Термообрабатываемое изделие с покрытием с брекерным слоем с расширенными возможностями окрашивания



Термообрабатываемое изделие с покрытием с брекерным слоем с расширенными возможностями окрашивания
Термообрабатываемое изделие с покрытием с брекерным слоем с расширенными возможностями окрашивания

Владельцы патента RU 2579049:

САНТР ЛЮКСАМБУРЖУА ДЕ РЕШЕРШ ПУР ЛЕ ВЕРР Э ЛЯ СЕРАМИК С.А. (С.Р.В.С.) (LU)
ГАРДИАН ИНДАСТРИЗ КОРП. (US)

Изобретение относится к солнцезащитному покрытию на стекле. Технический результат изобретения заключается в улучшении регулирования цвета и повышении термостойкости. На стекло наносят слои в следующей последовательности, начиная от стекла: первый диэлектрический слой на основе нитрида кремния, слой NiCr, второй диэлектрический слой на основе нитрида кремния, слой NiCr, третий диэлектрический слой на основе нитрида кремния. Второй слой на основе NiCr имеет толщину 140-220 Å и по меньшей мере в два раза толще, чем первый слой, содержащий NiCr. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 2 ил., 6 табл.

 

Изобретение относится к изделиям с покрытием, которые включают слой, отражающий инфракрасное (ИК) излучение (например, состоящий из или содержащий NiCr, NiCrNx, NbCr, NbCrNx, NbZr, NbZrNx, Nb и/или NbNx), проложенный между по меньшей мере одной парой диэлектрических слоев, и/или к способу их получения. Изделия с покрытием включают, кроме того, второй металлический или по существу металлический слой, иногда называемый брекерным слоем, который может состоять по существу из того же материала, что и ИК-отражающий слой. Брекерный слой может состоять или содержать NiCr, NiCrNx, NbCr, NbCrNx, NbZr, NbZrNx, Nb и/или NbNx в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения, и один или более диэлектрических слоев может состоять или содержать нитрид кремния, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения ИК-отражающий слой существенно толще, чем брекерный слой. Такие изделия с покрытием могут использоваться в контексте монолитных окон, теплоизоляционных оконных блоков (IG), многослойных стекол и/или в других подходящих приложениях, и в некоторых случаях могут факультативно подвергаться тепловой обработке (например, отпуску).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В уровне техники известны солнцезащитные покрытия, содержащие систему слоев стекло/Si3N4/NiCr/Si3N4, где металлический слой NiCr является единственным отражающим инфракрасное (ИК) излучение слоем покрытия. В некоторых случаях слой NiCr может быть азотированным. Например, см. патент US 6926967, который настоящим введен здесь ссылкой. См. также патент US 5688585.

К сожалению, хотя такая система слоев с ИК-отражающими слоями из NiCr обеспечивает эффективную защиту от солнца и дает в целом хорошие покрытия, они имеют недостатки в том отношении, что не позволяют достичь более широкой палитры доступных цветов, когда это желательно. Например, с такой кроющей системой, если желателен голубовато-зеленый цвет, решение задачи состоит в значительном увеличении толщины нижнего диэлектрика, что, к сожалению, приводит к нежелательным интерференционным эффектам в этом конкретном покрытии.

Таким образом, в некоторых иллюстративных неограничивающих вариантах осуществления настоящего изобретения желательно предоставить слоистую систему для покрытия, с которой при желании можно достичь более широкого диапазона возможностей окраски по сравнению с вышеупомянутой слоистой системой стекло/Si3N4/NiCr/Si3N4.

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что этих улучшений можно достичь, вводя брекерный слой в нижний диэлектрик вышеуказанной слоистой системы. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения было найдено, что введение тонкого металлического, по существу металлического или состоящего из нитрида металла брекерного слоя в нижний диэлектрик вышеуказанного покрытия обеспечивает улучшенное регулирование цвета и/или диапазон цветов, если это желательно, а также, если желательно, обеспечивает хорошую термостойкость (низкие значения ΔE*).

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения термообработанные изделия с покрытием имеют вследствие термообработки величину ΔE* со стороны стекла в отражении не более 4,5, более предпочтительно не более 4,0, еще более предпочтительно не более 3,5 и наиболее предпочтительно не более 3,0. В качестве примера: термообработка (HT) может представлять собой пребывание по меньшей мере примерно 5 минут при температуре по меньшей мере примерно 580°C и достаточна для отпуска. Термин «ΔE*» в данной области техники известен и служит показателем термостойкости после термообработки, этот термин определяется и поясняется, например, в патенте US 6926967, который введен здесь ссылкой.

Изделия с покрытием могут быть разработаны для достижения, в различных иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения, различной желаемой окраски со стороны стекла в отражении, в том числе, но без ограничений, зеленой, бронзовой, серой и/или синей окраски со стороны стекла в отражении по желанию.

Вообще говоря, некоторые иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают одну или более из вышеперечисленных потребностей, давая изделие с покрытием, содержащее слоистую систему, нанесенную на стеклянную основу, причем слоистая система содержит: первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния; первый слой, содержащий NiCr, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого слоя, содержащего нитрид кремния; второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого слоя, содержащего нитрид кремния, и первого слоя, содержащего NiCr; второй слой, содержащий NiCr, на стеклянной основе поверх по меньшей мере второго диэлектрического слоя; третий диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх по меньшей мере второго слоя, содержащего NiCr; причем второй слой, содержащий NiCr, по меньшей мере в два раза толще, чем первый слой, содержащий NiCr.

