种类型的低辐射薄膜进行了比较。2、从光学基本理论开始,设计了离线低辐射薄膜的结构,包括每一层的材料和厚度,并创新性的用特性矩阵和光学导纳理论计算了该离线膜的光学性能,利用软件对其进行了仿真,与实际制备的薄膜所测量的性能相比较。3、完成在实验室仪器上制备低辐射薄膜,掌握其工艺条件,解决了超薄金属膜的制备问题,所制备的低辐射薄膜在可见光区(380hm-780hm)最高可达82.4%,平均透射率为75%;在近红外区(780nm-2500nm)的平均透射率为16.2%,其性能达到建筑物幕墙玻璃,汽车前挡玻璃等应用标准,并为进一步的大规模生产打下基础。4、针对中间银层在镀上层膜时易被氧化这一工艺难题,本研究创新性的提出用Ti膜作为保护膜,没有增加新的靶材,提高了生产效率,并节约了生产成本。通过制备不同厚度的Ti层来研究保护膜对低辐射薄膜的性能的影响,