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減反射玻璃的制備方法及發(fā)展趨勢(shì)

2018-10-31 來(lái)源:建筑玻璃與工業(yè)玻璃

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中玻網(wǎng)1、減反射玻璃簡(jiǎn)介

  減反射玻璃,又稱為低反射玻璃或防眩玻璃,其制備工藝是將優(yōu)異玻璃原片的單面或雙面經(jīng)過(guò)特殊的表面處理工藝,使其具有較低的反射率(反射率由原來(lái)普通玻璃的4%~8%降低到1%~2%)而不影響透過(guò)率。即使玻璃在強(qiáng)光條件下也可以產(chǎn)生漫反射,進(jìn)一步減少屏幕反光,提高顯示畫面的可視度和亮度,使圖像更清晰、顏色更飽和,從而產(chǎn)生良好的視覺(jué)效果,創(chuàng)造出清晰透明的視覺(jué)空間,讓觀賞者體驗(yàn)更佳的視覺(jué)享有。

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  2、減反射玻璃應(yīng)用現(xiàn)狀

  近年來(lái),減反射玻璃發(fā)展迅速,應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。減反射玻璃具有防眩光特性和高透過(guò)率優(yōu)點(diǎn),與太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)能電池配套使用后,可以提高太陽(yáng)能的吸收率,有效解決傳統(tǒng)太陽(yáng)能裝置的反射光污染問(wèn)題。在交通指揮領(lǐng)域和邊遠(yuǎn)地區(qū)等特殊場(chǎng)合,減反射玻璃也有著不可替代的作用。隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn),各地興建的高樓大廈越來(lái)越多地采用玻璃幕墻,由此引發(fā)的光污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。在烈日的照耀下,交通信號(hào)燈和行駛的車輛會(huì)通過(guò)道路旁或交通路口的高樓大廈玻璃幕墻產(chǎn)生反射光,對(duì)司機(jī)可以造成突發(fā)性暫時(shí)失明和視力錯(cuò)覺(jué),嚴(yán)重危害行人和行車安全。另一方面,居民區(qū)附近的玻璃幕墻,會(huì)對(duì)周圍的建筑形成反光,會(huì)對(duì)附近生活的居民帶來(lái)一定的困擾。反射光帶來(lái)的光污染很難像其它污染一樣通過(guò)分解、轉(zhuǎn)化或稀釋等方式得以清理或減輕,因此,減反射玻璃成為了高等建筑用玻璃的理想材料。

  日常生活中我們都有被眩光襲擊的經(jīng)歷,部分來(lái)源于眩光光源,部分來(lái)源于眩光反射。例如操作電腦時(shí),由于玻璃櫥窗的存在,導(dǎo)致液晶顯示屏、液晶觸摸屏因反光而讓人看不清顯示內(nèi)容。使用減反射玻璃制成的玻璃櫥窗,可以有效解決此類眩光問(wèn)題。

  3、減反射玻璃制備方法

  減反射玻璃通過(guò)采用噴涂法、溶膠-凝膠浸鍍法、磁控濺射法、真空蒸鍍法或酸蝕法使其自身表面光反射率降低、透過(guò)性能增強(qiáng),得以應(yīng)用于太陽(yáng)能集熱器、高等相框、液晶顯示屏、工業(yè)儀表和觸摸屏等領(lǐng)域。

  3.1噴涂法

  首先清洗玻璃,待干燥后進(jìn)行噴涂;配置好硅酸鋰溶液,將清洗干凈的玻璃板加熱到50~60℃,采用加壓低流速噴射系統(tǒng)向加熱后的玻璃板表面噴涂硅酸鋰水溶液;將噴涂好的玻璃板加熱到200℃左右然后冷卻,再用50~60℃的水將玻璃表面清洗干凈,干燥后即可。

  3.2溶膠-凝膠浸鍍法

  運(yùn)用溶膠-凝膠浸鍍方式在一般平板玻璃的正反兩面形成抗反射膜層,不僅可以大大降低一般玻璃表面的反射率,還可以提高玻璃的視覺(jué)清晰度。

  3.3磁控濺射法

  在玻璃表面連續(xù)鍍多層介質(zhì)膜(TiO2和SiO2),使其具有較低的反射率,透光性提高到98%以上。這種方法工藝比較復(fù)雜、對(duì)環(huán)境和設(shè)備要求高,因而成本較高,適合于制造高等技術(shù)產(chǎn)品。