В некоторых других иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения предоставляется изделие с покрытием, содержащее слоистую систему, нанесенную на стеклянную основу, причем слоистая система содержит: первый диэлектрический слой; первый слой, содержащий NiCr и/или Nb, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя; второй диэлектрический слой на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя и первого слоя, содержащего NiCr и/или Nb; второй слой, содержащий NiCr и/или Nb, на стеклянной основе поверх по меньшей мере второго диэлектрического слоя; третий диэлектрический слой на стеклянной основе поверх по меньшей мере второго слоя, содержащего NiCr и/или Nb; причем второй диэлектрический слой находится непосредственно между и в контакте с первым и вторым слоями, содержащими NiCr и/или Nb. Один или более из диэлектрических слоев может состоять из или содержать нитрид кремния, в иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения. Один или оба слоя, содержащих NiCr и/или Nb, могут состоять из или содержать одно или более из NiCr, NiCrNx, NbCr, NbCrNx, NbZr, NbZrNx, Nb и/или NbNx, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является частичным видом в разрезе одного варианта монолитного изделия с покрытием (термообработанного или не подвергавшегося термообработке), согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является частичным видом в разрезе одного варианта монолитного изделия с покрытием (термообработанного или не подвергавшегося термообработке), согласно другому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения дают покрытие или слоистую систему, которые могут применяться в окнах, таких, как монолитные окна (например, окна в автомобилях, жилых зданиях и/или архитектурные окна), теплоизоляционных оконных блоках и/или в любых других подходящих приложениях. Некоторые иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения дают слоистую систему, которая отличается регулированием цвета, хорошим диапазоном возможных цветов и/или стойкостью окраски после термообработки. Что касается стабильности после термообработки (HT), это означает низкое значение ΔE*; где Δ указывает изменение a*, b* и L* ввиду такой термообработки, как отпуск, моллирование или закалка, монолитного стекла и/или в контексте стеклопакетов, как теплоизоляционные оконные блоки или слоистые стекла. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления стабильность окраски после термообработки может примести к возможности достичь по существу совпадения между термообработанной и не обработанной версиями покрытия или слоистой системы. Другими словами, в приложениях с монолитными окнами и/или теплоизоляционными оконными блоками, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения две стеклянные основы, имеющие на себе одну и ту же кроющую систему (одна термообработана после осаждения, а другая нет), кажутся невооруженному глазу по существу одинаковыми.

Термины "термообработка" и "тепловая обработка", как они используются здесь, означают нагревание изделия до достаточной температуры, чтобы достичь отпуска, моллирования и/или закалки содержащего стекло изделия. Это определение включает, например, нагревание изделия с покрытием в печи или шкафу до температуры по меньшей мере примерно 580°C, более предпочтительно по меньшей мере примерно 600°C, в течение достаточного периода, чтобы позволить отпуск, моллирование и/или закалку. В некоторых случаях термообработка может длиться по меньшей мере примерно 4 или 5 минут. В разных вариантах осуществления настоящего изобретения изделие с покрытием может быть или не быть термообработанным.

Фиг.1-2 показывают вид сбоку в разрезе изделия с покрытием согласно иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения. На фиг.1-2 показаны разные примеры материалов. Согласно фиг.1-2, изделие с покрытием содержит по меньшей мере подложку 1 (например, прозрачную, зеленую, бронзовую, серую, голубую или сине-зеленую стеклянную основу толщиной примерно от 1,0 до 12,0 мм), первый диэлектрический слой 2 (например, состоящий из или включающий нитрид кремния (например, Si3N4), оксид олова или какой-нибудь другой подходящий диэлектрик) и брекерный слой 3, состоящий из или включающий по существу металлический или металлический материал, как NiCr, NiCrNx, NbCr, NbCrNx, NbZr, NbZrNx, Nb и/или NbNx. Следует понимать, что брекерный слой 3 является поглощающим слоем, и в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения он может быть факультативно азотирован. Хотя брекерный слой 3 в некоторых случаях может включать немного кислорода, предпочтительно, чтобы брекерный слой 3 по существу не содержал кислорода, например, содержал не более 5% кислорода, более предпочтительно не более примерно 3% или 2% кислорода, в некоторых вариантах осуществления. Изделие с покрытием содержит, кроме того, диэлектрический слой 4 (например, состоящий из или включающий нитрид кремния (например, Si3N4), оксид олова или какой-нибудь другой подходящий диэлектрик) и отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой 5, состоящий из или включающий по существу металлический или металлический ИК-отражающий материал, такой как NiCr, NiCrNx, NbCr, NbCrNx, NbZr, NbZrNx, Nb и/или NbNx. Следует понимать, что ИК-отражающий слой 5 может дополнительно быть азотирован в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения. Хотя в некоторых случаях ИК-отражающий слой 5 может содержать немного кислорода, предпочтительно, чтобы слой 5 был по существу свободен от кислорода, например, содержал не более 5% кислорода, более предпочтительно не более примерно 3% или 2% кислорода в некоторых вариантах осуществления. Изделие с покрытием содержит дополнительно диэлектрический верхний слой 6 из подходящего диэлектрического материала, такого, как одно или более из нитрида кремния (например, Si3N4), оксида олова, оксида циркония или какого-либо другого подходящего диэлектрика). В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения покрытие 7 не содержит блокирующего или отражающего ИК металлического слоя, состоящего или имеющего в основе Ag или Au. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения ИК-отражающий слой 5 отражает по меньшей мере некоторую долю ИК-излучения и не контактирует ни с каким другим металлическим ИК-отражающим слоем. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления можно, чтобы каждый из слоев 2, 3, 4, 5 и 6 включал другие материалы в качестве легирующих добавок. Конечно, следует понимать, что в некоторых альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения можно также предусмотреть другие слои, или некоторые слои могут быть пропущены, и могут использоваться другие материалы.

