浅谈Low—E玻璃的生产、应用及节能效应

时间:2023-06-17 16:42:01 公文范文 来源:网友投稿

摘 要:Low-E玻璃又称低辐射镀膜玻璃, Low-E玻璃的生产和应用正处于高速增长时期。本文分析了Low-E玻璃的作用,并阐述了Low-E玻璃的生产方法,提出了Low-E玻璃的应用措施。

关键词:Low-E玻璃;作用;生产方法;具体应用

1、Low-E玻璃的作用

Low-E为英文Low emissivity的简称,为低辐射镀膜玻璃,是相对热反射玻璃而言的,是一种节能玻璃。

玻璃是重要的建筑材料,随着对建筑物装饰性要求的不断提高,玻璃在建筑行业中的使用量也不断增大。然而,当今人们在选择建筑物的玻璃门窗时,除了考虑其美学和外观特征外,更注重其热量控制、制冷成本和内部阳光投射舒适平衡等问题。这就使得镀膜玻璃家族中的新贵——Low-E玻璃脱颖而出,成为人们关注的焦点。

1.1优异的热性能。

外门窗玻璃的热损失是建筑物能耗的主要部分,占建筑物能耗的50%以上。有关研究资料表明,玻璃内表面的传热以辐射为主,占58%,这意味着要从改变玻璃的性能来减少热能的损失,最有效的方法是抑制其内表面的辐射。普通浮法玻璃的辐射率高达0.84,当镀上一层以银为基础的低辐射薄膜后,其辐射率可降至0.15以下。因此,用 Low-E玻璃制造建筑物门窗,可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递,达到理想的节能效果。

室内热量损失的降低所带来的另一个显著效益是环保。寒冷季节,因建筑物采暖所造成的CO2、SO2等有害气体的排放是重要的污染源。如果使用Low-E玻璃,由于热损失的降低,可大幅减少因采暖所消耗的燃料,从而减少有害气体的排放。

透过玻璃的热量是双向的,热量即能由室内传递到室外,反之亦然,并且是同时进行的,只是传递热量差的问题。在冬天的时候,室内的温度比室外高,要求保温。夏天室内温度比室外的低,要求玻璃能隔热,就是室外热量尽量少的传递到室内。Low-E玻璃能够实现冬天和夏天的要求,既能保温又能隔热,起到环保低碳的效果。

1.2良好的光学性能。Low-E玻璃的可见光透过率从理论上的0%-95%(6mm白玻很难做到)不等,可见光透过率代表室内的采光性。室外反射率从10%-30%左右,室外反射率就是可见光反射率,代表反光强度或者耀眼程度,目前为止,中国要求幕墙的可见光反射率不大于30%。

Low-E玻璃的上述特性使得其在发达国家获得了日益广泛的应用。我国是一个能源相对匮乏的国度,能源的人均占有量很低,而建筑能耗已经占全国总能耗的27.5%左右。因此,大力开发Low-E玻璃的生产技术并推广其应用领域,必将带来显著的社会效益和经济效益。

1.3 low-e玻璃专用清洗毛刷。Low-E玻璃在生产中,因材质特殊性,在经过清洗机时,对清洗毛刷有较高的要求。刷丝必须是高档的尼龙刷丝如PA1010、PA612等,丝直径在0.1-0.15mm为佳。因刷丝柔软性好,弹性强,耐酸碱,耐温,能够轻易的清除玻璃表面上的尘埃,且不会对表面造成刮痕。

2、Low-E玻璃的生产方法

2.1在线高温热解沉积法。

在线高温热解沉积法"Low-E"玻璃在美国有多家公司的产品。如PPG公司的 Surgate200,福特公司的Sunglas H.R"P"。这些产品是在浮法玻璃冷却工艺过程中完成的。液体金属或金属粉沫直接喷射到热玻璃表面上,随着玻璃的冷却,金属膜层成为玻璃的一部分 。固此,该膜层坚硬耐用。这种方法生产的"Low-E"玻璃具有许多优点:它可以热弯,钢化,不必在中空状态下使用,可以长期储存。它的缺点是热学性能比较差 。除非膜层非常厚,否则其"u"值只是溅射法"Low-E"镀膜玻璃的一半。如果想通过增加膜厚来改善其热学性能,那么其透明性就非常差。