  3.4真空蒸鍍法

  在玻璃表面鍍上一層氟化鎂等防反射膜,此種方法主要適用于照相機(jī)鏡頭、濾光鏡等小型準(zhǔn)確光學(xué)部件。這種方法制備的減反射玻璃防眩效果較好,是制備減反射玻璃的重要途徑;但其工藝比較復(fù)雜、成本較高,在強(qiáng)光照射或室外風(fēng)吹雨淋等苛刻條件下不耐腐蝕且防劃傷性能差;使用一段時(shí)間后易產(chǎn)生磨損發(fā)亮,鍍膜層也容易脫落或者變色,失去防眩效果。

  3.5酸蝕法

  作為一種低投入、低能耗的玻璃表面處理方法,酸蝕法處理后的玻璃具有耐磨損、保質(zhì)期長(zhǎng)久等優(yōu)點(diǎn),適合大面積玻璃蝕刻以及大規(guī)模減反射玻璃生產(chǎn)。但所采用的蝕刻液主要成分為酸性氟化物,即使可以克服鍍膜法容易脫落、表面易劃傷的缺點(diǎn),卻由于氟化物的較易揮發(fā),令工作環(huán)境容易受到污染,存在一定的安全隱患。另一方面,廢棄的蝕刻液只有處理達(dá)標(biāo)后才能排放,處理難度卻很大,又容易造成環(huán)境污染,同時(shí)處理費(fèi)用高,大幅增加了生產(chǎn)成本,影響了經(jīng)濟(jì)效益。

  4、減反射玻璃分類

  減反射玻璃從功能上分為兩種:增透減反射玻璃及防眩減反射玻璃。

  4.1增透減反射玻璃

  增透減反射玻璃通過(guò)減少入射光的全頻譜反射、增加透射,從效果上提高透明度、降低反射率。例如太陽(yáng)能集熱器玻璃、玻璃溫房、玻璃幕墻,主要應(yīng)用的是增透減反射玻璃。在制備過(guò)程中只需要在玻璃基片上鍍上一層折射率較小的薄膜,就可以實(shí)現(xiàn)降低反射率、提高透過(guò)率的功能。決定增透膜效果的主要因素是薄膜的折射率和薄膜厚度。

  4.2防眩減反射玻璃

  防眩減反射玻璃通過(guò)降低玻璃表面的鏡面反射,在保證足夠透過(guò)率的前提下增加漫反射,因此具有防眩功能。防眩減反射玻璃可應(yīng)用于高等相框及玻璃展柜。防眩減反射玻璃,在制備過(guò)程通過(guò)酸蝕玻璃表面、使玻璃表面粗糙、形成微小的凹凸面、加大表面的漫反射,以達(dá)到減反射的功能。當(dāng)人眼接觸到的是漫反射光線時(shí),就可以看清物體的形貌。酸蝕法制備的防眩玻璃,其反射率和透過(guò)率往往受到酸蝕液濃度、侵蝕條件(時(shí)間、溫度)等因素的影響。

  5、減反射玻璃發(fā)展趨勢(shì)

  當(dāng)今社會(huì)提倡節(jié)能環(huán)保,太陽(yáng)能作為一種新的潔凈能源受到人們的高度重視。而當(dāng)前太陽(yáng)能玻璃的低透過(guò)率導(dǎo)致了太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率不高,制約了太陽(yáng)能應(yīng)用的步伐。因此,高質(zhì)量的減反射玻璃成為太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)和利用中具有競(jìng)爭(zhēng)力和使用價(jià)值的產(chǎn)品。

  目前,國(guó)內(nèi)使用的減反射玻璃基本上可以滿足一些對(duì)透過(guò)率要求不高的裝飾玻璃、建筑玻璃,而在液晶顯示屏、高等相框、玻璃展柜等方面,透過(guò)率并不能滿足要求。尤其在光學(xué)元件方面,減反射玻璃有著不可替代的重要用途。因此,低成本、低能耗、低污染和高質(zhì)量的減反射玻璃研究?jī)r(jià)值很大,有巨大的市場(chǎng)潛力。

  隨著減反射玻璃優(yōu)異的性能被廣泛認(rèn)識(shí),以及產(chǎn)品的多樣化和應(yīng)用規(guī)格尺寸的多樣化,其應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)不斷擴(kuò)大。將現(xiàn)有研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)、進(jìn)一步探索更加實(shí)用有效的其他種類減反射玻璃的制作工藝,是減反射玻璃未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

  來(lái)源:蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院浮法玻璃新技術(shù)國(guó)家要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

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