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления ИК-отражающий слой 5 и брекерный слой 3 могут состоять из одних и тех же или по существу одних и тех же материалов, какие указаны выше. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления ИК-отражающий слой 5 существенно толще, чем брекерный слой 3, и поэтому называется ИК-отражающим слоем, тогда как более тонкий слой 3 называется брекерным слоем, так как он обеспечивает возможность тонкой подстройки и/или подгонки цвета, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления. Наличие брекерного слоя 3 приводит к улучшенному и более широкому диапазону возможностей окрашивания, и при добавлении этого слоя обнаружилась термостойкость. Например, если обычно желателен зеленый цвет, то когда используется брекерный слой 3, достигается желательная голубовато-зеленая окраска со стороны стекла в отражении, что дает возможность заменить объемно тонированное зеленое стекло этой слоистой системой. С другой стороны, когда брекерный слой 3 отсутствовал, цвет системы со стороны стекла в отражении оказался желто-зеленым, а не желаемым голубовато-зеленым. Это всего один пример того, как добавление брекерного слоя 3 может улучшить выбор, подстройку и/или контроль цвета. Аналогичные эффекты можно обнаружить для других цветов, таких как бронзовый или серый в некоторых случаях. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления поглощающий/брекерный слой 3 является металлическим или по существу металлическим и предусмотрен между первым и вторым нитридными слоями 2 и 4 (например, слоями на основе нитрида кремния), чтобы уменьшить или предотвратить окисление слоя 3 во время возможной термообработки (например, отпуск, моллирование и/или закалка), тем самым позволяя иметь предсказуемую окраску после термообработки при обзоре с разных углов наблюдения.

Покрытие 7 с фиг.1-2 как целое включает по меньшей мере слои 2-6. Следует отметить, что термины "оксид" и "нитрид", как они используются здесь, включают различные стехиометрии. Например, термин "нитрид кремния" включает стехиометрический Si3N4, а также нестехиометрический нитрид кремния. Слои 2-6 могут быть осаждены на основу 1 магнетронным напылением, любым другим типом напыления или любым другим подходящим методом, в других вариантах осуществления настоящего изобретения. Хотя фиг.1-2 показывают покрытие 7 таким образом, что ИК-отражающий слой 5 находится в прямом контакте с диэлектрическими слоями 4 и 6, настоящее изобретение этим не ограничено. В некоторых других вариантах осуществления настоящего изобретения можно предусмотреть другой слой или слои между слоями 4 и 5 (и/или между слоями 5 и 6). Более того, другой слой или слои могут быть предусмотрены между основой 1 и слоем 2 или, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, в других местах покрытия; и/или другой слой или слои могут быть предусмотрены на основе 1 выше слоя 4, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения. Таким образом, хотя покрытие 7 или его слои находятся "на" или "опираются на" основу 1 (напрямую или опосредованно), между ними могут иметься другой слой или слои. Так, например, слоистая система 7 и ее слои, показанные на фиг.1-2, считаются находящимися "на" основе 1, даже если между ними могут быть предусмотрены другие слои (т.е. термины "на" и "опирающийся на", как они используется здесь, не ограничены прямым контактом).

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения диэлектрические слои 2, 4 и 6 могут иметь каждый показатель преломления "n" от 1,7 до 2,7, более предпочтительно от 1,9 до 2,5, в некоторых вариантах осуществления, и наиболее предпочтительно примерно от 2,0 до 2,06 в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения. Один, два или все три слоя 2, 4, 6 могут состоять из или содержать нитрид кремния и/или оксинитрид кремния, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения. В таких вариантах осуществления настоящего изобретения, где слои 2, 4 и/или 6 содержат нитрид кремния (например, Si3N4), в распыляемые мишени, содержащие Si, применяющиеся для получения этих слоев, может быть добавлено или нет до 1-20 вес.% (например, 8%) алюминия или нержавеющей стали (например, SS#316), причем примерно это же количество затем появляется в образованных так слоях. Даже при этом количестве алюминия и/или нержавеющей стали такие слои 2 и 4 все еще считаются диэлектрическими слоями.

Хотя фиг.1-2 иллюстрируют изделие с покрытием согласно варианту осуществления настоящего изобретения в монолитной форме, в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием могут содержать теплоизоляционные оконные блоки (IG-блоки). В вариантах осуществления с IG-блоками покрытие 7 с фиг.1-2 может быть предусмотрено на внутренней стороне наружной основы IG-блока, и/или на внутренней поверхности внутренней основы, или в любом другом подходящем месте, в других вариантах осуществления настоящего изобретения. Пример IG-блока может содержать пару пространственно разделенных прозрачных стеклянных основ, каждая толщиной примерно 3-6 мм, на одну из которых нанесено покрытие 7, причем в некоторых иллюстративных случаях зазор между основами может составлять примерно от 5 до 30 мм, более предпочтительно примерно от 10 до 20 мм и наиболее предпочтительно примерно 16 мм. В некоторых типичных случаях покрытие 7 может наноситься на внутреннюю поверхность любой из основ, обращенную к зазору. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления стеклянная основа 1, показанная на фиг.1, может быть наружной стеклянной основы IG-блока, и покрытие 7 может быть нанесено на внутреннюю поверхность наружной стеклянной основы 1. Зазор между основами в IG-блоке может быть заполнен воздухом и/или газообразным аргоном, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления.

