在线低辐射玻璃生产、产品性能、可加工性能以及应用

来源:中国幕墙网收集整理作者:牛晓日期:2011-4-27 　页面功能【字体：大中小】【打印】【关闭】【评论】

提要: 本文探讨在线低辐玻璃的生产、性能
关键词:在线低辐射生产性能应用

　　在线低辐射（LOW-E）玻璃，又称：化学气相沉积镀膜就是把含有构成薄膜元素的一种或几种化合物及单质气体，在浮法玻璃原片的生产线上的锡槽内一步法或锡槽和退火窑内二步法，施加到玻璃表面，通过在气相－固相（基体）交界面发生反应，在玻璃表面形成致密的固态金属化合物薄膜。
　　在线低辐射玻璃生产工艺

　　在线低辐射（LOW-E）玻璃，在浮法玻璃生产线上，玻璃的温度尚在700度左右的高温时，将金属化合物气化后，喷涂到玻璃的表面，立即与玻璃形成化学键的结合，起低辐射作用的膜层材料金属氧化物与玻璃紧密地结合在一起，成为玻璃的一部份。因此，永远不会被氧化。
　　在线低辐射（LOW-E）膜层结构示意图

　　离线低辐射（LOW-E）玻璃：就是在浮法玻璃生产外在电场作用下的真空环境中，利用气体辉光放电产生的荷能离子（等离子体）轰击固体表面(靶)，使固体原子或分子从表面射出，转移到基体表面而沉积成膜的现象。磁控溅射镀膜是指除了电场外，还在靶的表面增加一个正交电磁场，使等离子体中的二次电子在正交电磁场作用下作来回振荡地近似摆线的运动，目的是提高气体的离化率，加快沉积速率。
　　离线低辐射(LOW-E生产设备和工艺

　　利用真空磁控溅射的设备将金属或非金属通过电场将电离子，溅射到玻璃表面的生产工艺。离线低辐射（LOW-E），在真空的条件下，利用磁场和电场的双重作用下，将金属靶材表面的离子电离为电子，然后，溅射到玻璃表面。膜层材料主要为金属、金属氧化物和非金属氧化。起低辐射作用的材料是金属银。众所周知，金属银是极易氧化的材料。因此离线低辐射（KOW-E）玻璃的膜层也极易氧化。所以，玻璃行业一般规定：离线低辐射（LOW-E）玻璃，在镀好膜层后，必须在48小时内合成中空玻璃，否则，膜层材料金属银，会氧化将严重影响低辐射（LOW-E）玻璃的外观质量和产品的性能指标。虽然现在可以生产出离线可加工低辐射（LOW-E）玻璃，再包装完好的情况下可以保存半年的时间。但是，在打开外包装后，也要求在48小时内合成中空玻璃。
离线低辐射（LOW-E）玻璃膜层基本结构示意图

　　什么是低辐射（LOW-E）玻璃：国家标准《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002第三款术语定义对低辐射玻璃的定义：是一种对波长范围4.5µm~25µm远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能，成为阳光控制低辐射玻璃。
　　但是，对于单片低辐射（LOW-E）玻璃要考核的是：辐射率。在国家标准中的第5.9款规定：离线低辐射（LOW-E）镀膜玻璃应低于0.15，在线低辐射（LOW-E）镀膜玻璃应低于0.25。
　　在线低辐射玻璃（LOW0E）的产品性能：由上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司采用英国皮尔金顿玻璃集团技术生产的在线低辐射玻璃的辐射率，在全球是最低的。辐射率可以达到0.157。基本达到离线低辐射（LOW-E）玻璃的性能指标。6mm的在线低辐射（LOW-E）玻璃的参数。可见光透过率T：82%，遮阳系数SC：0.81，传热系数U：3.6W/m2k
　　在线低辐射玻璃的加工性能：由于在线低辐射（LOW-E）玻璃不会氧化，所以，在玻璃深加工企业中，完全可以像普通平板玻璃一样运输；完全可以像平板玻璃一样进行切割、磨边等前处理工艺；完全可以像普通平板玻璃一样进行钢化和热弯等加工；完全可以像普通平板玻璃一样进行夹层加工，但是，应该将低辐射膜层放置在第四面,此时的低辐射（LOW-E）玻璃的传热系数为：3.4 W/m2k。如果放置在第2或第3面与PVB直接接触，此时的低辐射（LOW-E）夹层玻璃，将不具备低辐射（LOW-E）的功能了，传热系数将达到5.4W/m2k，与热反射镀膜夹层玻璃的传热系数相同；完全可以像普通平板玻璃一样进行彩釉加工，但是，如果彩釉图案印刷在低辐射（LOW-E）膜层表面，则，图案部位的低辐射功能将消失；完全可以像普通平板玻璃一样进行中空玻璃的合片，完全不需要边部的除膜处理；完全可以像普通平板玻璃一样单片使用，但是，膜层面必须放在室内。如果，放置在室外，其低辐射（LOW-E）的功能，将随着玻璃表面灰尘的堆积和水汽的聚集，低辐射功能将逐步的降低；

