Bereidingsmethoden en proceskenmerken van gecoat glas

De prestatievoordelen van gecoat glas komen voort uit de precieze constructie van de functionele dunne films, een proces dat afhankelijk is van verschillende volwassen voorbereidingstechnologieën. Op basis van verschillende filmvormingsprincipes en procesomgevingen kunnen reguliere bereidingsmethoden worden onderverdeeld in fysieke dampdepositie (PVD), chemische dampdepositie (CVD) en vloeistoffasedepositie (LPD). Elke methode heeft zijn eigen kenmerken op het gebied van filmkwaliteit, productie-efficiëntie en aanpassingsvermogen van de toepassing, en vormt samen de technologische basis voor de grootschalige en op maat gemaakte productie van gecoat glas.

Fysische dampdepositie (PVD) is momenteel de meest gebruikte procesroute. De kern ervan ligt in het overbrengen van vaste doelatomen of moleculen naar het glasoppervlak om een ​​dunne film te vormen. Hiervan wordt bij magnetronsputteren gebruik gemaakt van een magnetisch veld om ionen met hoge energie in het plasma op te sluiten en zo het doel te bombarderen, waardoor doelatomen gaan sputteren en zich op het glassubstraat afzetten. Deze methode maakt nauwkeurige controle van de filmdikte en -samenstelling mogelijk, waardoor deze geschikt is voor het bereiden van metaal-, metaaloxide- en samengestelde meerlaagse films. De resulterende films zijn uniform, dicht en hebben een sterke hechting aan het substraat, waardoor ze op grote schaal worden gebruikt bij de productie van glas met een laag-E-glas en glas met een hoog-reflectievermogen. Bij vacuümverdamping verdampt het filmmateriaal door verhitting, dat vervolgens in een vacuümomgeving condenseert tot een film. Het beschikt over eenvoudige apparatuur en hoge depositiesnelheden, maar het vermogen om de uniformiteit van complexe samenstellingen te controleren is relatief beperkt, waardoor het voornamelijk wordt gebruikt voor het vervaardigen van films van enkelvoudig metaal of eenvoudige legeringsfilms.

Chemische dampafzetting (CVD) is een proces waarbij een gasvormige precursor chemisch reageert op een glasoppervlak om een ​​vaste film te vormen. Atmosferische of lage-druk-CVD kan uniforme filmvorming over grote- oppervlakken bereiken bij relatief lage temperaturen, waardoor het bijzonder geschikt is voor het bereiden van diëlektrische films zoals siliciumdioxide en siliciumnitride. De omgang met reactiebijproducten en de beheersing van filmstress vereisen echter nauwgezet beheer. Plasma-enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) introduceert plasma om de reactie te activeren, waardoor de productie van hoge-kwaliteit, hoge-adhesiefilms bij lage temperaturen mogelijk wordt. Het wordt vaak gebruikt voor front--coating in architectonisch glas en displayapparatuur.

Vloeibare-fasefilmvormingsmethoden omvatten sol-gelmethoden en stroomloos plateren. Bij de sol-gelmethode worden voorlopers zoals metaalalkoxiden gebruikt om een ​​sol te vormen, die vervolgens wordt gecoat, gedroogd en met hitte-behandeld om een ​​oxidefilm te vormen. Deze methode brengt lage verwerkingstemperaturen en minimale investeringen in apparatuur met zich mee, waardoor deze geschikt is voor het vervaardigen van functionele oxidefilms en composietcoatings. Deze is echter enigszins inferieur aan de dampfasemethode wat betreft de uniformiteit van het grote-oppervlak en de nauwkeurigheid van de filmdikte. Bij chemisch plateren wordt daarentegen een metaalfilm op het glasoppervlak neergeslagen door een reductiereactie in oplossing. Het is eenvoudig te bedienen en wordt vaak gebruikt voor het vervaardigen van specifieke geleidende of decoratieve films.

Ongeacht de gebruikte methode hangt de kwaliteit van de coating af van de synergetische optimalisatie van de voorbehandeling van het substraat, de regeling van de atmosfeer, het temperatuurbeheer en de na-nabewerking. Om aan de optische, thermische en duurzaamheidseisen van verschillende toepassingen te voldoen, kunnen meerdere voorbereidingstechnologieën flexibel worden geselecteerd of gecombineerd om een ​​nauwkeurige match tussen filmstructuur en prestaties te bereiken. Met de ontwikkeling van geavanceerde apparatuur zoals gepulseerd magnetronsputteren en roll{3}}to-continu coating, worden de productie-efficiëntie en functionele diversiteit van gecoat glas voortdurend verbeterd, waardoor een solide technologische basis wordt gelegd voor de-diepgaande toepassing van hoog-prestatieglas in verschillende industrieën.