Возвращаясь к фиг.1-2, можно использовать разные толщины в соответствии с одной или более обсужденных здесь потребностей. Согласно некоторым неограничивающим иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения, примерные толщины и материалы для соответствующих слоев 2-6 на стеклянной основе 1 в некоторых иллюстративных вариантах осуществления являются следующими для разных желаемых цветов.

Таблица 1
Неограничивающие примеры толщин для вариантов осуществления в зеленом цвете
Диапазон
Слой		 Примерный (Å) Предпочтительный (Å) Наилучший (Å)
Нитрид кремния (слой 2): 50-1000 80-500 100-250
Брекер (слой 3): 10-100 15-60 20-45
Нитрид кремния (слой 4): 100-2000 400-1500 700-1200
ИР-отражатель (слой 5): 50-400 70-300 140-220
Нитрид кремния (слой 6): 100-1200 300-900 400-750

Таблица 1 выше относится, например, к вариантам осуществления, где обычно желательна зеленая окраска со стороны стекла в отражении. В таких вариантах осуществления, когда используется брекерный слой 3, достигается желательный голубовато-зеленый цвет со стороны стекла в отражении. С другой стороны, когда брекерный слой 3 отсутствовал, цвет слоистой системы со стороны стекла в отражении был желто-зеленым вместо желаемого голубовато-зеленого. Таким образом, было показано, что наличие брекерного слоя неожиданно приводит в этом отношении к улучшенной окраске. В каждом варианте осуществления толщина среднего диэлектрического слоя 4 позволяет регулировать цвет и степень интерференции между слоями 3 и 5. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления средний диэлектрический слой 4 по меньшей мере в два раза толще, чем нижний диэлектрический слой 2, более предпочтительно по меньшей мере примерно в три раза толще и более предпочтительно по меньшей мере примерно в четыре или пять раз толще, чем нижний диэлектрический слой 2; это позволяет регулировать цвет желаемым образом, одновременно позволяя уменьшить интерференцию между слоями 3 и 5. Примеры диапазонов толщины для других иллюстративных вариантов осуществления приведены ниже.

Таблица 2
Неограничивающие примеры толщин для вариантов осуществления в бронзовом цвете
Диапазон
Слой		 Примерный(Å) Предпочтительный(Å) Наилучший(Å)
Нитрид кремния (слой 2): 50-1000 100-500 200-400
Брекер (слой 3): 10-100 15-60 30-50
Нитрид кремния (слой 4): 70-1000 100-500 180-320
ИР-отражатель (слой 5): 50-400 70-300 140-220
Нитрид кремния (слой 6): 100-1200 300-900 300-650
Таблица 3
Неограничивающие примеры толщин для вариантов осуществления в сером цвете
Диапазон
Слой		 Примерный
(Å)		 Предпочтительный
(Å)		 Наилучший
(Å)
Нитрид кремния (слой 2): 50-1000 100-500 200-400
Брекер (слой 3): 20-200 50-150 70-115
Нитрид кремния (слой 4): 70-100 80-300 100-200
ИР-отражатель (слой 5): 30-300 50-200 80-120
Нитрид кремния (слой 6): 100-1200 300-900 400-600

В некоторых типичных вариантах осуществления стабильность цвета после термообработки может привести по существу к совпадению между термообработанной и необработанной версиями покрытия или слоистой системы. Другими словами, в приложениях с монолитными окнами и/или IG-блоками, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения две стеклянные основы, имеющие на себе одну и ту же кроющую систему (одна термообработана после осаждения, а другая нет), кажутся невооруженному глазу по существу одинаковыми.

До любой дополнительной термообработки (HT), например, отпуска, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием имеют цветовые характеристики, указанные в таблицах 4 и 6 (монолит и/или IG-блок). Следует отметить, что нижний индекс "G" относится к цвету со стороны стекла в отражении, нижний индекс "T" относится к цвету в пропускании, и нижний индекс "F" относится к цвету со стороны пленки. Как известно в данной области, сторона стекла (G) означает цвет в отражении, когда на изделие с покрытием смотрят со стороны стекла (противоположно стороне слоя/пленки). Сторона пленки (F) означает цвет в отражении, если смотреть со стороны изделия, на которое нанесено покрытие 7. Таблица 5 ниже иллюстрирует некоторые характеристики изделий с покрытием согласно некоторым иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения после такой термообработки, как отпуск (монолит и/или IG-блоки), для всех цветов; характеристики ниже в таблице 4 (без термообработки) применимы также к изделиям с покрытием на нем, подвергнутым термообработке, за исключением дополнений, указанных в таблице 5. Таблица 4 относится к вариантам осуществлениям зеленого цвета (см. также таблицу 1 выше), а таблица 6 относится к вариантам осуществлениям бронзового цвета. Использовался наблюдатель III.C, 2°. Ниже в таблицах 4 и 6 приведено также удельное поверхностное сопротивление слоя, в единицах Ом/квадрат.