2.2离线法生产Low-E玻璃。

是目前国际上普遍采用真空磁控溅射镀膜技术。和高温热解沉积法不同,溅射法是离线的。且据玻璃传输位置的不同有水平及垂直之分。

溅射法工艺生产"Low-E"玻璃,需一层纯银薄膜作为功能膜。纯银膜在二层金属氧化物膜之间。金属氧化物膜对纯银膜提供保护,且作为膜层之间的中间层增加颜色的纯度及光透射度。

垂直式生产工艺中,玻璃垂直放置在架子上,送入10-1帕数量级的真空环境中,通入适量的工艺气体(惰性气体Ar或反应气体O2、N2),并保持真空度稳定。将靶材Ag、Si等嵌入阴极,并在与阴极垂直的水平方向置入磁场从而构成磁控靶。以磁控靶为阴极,加上直流或交流电源,在高电压的作用下,工艺气体发生电离,形成等离子体。其中,电子在电场和磁场的共同作用下,进行高速螺旋运动,碰撞气体分子,产生更多的正离子和电子;正离子在电场的作用下,达到一定的能量后撞击阴极靶材,被溅射出的靶材沉积在玻璃基片上形成薄膜。为了形成均匀一致的膜层,阴极靶靠近玻璃表面来回移动。为了取得多层膜,必须使用多个阴极,每一个阴极均是在玻璃表面来回移动,形成一定的膜厚。

水平法在很大程度上是和垂直法相似的。主要区别在玻璃的放置,玻璃由水平排列的轮子传输,通过阴极,玻璃通过一系列销定阀门之后,真空度也随之变化。当玻璃到达主要溅射室时,镀膜压力达到,金属阴极靶固定,玻璃移动。在玻璃通过阴极过程中,膜层形成。目前,国产和绝大部分进口磁控溅射镀膜生产线的目标产品均是以镀制单质膜和金属膜为主的阳光控制膜玻璃。这类产品工艺相对简单,对设备的要求较低。因此,这些生产线不能满足镀制LOW-E玻璃的要求。

3、Low-E玻璃的具体应用

Low-E玻璃目前分两种:在线Low-E玻璃,离线Low-E玻璃,在线LOW-E玻璃品种单一。Low-E玻璃受浮法玻璃规模生产的限制,目前只有6mm厚一种品种。

3.1 离线Low-E玻璃品种多样,根据不同气候特点可以制作高、中、低多种透过率产品,并且颜色上有银灰、浅灰、浅蓝和无色透明等,用着色玻璃还可制作绿色等其他多种颜色。厚度从3~12mm都可制做。

3.2在线Low-E玻璃在钢化过程中将承受接近玻璃软化点的高温,此时膜的颜色可能会有一些变化,导致色差。另外,在线Low-E玻璃的钢化是带膜钢化,膜的存在使得玻璃两面加热不对称,钢化过程难以控制,可能产生钢化变形大等一系列问题。而离线Low-E玻璃是先钢化后镀膜,不存在问题。为了避免在线Low-E玻璃的上述钢化问题,有人将不钢化的在线Low—E玻璃用作中空玻璃的内片,而把钢化透明玻璃放在外侧。这种用法在南方不仅会对Low-E玻璃效果产生一定影响,而且还可能使外侧钢化白玻的应力斑被内侧Low-E玻璃放大而加重。

3.3 Low-E玻单片离线Low—E玻璃膜面较软,在受到潮气和某些氧化剂的侵袭时会缓慢氧化。

3.4在线Low-E玻璃为“硬镀膜”,膜层保质期为30年。离线Low-E玻璃为“软镀膜”,膜层牢固性差,几乎不能裸露保存。

3.5离线Low-E玻璃必须在很短的时间内加工成中空玻璃,而且,在组成中空玻璃时必须去掉边部镀层。由于中空玻璃的弱呼吸作用,水蒸气、硫化物、氧化物进入空腔后,会导致离线Low-E玻璃隔热性能逐渐丧失,外观发乌、变色、逐渐出现大量霉点。

4、结束语

从国家建设部的要求来看,今后绿色节能建筑要成为国内建筑的主流,建设部将推行节能标志认证及相应的税收优惠政策来推广节能建筑。因此,新建建筑和原有存量建筑是否节能,不仅关系到能否缓解我国能源供求的紧张状况,而且还关系到“十二五”节能降耗目标的实现。作为三大用能领域的建筑业,节能形势十分严峻,节能降耗刻不容缓。

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