LOW-E玻璃的工艺及节能应用

LOW-E玻璃的工艺及节能应用

徐乾

武汉商学院 430000

摘要：进入二十一世纪以来随着科学技术的进步以及社会经济的发展，各行各业也迎来许多机遇和挑战。在建筑行业发展过程当中，由于人们生活水平的提升，环保节能的理念逐步深入民心。LOW-E玻璃作为主要的节能建筑材料之一，近年来逐步成为研究热点。本文主要对LOW-E玻璃的工艺和节能应用进行分析。

关键词： LOW-E 玻璃；真空磁控溅射工艺；节能原理；应用

1.引言

LOW-E玻璃是节能镀膜玻璃的一种。通常在浮法玻璃上镀一层Ag就得到了LOW-E玻璃。LOW-E玻璃通常用来防太阳辐射的建筑材料，有利于降低光污染。LOW-E玻璃借助表面镀的一层Ag来反射红外线，以此减少LOW-E玻璃表面的辐射率。LOW-E玻璃采光和隔热能力都是比较出色的，是节能的建筑材料之一。

2.LOW-E玻璃的真空磁控溅射工艺

真空磁控溅射工艺是制造LOW-E玻璃的主要工艺技术之一。其原理是将欲沉积的金属作为靶材，接到真空磁控溅射仪器的阴极。将沉积的无杂质的玻璃作为基底放置于通入惰性气体的真空腔室中，在一定的真空度下，通入高压。阴极靶材在高压条件下，以离子的形式冲向阳极靶材沉积在无杂质玻璃基底的表层，最终就得到了LOW-E玻璃。通常使用的氩气作为沉积气氛，是由于惰性气体在空气中储量丰富，对声子散射作用较强，使得基底玻璃热导率极低，以此保证镀膜工艺顺利进行。靶材溅射出来的等离子体在磁场的作用下，不断地与Ar原子进行撞击，撞击的过程中会产生电子会源源不断的涌入阳极玻璃基板进行沉积。真空磁控溅射是物理沉积技术的一种。是上述所说通过高能量轰击靶材，使得轰击出靶材的等离子体在氩气的气氛中不断地进行撞击产生电子，电子在电磁场的作用下带着轰击出的靶材微粒子沉积在基底玻璃当中，最后完成沉积。在镀膜过程中，靶材会持续进行移动，只有这样，沉积在基底玻璃上的膜层才会均匀。真空磁控溅射技术已经相对比较成熟，广泛的应用于薄膜器件、镀膜生产领域。

LOW-E玻璃与传统的防辐射玻璃不同的是在烧结的过程当中需要加入银和硅等元素。在烧结完成以后需要借助真空磁控溅射工艺来为玻璃基板表面溅射一层Ag层，利用金属氧化物层来对Ag进行保护，使得LOW-E玻璃的使用寿命大幅上升。LOW-E玻璃通常不可作为单片进行单独使用，稳定性较差。玻璃工艺师通常采用线镀膜工艺来进行LOW-E玻璃的性能改进，优化LOW-E玻璃的防辐射性能，提升其使用范围。

3. LOW-E玻璃在节能应用

众所周知，玻璃作为最常见的建筑材料之一，广泛的应用于建筑的建设当中。普通的玻璃无法有效的防止光污染，防止太阳辐射给人体带来的伤害。太阳的直射光、散射光以及反射光是组成太阳辐射的三个部分。在炎热的夏季，传统的玻璃会吸收部分太阳辐射能量，散射部分能量。吸收的能力会使得室内温度急剧上升，因此需要使用制冷器、空调以及风扇等电器维系室内温度维持在人体感觉舒适的温区区间。这会消耗大部分的电能，不利于节能减排的理念。