Таблица 4
Цветовые/оптические характеристики (варианты осуществления в зеленом цвете, без термообработки)
Диапазон Обычный Предпочтительный Наиболее предпочтительный
Tvis(TY): 8-50% 10-32% 15-30%
L*T 34-92 37-76 41-62
a*T от -9 до +4 от -7 до 0 от -5 до -1,5
b*T от -2 до +12 от 0 до +10 от +3 до +8
RGY(сторона стекла): 8-50% 10-45% 30-40%
L*G 34-76 40-80 60-72
a*G от -30 до -8 от -22 до -10 от -20 до -13
b*G от -15 до +2 от -9 до 0 от -7 до -1
Rs (Ом/кв): < 140 < 100 40-75
Таблица 5
Цветовые/оптические характеристики (после термообработки, в дополнении к таблице 2)
Диапазон Обычный Предпочтительный Наиболее предпочтительный
ΔE*G, <=4,0 <=3,0 <=2,5
Таблица 6
Цветовые/оптические характеристики (варианты осуществления в бронзовом цвете, без термообработки)
Диапазон Обычный Предпочтительный Наиболее предпочтительный
Tvis(TY): 8-50% 10-32% 15-30%
L*T 34-92 37-76 41-62
a*T от -9 до +4 от -7 до 0 от -5 до -1,5
b*T от -4 до +12 от -2 до +8 от 0 до +3
RGY(сторона стекла): 8-50% 10-30% 12-20%
L*G 30-76 35-60 40-52
a*G от -1 до +7 от 0 до +5 от +1 до +3
b*G от 0 до +11 от +1 до +9 от +3 до +6
Rs (Ом/кв): <140 <100 40-75

Оптические параметры после термообработки (например, a*, b*, пропускание) близки к приведенным выше, ввиду низких значений ΔE* со стороны стекла в отражении (ΔE*G), достигаемых в некоторыми иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.

Исключительно в качестве иллюстрации ниже приводится несколько примеров, представляющих различные иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения.

Примеры 1-5 были монолитными изделиями с покрытием, со слоистой системой, показанной на фиг.1. Слои нитрида кремния 2, 4 и 6 в каждом примере осаждались распылением кремниевой мишени (легированной примерно 8% Al) в атмосфере, содержащей газообразный азот. Слои NiCrNx 3 и 5 в каждом примере осаждались распылением приблизительно 80/20 Ni/Cr в атмосфере, содержащей газы аргон и азот (например, расход азота примерно 10 мл/кВт). Примеры 1-3 были модельными, тогда как примеры 4-5 были реальными продуктами, имеющими толщины слоев, близкие к модельным примерам 1-2, соответственно. Толщина слоев указана в ангстремах. Примеры 1 и 4 были зелеными продуктами со стороны стекла в отражении, примеры 2 и 5 со стороны стекла в отражении выглядели продуктами бронзового цвета, и пример 3 выглядел со стороны стекла в отражении серым.

ПРИМЕРЫ

Слой Пр. 1 Пр. 2 Пр. 3 Пр. 4 Пр. 5
Нитрид кремния (слой 2): 153 Å 305 Å 320 Å 153 Å 305 Å
Брекер NiCrNx (слой 3): 32 Å 41 Å 93 Å 32 Å 41 Å
Нитрид кремния (слой 4): 1044 Å 239 Å 150 Å 1044 Å 239 Å
ИК-рефлектор NiCrNx (слой 5): 184 Å 171 Å 100 Å 184 Å 171 Å
Нитрид кремния (слой 6): 582 Å 431 Å 500 Å 582 Å 431 Å

Примеры 1 и 4-5 имели следующие, измеренные на монолитах, характеристики (отжиг, без термообработки, монолит) (наблюдатель III.C,2°).

Параметр Пр. 1
(зеленый)		 Пр. 4
(зеленый)		 Пр. 5
(бронзовый)
Tvis (TY)(пропускание): 21,76% 21,07% 22,54%
a*T -3,9 -2,82 -3,66
b*T 8,05 5,01 0,34
RGY(со стороны стекла в отражении, %): 36% 36,87% 15,82%
a*G: -17,8 -15,95 2,22
b*G: -1,08 -6,62 4,74

В каждом примере стеклянная основа была прозрачной и имела толщину примерно 4 или 6 мм. Сравнительный пример (Ср. пр.) использовался в целях сравнения. Сравнительный пример (Ср. пр.) был таким же, как примеры 1 и 4, за исключением того, что брекерный слой 3 отсутствовал. Сравнительный пример имел следующие характеристики.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР

Параметр Ср. пр.
Tvis (TY)(пропускание): 21,52%
a*T 0,54
b*T 5,18
RGY(со стороны стекла в отражении, %): 44%
a*G: -10
b*G: 8,75

Сопоставляя сравнительный пример (Ср. пр.) с примерами 1 и 4, можно видеть, что отсутствие брекерного слоя 3 приводит к тому, что цвет со стороны стекла в отражении превратился в желто-зеленый вместо желаемого голубовато-зеленого (отметим высокую положительную величину b* со стороны стекла в отражении 8,75 для Ср. пр.). Очевидно, что добавление брекерного слоя 3 неожиданно улучшает желаемые цветовые характеристики, как показано и объяснено выше.

Имея приведенное выше описание, специалисту может получить много других особенностей, модификаций и улучшений. Таким образом, эти другие особенности, модификации и улучшения считаются частью настоящего изобретения, объем которого определен следующей формулой.

