遮光隔热的玻璃
———阳光控制镀膜玻璃
根据玻璃成分及厚度的不同，普通透明玻璃的可见光透过率在80%~85%之间，太阳辐射能的反射率为13%，透射率为87%左右。在实际生活中，夏天射入室内及交通工具中的阳光让人感到刺眼、灼热，也造成空调设备的能量消耗大；在寒冷地区的冬天，又会有太多的热能通过窗户散失掉，实测表明采暖热能的40%~60%是由窗户散失掉。如何减弱摄入室内及交通工具中的阳光强度，使射入的光线柔和而又舒适；如何降低玻璃太阳能的透射率以便降低空调消耗；又如何减少冬天室内热能从窗户的散失，以提高采暖效能。未解决这些问题，最早人们采用在玻璃表面镀上一层薄膜的方法，以赋予玻璃各种新的性能。
一、 镀膜玻璃的发展历史
镀膜玻璃的真正发展很难追溯到准确的年代，比如玻璃上第一个减反射膜是1817年Fraunhofer在德国用浓硫酸或硝酸处理抛光玻璃时偶然得到的，但当时并没有到技术应用。而目前大家公认的开始年代是1835年德国化学家利比格手工涂镀玻璃银镜的发明。之后，
20世纪相继发明了各种无力的、化学的或物理化学的镀膜方法。在玻璃上镀膜的目的是为了是玻璃产生可以控制光学、电学、化学和力学性质的特殊变化。目前，我国拥有各类镀膜玻璃生产线570多条，全国生产能力14000万平方米。能够生产阳光控制镀膜玻璃、LOW-E玻璃、导电膜玻璃、自洁净玻璃、电磁屏蔽玻璃、吸热镀膜玻璃及减反射玻璃等多种产品。
二、阳光控制镀膜玻璃的定义及分类
阳光控制玻璃又称热反射镀膜玻璃，也就是通常所说的镀膜玻璃（Reflective glass）也称反射玻璃。热反射镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜 ，已达到大量反射太阳辐射热和光的目的，热反射镀膜玻璃具有良好的遮光性能和隔热性能。
热反射镀膜玻璃的种类按颜划分，有金黄、珊瑚黄、茶、古铜、灰、褐。
按生产工艺划分，有限镀膜和离线镀膜两种，在线以硅质膜玻璃为主，离线则所有膜系产品均有。
三、镀膜玻璃的生产方法
镀膜玻璃的生产方法很多，主要有真空磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法以及溶胶—凝胶法等。磁控溅射镀膜玻璃利用磁控溅射技术可以设计制造多层复杂膜系，可在白的玻璃基片上镀出多种颜，膜层的耐腐蚀和耐磨性能较好，是目前生产和使用最多的产品之一。真空蒸发镀膜玻璃的品种和质量与磁控溅射镀膜玻璃相比均存在一定差距，已逐步被真空溅射法取代。化学气相沉积法是在浮法玻璃生产线上通入反应气体在灼热的玻璃表面分解，均匀地沉积在玻璃表面形成镀膜玻璃。该方法的特点是设备投入少、易调控，产品成本低、化学稳定性好，可进行热加工，是目前最有发展前途的生产方法之一。溶胶—凝胶法生产镀膜玻璃工艺简单，稳定性也好，不足之处是产品光透射比太高，装饰性较差。
四、阳光控制镀膜玻璃的主要性能
阳光控制玻璃性能指标主要有：光学性能、物理性能和化学性能。光学能包括：可见光透
射比、可见光反射比、太阳光反射比、太阳能总透射比、紫外线透射比等；物理性能包括：外光质量、颜均匀性、耐磨性等；化学性能包括：耐酸性和耐碱性。
1. 对太阳能的反射比较高
未镀膜的6mm透明浮法玻璃第一次反射太阳能7%，第二次反射太阳能10%,总反射17%。而相同的镀膜热反射玻璃第一次反射太阳能30%，第二次反射太阳能31%，总反射61%。
2. 具有较小的遮蔽系数和太阳辐射热的透射率
遮蔽系数Sc指太阳能通过一种玻璃进入室内的总量与通过厚度3mm的普通无玻璃总量之比，即
Sc=G/0.89
遮蔽系数越小，遮蔽效率越高。以8mm玻璃为例，热反射玻璃的遮蔽系数为0.6~0.75，茶吸热玻璃为0.77，透明浮法玻璃为0.93.
3. 对可见光有较高的反射率和一定的透射率
根据镀膜泽不同，可见光反射率20%~38%，可见光透射率10%~30%。
4. 具有较低的传热系数、较好的隔热性能
8mm厚的热反射玻璃的传热系数为6.1W/(m2 .K),而3mm 透明浮法玻璃的传热系数6.5W/(m2.K).