　　从上表中可以看出：单片在线低辐射（LOW-E）玻璃的传热系数比单片普通平板玻璃的传热系数降低约40%。因此，在建筑物的大厅，商店的橱窗如果用单片在线低辐射（LOW-E）玻璃替代普通平板玻璃，每年全国可以节约的能源相当可观。
　　在线低辐射（LOW-E）玻璃的应用
　　1　上海站北区候车室：
　　玻璃配置：6low-e+12+6，玻璃光热学参数：可见光透过率T：73%。遮阳系数SC：0.71。传热系数U：1.8。

　　对于此建筑玻璃的配置，笔者认为，设计师的选择非常的好。因为，按照此玻璃的配置，可见光透过率为0.73，遮阳系数为0.71，加上外面的外遮阳顶棚，巧妙的运用了夏季阳光入射角度高和冬季阳光入射角度较低的现象来控制建筑整体的得热量，达到了冬暖夏凉的效果。
　　2　塔吉克斯坦
　　玻璃配置：6 mm 金色在线镀膜 +12+ 6 mm玻璃光热学参数：可见光透过率T：31%。遮阳系数SC：0.48。传热系数U：2.8。

　　塔吉克斯坦地处寒冷地区，冬季需要能够获得更多的免费的太阳能量，以减少取暖的费用。但是，此建筑的玻璃配置，外片采用热反射镀膜玻璃，严重的影响采光，因此，不利于获取免费的能源。建议使用高透过率的玻璃配置。
　　3　GE广场

　　位于温哥华中心的Robson广场溜冰场，采用了皮尔金顿在线低辐射玻璃以及皮尔金顿自洁净玻璃构成其圆形顶篷。玻璃圆顶本身在使建筑内部热量溢出，防止冰块融化的同时还必须保证使尽可能多的光线透入以确保溜冰选手的视线。主建筑师Clive Grout所采用的解决方案是使用外层为皮尔金顿自洁净玻璃，提供自动清洁以及太阳能控制性能，内层为皮尔金顿在线低辐射玻璃的夹层玻璃。
　　4　土星五号太空馆

　　美国土星五号太空馆的北面采用皮尔金顿Optifloat™及皮尔金顿Energy Advantage™低辐射玻璃的配置，而向东/西面为了降低太阳光线进入室内，则采用了皮尔金顿Optifloat™灰色系及皮尔金顿Energy Advantage™低辐射玻璃的组合。减少空调的使用温度和时间。

　　作者简介
　　姓名：牛晓，男，高级工程师
　　从事玻璃和玻璃深加工工艺以及玻璃质量检验20多年，具有丰富的分析和解决玻璃质量问题的能力和方法。
　　1983年至1988年国家建材局秦皇岛玻璃研究院
　　1988年至2001年国家玻璃质量监督检验中心
　　2001年至2005年上海新比利帷幕墙有限公司
　　2005年至今上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司
　　中国建筑玻璃与工业玻璃协会镀膜玻璃，安全玻璃专家组成员
　　国家玻璃质量监督检验中心国际中空玻璃专家组成员
　　中国金属结构协会铝门窗幕墙专业委员会专家组成员
　　上海市建筑学会会员

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