1. Изделие с покрытием, включающее слоистую систему, нанесенную на стеклянную основу, причем слоистая система содержит:
- первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния;
- первый слой, содержащий NiCr, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого слоя, содержащего нитрид кремния;
- второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого слоя, содержащего нитрид кремния, и первого слоя, содержащего NiCr;
- второй слой, содержащий NiCr, на стеклянной основе поверх по меньшей мере второго диэлектрического слоя;
- третий диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх по меньшей мере второго слоя, содержащего NiCr;
причем второй слой, содержащий NiCr, является отражающим инфракрасное излучение слоем и имеет толщину порядка 140-220 Å и по меньшей мере в два раза толще, чем первый слой, содержащий NiCr, причем второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, расположен между первым и вторым слоями, содержащими NiCr.

2. Изделие с покрытием по п.1, причем второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, находится непосредственно между и в контакте с первым и вторым слоями, содержащими NiCr.

3. Изделие с покрытием по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один из первого и второго слоев, содержащих NiCr, содержит NiCrNx.

4. Изделие с покрытием по п.1, в котором каждый из первого и второго слоев, содержащих NiCr, содержит NiCrNx.

5. Изделие с покрытием по п.1, где изделие с покрытием имеет окраску, характеризующуюся: величиной а* со стороны стекла в отражении от -22 до -10 и величиной b* со стороны стекла в отражении от -9 до 0.

6. Изделие с покрытием по п.1, в котором второй слой, содержащий NiCr, по меньшей мере в три раза толще, чем первый содержащий NiCr слой.

7. Изделие с покрытием по п.1, в котором второй слой, содержащий NiCr, по меньшей мере в четыре раза толще, чем первый слой, содержащий NiCr.

8. Изделие с покрытием по п.1, в котором второй слой, содержащий NiCr, по меньшей мере в пять раз толще, чем первый слой, содержащий NiCr.

9. Изделие с покрытием по п.1, в котором изделие с покрытием термообработано и имеет величину ΔЕ* (со стороны стекла в отражении) не более 4,0 после и/или вследствие термообработки.

10. Изделие с покрытием по п.1, где изделие с покрытием термообработано и имеет величину ΔЕ* (со стороны стекла в отражении) не более 3,0 после и/или вследствие термообработки.

11. Изделие с покрытием по п.1, где изделие с покрытием имеет пропускание в видимой части спектра от примерно 15-30%.

12. Изделие с покрытием по п.1, в котором слоистая система по существу состоит из первого, второго и третьего диэлектрических слоев и первый и второй слои содержат NiCr.

13. Изделие с покрытием по п.1, где изделие с покрытием не содержит отражающего инфракрасное (ИК) излучение металлического слоя на основе любого из Ag или Au.

14. Изделие с покрытием по п.1, где изделие с покрытием включает теплоизоляционный оконный блок или монолитное окно.

15. Изделие с покрытием по п.1, в котором по меньшей мере один из первого и второго слоев, содержащих NiCr, по существу не содержит оксидов.

16. Изделие с покрытием, содержащее слоистую систему, нанесенную на стеклянную основу, причем слоистая система содержит:
- первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния;
- первый слой, содержащий NbZr, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя;
- второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя и первого слоя, содержащего NbZr;
- второй слой, содержащий NbZr, на стеклянной основе поверх по меньшей мере второго диэлектрического слоя;
- третий диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх по меньшей мере второго слоя, содержащего NbZr;
причем второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, находится непосредственно между и в контакте с первым и вторым слоями, содержащими NbZr, и
второй слой, содержащий NbZr, является слоем, отражающим инфракрасное излучение, по меньшей мере в два раза толще, чем первый слой, содержащий NbZr, причем второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, расположен между первым и вторым слоями, содержащими NbZr.

17. Изделие с покрытием по п.16, в котором по меньшей мере один из первого и второго слоев, содержащих NbZr, азотирован.

18. Изделие с покрытием по п.16, в котором каждый из первого и второго слоев, содержащих NbZr, азотирован.

19. Изделие с покрытием по п.16, в котором каждый из первого и второго слоев, содержащих NbZr, по существу состоит из NbZr и/или NbZrNx.

20. Изделие с покрытием по п.16, в котором второй слой, содержащий NbZr, по меньшей мере в четыре раза толще, чем первый слой, содержащий NbZr.

21. Изделие с покрытием по п.16, которое является термообработанным и имеет величину ΔЕ* (со стороны стекла в отражении) не более 3,0 после и/или вследствие термообработки.

22. Изделие с покрытием по п.16, которое имеет пропускание в видимой части спектра от примерно 15-30%.

23. Изделие с покрытием по п.16, которое не содержит отражающего инфракрасное (ИК) излучение слоя на основе любого из Ag или Au.

24. Изделие с покрытием по п.16, которое содержит теплоизоляционный оконный блок или монолитное окно.

25. Изделие с покрытием по п.16, в котором указанный второй диэлектрический слой по меньшей мере в три раза толще, чем первый диэлектрический слой.

26. Изделие с покрытием по п.16, которое имеет окраску, характеризующуюся: величиной а* со стороны стекла в отражении от -22 до -10, и величиной b* со стороны стекла в отражении от -9 до 0.

27. Изделие с покрытием по п.16, которое не подвергалось термообработке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термически обрабатываемой системе слоев для остекления для защиты от солнца. Приводятся сведения о прозрачной, отражающей инфракрасное излучение системе слоев на прозрачной, диэлектрической подложке SO, способе ее изготовления и стеклоблоке при применении такой системы слоев.

Изобретение относится к способу изготовления системы со слоем с низкой излучательной способностью. Технический результат изобретения заключается в снижении поверхностного сопротивления.