5. 光学性能
光学性能包括：紫外线透射比、可见光透射比、可见光反射比、太阳光直接透射比、太阳光直接反射比和太阳能总透射比，其差值应符合表2规定。
表 2 阳光控制镀膜玻璃的光学性能要求
项 目 | 允许偏差最大值（明示标称值） | 允许最大差值（未明示标称值） | ||
可见光透射比 大于30％ | 优等品 | 合格品 | 优等品 | 合格品 |
±1.5％ | ±2.5％ | ≤3.0％ | ≤5.0％ | |
可见光透射比 小于等于30％ | 优等品 | 合格品 | 优等品 | 合格品 |
±1.0％ | ±2.0％ | ≤2.0％ | ≤4.0％ | |
注：对于明示标称值（系列值）的产品，以标称值作为偏差的基准，偏差的最大值应符合本表的规定；对于未明示标称值的产品，则取三块试样进行测试，三块试样之间差值的最大值应符合本表的规定。 | ||||
6. 颜均匀性
阳光控制镀膜玻璃的颜均匀性，采用CIELAB均匀空间的差△Eab*来表示，单位CIELAB.
阳光控制镀膜玻璃的反射差优等品不得大于2. 5CIELAB，合格品不得大于3.0CIELAB.
7. 耐磨性
阳光控制镀膜玻璃的耐磨性，按6. 6进行试验；试验前后可见光透射比平均值的差值的绝对值不应大于4%.
8. 耐酸性
阳光控制镀膜玻璃的耐酸性，按 6. 7进行试验；试验前后可见光透射比平均值的差值的绝对值不应大于4%；并且膜层不能有明显的变化。
9. 耐碱性
阳光控制镀膜玻璃的耐碱性，按 6.8进行试验；试验前后可见光透射比平均值的差值的绝对值不应大于4%；并且膜层不能有明显的变化。
五、节能原理
阳光控制镀膜玻璃能把太阳的辐射热反射和吸收，它可以调节室内温度，减轻制冷和采暖装置的负荷，与此同时由于他的镜面效果而赋予建筑以美感。像玻璃表面涂付一次或多次铜、铬、钴、银等金属单体或金属化合物薄膜，或者把金属离子渗入玻璃的表面层使之成为着的反射玻璃。
六、市场前景
据有关资料显示：北京、南京、上海、广州等城市，已经有多个采用节能幕墙的建筑得到消费者关注。权势巨子资料显示，我国目前处于建设壮盛期，每年建成房屋面积近，20亿平方米，超过所有发达国家年建成建筑面积总和。但不可忽视的是，97%%以上是高耗能建筑。假如以此推算，预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达700亿平方米。因此，假如现在不注重建筑节能设计，将直接加剧我国能源危机。 目前在我国400多亿平方米既有
建筑中，90%%以上属于高耗能建筑。而在高能耗建筑中，门窗能耗就占了近一半。正如业内人士分析，建筑节能的枢纽是门窗节能。因此，采用新型节能门窗幕墙，并对现有建筑门窗幕墙进行节能改造，是我国能源形势的客观要求，也是市场发展的必定趋势。
七、应用
最多的是热反射玻璃和低辐射玻璃。基本上采用真空磁控溅射法和化学气相沉积法两种生产方法。国际上比较著名的真空磁控溅射法设备生产厂家有美国的BOC公司和德国的莱宝公司，化学气相沉积法的著名生产厂家有英国的皮尔金顿公司等。八十年代后期以来，我国已经出现数百家镀膜玻璃生产厂家，在行业中影响较大的真空磁控溅射法生产厂家有中国南玻集团公司和上海阳光镀膜玻璃公司等，化学气相沉积法生产厂家有山东蓝星玻璃公司和长江浮法玻璃公司等。
八、结论
玻璃渡膜已经开始广泛的应用于居民住宅、商务办公楼宇、公共建筑物，以及汽车防护、电脑防辐、手机美容装饰等领域，随着建设节约型社会力度的加大 汽车隔热玻璃， 隔热恒温，让空调或暖气的能源及资金耗费大大降低。
参考书目
<1>金原粲著，杨希光译：《薄膜的基本技术》，科学出版社，1982；
<2>刘志海 庞世红编著：《节能玻璃与环保玻璃》，化学工业出版社，2008；
<3>向才旺主编:《新型建筑装饰材料实用手册》，中国建材工业出版社，2001；
<4>罗忆、刘忠伟编著：《建筑玻璃生产与应用》，化学出版社，2005；
<5>中国标准出版社第二编辑室，《建筑幕墙标准汇编》，中国标准出版社，2004
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