在讨论LOW-E玻璃在节能应用之前，我们先讨论另外一类节能玻璃—热反射玻璃在节能中的应用。热反射玻璃与LOW-E玻璃的制造工艺大致相同，但是在应用方面却区别较大。热反射玻璃对太阳辐射能的反射率相对较高，这是由于其低的遮阳系数会极大程度的阻隔太阳热辐射的能量。同时热反射玻璃会有效的反射太阳辐射能，具备很强的遮光性能和隔热性能。热反射玻璃透光性良好，其最优秀的特点之一就是具备单项透视性。单项透视性指的是指在阳光明媚的白天，外部的人通过热反射玻璃无法看到内部环境。在夜晚，建筑内部开灯的条件下，外部的人也无法借助热反射玻璃对内部环境进行观察。热反射玻璃具备很强的隐私性，可以广泛的应用于私人住宅、公寓以及别墅的建设。现今，大部分的办公场所也采用热反射玻璃，这样不仅可以提升员工的办公的舒适度，还可以有效的节约能源，很好的贯彻节能减排理念。在夏季，由于太阳高度角大，太阳向建筑辐射的能量大，范围广。在建筑外部安装热反射玻璃会有效地阻止太阳辐射带来的损害。拥有热反射玻璃的建筑，在夏季室内温度可以维系在人体舒适的范围而不借助任何制冷电器。

LOW-E玻璃通常被称为低辐射镀膜玻璃。LOW-E玻璃最常用的应用领域之一就是汽车的挡风玻璃，是由于其对可见光有较强的透过率，对红外有较强的反射能力。所以，LOW-E玻璃最显著的特点之一就是对不同波长的太阳光可以选择性的进行吸收。在北方地区，由于气候寒冷，特别在冬季，建筑设计师会选用高透型的LOW-E玻璃。这种LOW-E玻璃可以将室内的热辐射很好的保留在其中，使得室内温度适宜。室内的人们也不会使用过多的采暖设备，有效的贯彻节能减排理念。而遮阳型LOW-E玻璃和双银型LOW-E玻璃是南北方都适用的LOW-E玻璃。这两类玻璃的遮阳系数都比较小，在夏季，拥有这两种类型的LOW-E的玻璃可以有效的控制大部分的太阳辐射能进入室内。特别是双银型LOW-E玻璃由于内部存在Ag层可以将大部分远红外辐射能量阻隔在外部，使得其内部建筑温度在炎热的夏季处于一个较为适宜的区间，减少了制冷设备的使用。从上述的两点可以看出LOW-E玻璃的应用领域明显比热反射领域广，LOW-E玻璃可以根据实际的应用环境进行相应的改性，使得南北方地区都可大范围使用。在炎热的夏季，LOW-E玻璃可以有效的阻隔外部太阳辐射的能量，使得内部环境保持凉爽，减少了制冷电器的使用。一方面减少了电能的消耗，另外一方面减少了氟利昂气体的排放。在寒冷的冬季，LOW-E玻璃可以阻隔室内热辐射的耗散，使得建筑内部的温度适宜，减少了供暖设备的运行。同样可以节省电能，也可以降低二氧化碳这类温室气体的排放。

4.结语

综上所述，LOW-E玻璃已经逐步成为世界上最先进的节能建筑材料之一。与传统的节能建筑玻璃热反射玻璃相比，LOW-E玻璃使用范围更加广泛，对单项阻隔热辐射能力出色，使得其在建筑工程的应用越来越广。只有大范围的使用LOW-E节能玻璃，才会降低能源消耗，减少氟利昂、二氧化碳等气体的排放，充分的贯彻节能减排理念。

5.参考文献

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[2]苏雨田.关于延长在线LOW-E玻璃生产周期和提升质量的方法[J].江苏建材,2021(01):9-10+13.

[3]巫中艺,王思霖,唐无忌,杨翠,赵伟.热反射玻璃与LOW-E玻璃的工艺分析及节能原理[J].信息记录材料,2021,22(02):31-32.

徐乾 1999年10月贵州遵义性别男 本科