Изобретение относится к изделию с низкоизлучательным покрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении долговечности низкоизлучательного покрытия.

Покрытое изделие, содержащее затравочный слой легированного галлием оксида цинка, относится к низкоэмиссионным покрытиям. Изделие содержит один функциональный слой, такой как отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой серебра и/или золота или включающий их.

Изобретение относится к изделию с низкоизлучательным покрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении долговечности низкоизлучательного покрытия.

Изобретение относится к покрытому изделию, включающему по меньшей мере один отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой в низкоэмиссионном (low-E) покрытии. По меньшей мере один слой покрытия включает оксид циркония (например, ZrO2), легированный гадолинием и/или оксидом гадолиния (например, Gd2O3 или другой подходящей стехиометрии).

Изобретение относится к стеклу с покрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении механической стойкости, стойкости к коррозии под воздействием кислотных и/или щелочных растворов и защиты от окисления.

Изобретение относится к оконному блоку из изоляционного стекла. Изделие с покрытием включает один отражающий ИК излучение слой, первый и второй слои, содержащие нитрид кремния, причем отношение толщины первого слоя к толщине второго слоя составляет 0,45-0,90.

Изобретение относится к области оконных пленок, обладающих низким коэффициентом излучения и пригодных для экранизации электромагнитных помех. Прозрачная композитная пленка с низким коэффициентом излучения не более 0,3 включает прозрачную пленочную подложку, подстилающий слой из устойчивого к истиранию материала твердого покрытия, содержащего отверждаемую акрилатную смолу и совместимого с пленочной подложкой, отражающий инфракрасное излучение слой.

Изобретение относится к способу получения подложки, имеющей антимикробные свойства. Способ содержит стадию осаждения не образующего геля слоя металла, включающего неорганическое антимикробное средство, полученное из предшественника в форме металла, коллоида, хелата или иона, по меньшей мере, на одну из поверхностей стеклянной подложки и стадию диффузии указанного средства путем термической обработки.

Изобретение относится к стеклянной подложке с покрытием и может быть использовано в изолирующих солнцезащитных оконных стелопакетах и окнах транспортных средств. На стеклянную подложку нанесён диэлектрический слой, нижний контактный слой, по меньшей мере один отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой из такого материала, как серебро, а также верхний контактный слой, содержащий оксид никеля и титана, в котором содержание металлов в этом слое составляет 10-30% Ni и 70-90% Ti. Когда слой, включающий оксид никеля-титана, предусмотрен непосредственно над и/или под отражающим ИК излучение слоем (например, в качестве барьерного слоя), это может приводить к улучшенной химической и механической стойкости (долговечности). Таким образом, пропускание видимого света может быть при желании улучшено без ухудшения долговечности, либо долговечность может быть просто повышена. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 6 табл.

Изобретение относится к светопропускающей полимерной пленке, которая может быть нанесена на прозрачную или полупрозрачную поверхность, а также к применению и способу изготовления этой полимерной пленки и к использованию специальных материалов для ее изготовления. Предложена полимерная пленка с улучшенными энергозащитными свойствами, подходящая для нанесения на прозрачную или полупрозрачную поверхность, такую как стекло, и которая является прозрачной по меньшей мере на 50% для видимого света, характеризующаяся тем, что она включает по меньшей мере один слой полимерной подложки на ее верхней части в качестве функционального слоя, металлический слой, состоящий из сурьмы и/или мышьяка вместе с индием и галлием, причем полимерная пленка включает в сумме индий (In), галлий (Ga), сурьму (Sb) и мышьяк (As), которые присутствуют в виде сплава, например антимонида индия, антимонида галлия, арсенида индия, арсенида индия галлия и/или арсенида галлия по меньшей мере 4,0 мас. ppm и не более 25,0 мас. ppm. Кроме того, описано листовое стекло, к которому прикрепляется указанная пленка, и объекты, снабженные указанным листовым стеклом. Также описаны способы изготовления указанной пленки, стекла и объектов. Изобретение обеспечивает уменьшение поглощения тепла в транспортном средстве или здании, оборудованном этими пленками летом, экономия энергии охлаждения. 7 н. и 35 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил., 3 пр.

Изобретение относится к стеклу с многослойным покрытием для оконных стеклопакетов зданий, транспортных средств и к способам его изготовления. Техническим результатом изобретения является высокое пропускание в видимом свете, повышение долговечности и улучшение оптических свойств стекла. Покрытое изделие включает три отражающих инфракрасное (ИК) излучение слоя из такого материала, как серебро или тому подобное, четыре диэлектрических покрытия, несколько барьерных слоев. В некоторых случаях по меньшей мере один слой покрытия включает никель и/или титан (например, NixTiyOz). Наличие слоя, содержащего никель-титан и/или их оксид, позволяет повысить адгезию к отражающему ИК излучение слою и снизить поглощение видимого света. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил., 12 табл.

Изобретение относится к стеклу, имеющему излучающее покрытие с поглощающим слоем. Технический результат изобретения заключается в снижении отражения покрытого изделия, поверхностного сопротивления покрытия. Бронзово-окрашенное покрытое изделие содержит покрытие, нанесенное на стекло. Покрытие содержит первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния; первый контактный слой; ИК отражающий слой, содержащий серебро, где данное покрытие имеет только один ИК отражающий слой, содержащий серебро; второй контактный слой; второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния. По меньшей мере, один из первого и второго диэлектрических слоев разделен поглощающим слоем, содержащим один или несколько компонентов из: Ni, Cr, NiCr, Nb, Zr, NbZr, Si, Ti, Zn, Sn, Cu, Al, V, Mn, Mo, Pd, Та, W, In, InSn и нержавеющей стали. Изделие имеет видимое пропускание не более 50% и бронзовый цвет в виде положительной цветовой величины a*g и положительной цветовой величины b*g, видимое отражение со стороны стекла в интервале 9-13%. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 31 табл., 10 ил.

Изобретение относится к способам металлизации различных изделий из стеклокремнезита, в том числе и строительных материалов.. Способ включает предварительное нанесение промежуточного слоя на лицевую поверхность изделия из стеклокремнезита, плазменное напыление покрытия из металлов или сплавов и контроль качества, причем промежуточный слой наносят из пасты, состоящей из смеси порошка металла, жидкого стекла и тонкомолотого стеклопорошка в массовом соотношении 2:1:2 соответственно, а плазменное напыление металла проводят при мощности работы плазмотрона 4,0 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,6 м3/мин. Техническим результатом изобретения является снижение напряжений в подложке и покрытии при повышении прочности сцепления покрытия с подложкой. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к стеклу с энергосберегающим покрытием. Технический результат изобретения заключается в уменьшении коэффициента отражения со стороны стекла и в получении заданного цветового тона. На стеклянную подложку наносят покрытие, при этом покрытие имеет в порядке удаления от стеклянной подложки: первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния; первый контактный слой; слой, отражающий ИК излучение и содержащий серебро; второй контактный слой; второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния. По меньшей мере, один из первого и второго диэлектрических слоев, содержащих нитрид кремния, разделен поглощающим слоем, содержащим NiCr и/или NbZr, таким образом, что поглощающий слой непосредственно контактирует с первым и вторым диэлектрическими слоями, содержащими нитрид кремния. Изделие с покрытием имеет селективность, по меньшей мере, около 1,12, солнцезащитный фактор не более чем около 32 и коэффициент отражения со стороны стекла (Y) изделия с покрытием не более чем примерно 30%. 4 н. и и 18 з.п. ф-лы, 5 ил., 31 табл.

Изобретение относится к покрытиям с низкой излучательной способностью. Технический результат изобретения заключается в повышении долговечности покрытия при сохранении оптических свойств покрытия. Покрытое изделие содержит стеклянную подложку и покрытие, причем покрытие содержит по меньшей мере следующие слои, двигаясь от стеклянной подложки: диэлектрический слой, содержащий легированный по меньшей мере бором и галлием оксид цинка; отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой, содержащий серебро и/или золото; диэлектрический слой на подложке поверх по меньшей мере отражающего ИК-излучение слоя. Слой, содержащий легированный бором и галлием оксид цинка, включает от примерно 0,01 до 8 мас.% бора, причем по массе слой, содержащий легированный бором и галлием оксид цинка, содержит меньше бора, чем галлия. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил., 4 табл.

Изобретение относится к способам и устройствам для радиального напрессовывания сажи для покрытия оптического волокна оболочкой и, в частности, к способам и устройству для изготовления заготовок оптического волокна. Технический результат заключается в улучшении плотности и геометрии заготовок. Устройство имеет наружную стенку и внутреннюю стенку. Наружная стенка окружает внутреннюю стенку, и внутренняя стенка окружает внутреннюю полость устройства. Стержень сердцевины размещают во внутренней полости, после чего дисперсный стеклянный материал, такой как стеклянная сажа, осаждают во внутренней полости вокруг стержня сердцевины. Стержень сердцевины имеет по меньшей мере 10 процентов конечной сажевой оболочки, уже нанесенной на него. Направленное радиально внутрь давление прилагают к дисперсному стеклянному материалу для напрессовывания дисперсного стеклянного материала на стержень сердцевины. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к изделию с низкоэмиссионным покрытием. Технический результат - повышение коэффициента отражения видимого света с наружной стороны стекла, снижение излучательной способности. Покрытие содержит следующие слои по мере удаления от стекла: слой нитрида кремния; слой оксида цинка; слой серебра; металлический поглощающий слой, содержащий Ni и/или Cr; слой нитрида кремния; слой, содержащий оксид металла; слой оксида цинка; слой серебра; по меньшей мере один диэлектрический слой. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Изобретение относится к стеклу с оптически прозрачным покрытием и способу его изготовления и может быть использовано при изготовлении оптических элементов космических аппаратов. Стекло с оптически прозрачным защитным покрытием содержит подложку из оптически прозрачного стекла и нанесенное на подложку двухслойное прозрачное покрытие. Покрытие состоит из двух слоев, при этом нижний слой выполнен нанокристаллическим металлическим толщиной от 20 до 40 нм, а верхний керамический слой - из нитрида алюминия и нитрида кремния толщиной от 5 до 15 мкм с нанокристаллической, или аморфно- нанокристаллической, или аморфной структурой. Способ состоит из трех этапов: 1) бомбардировки поверхности подложки импульсно-периодическим высокоэнергетическим пучком ионов того же металла, из которого состоит нижний слой покрытия, 2) униполярного импульсного магнетронного осаждения нижнего нанокристаллического металлического слоя, 3) биполярного импульсного магнетронного осаждения верхнего двухфазного керамического слоя, проводимых в едином вакуумном цикле. Технический результат состоит в получении стекла, обладающего повышенной стойкостью против ударного воздействия высокоскоростных твердых микрочастиц. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 пр., 2 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-03-27 2016-03-27T21:15:58
Наверх