磁控溅射法镀制红外低辐射膜的研究进展

第４５卷第５期

真空ＶＡＣＵＵＭ

Ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．５Ｓｅｐ．２００８

２００８年９月

磁控溅射法镀制红外低辐射膜的研究进展

辛荣生１，林

（１．郑州大学材料科学与工程学院，河南

摘

郑州

＊

钰

２

４５００５２；２．河南教育学院化学系，河南郑州４５００１４）

要：本文介绍了采用磁控溅射法在玻璃和柔性衬底上镀制红外低辐射薄膜的研究进展。根据国内外

的研究现状，对薄膜的节能原理、制备方法、膜层结构及其光学、热学性能进行了综述，较详细地论述了目前低辐射薄膜研究中较为突出的金属银氧化和介质层增透的问题。关键词：低辐射薄膜；磁控溅射；可见光透过率；红外反射中图分类号：ＴＢ４３

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２－０３２２（２００８）０５－００４２－０４

Ｒｅｃｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓｏｎｉｎｆｒａｒｅｄｌｏｗ－ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｔｈｉｎｆｉｌｍｓｄｅｐｏｓｉｔｅｄｂｙｍａｇｎｅｔｒｏｎ

ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ

ＸＩＮＲｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ１，ＬＩＮＹｕ

２

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００５２，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＨｅｎａｎＥｄｕｃａｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００１４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｒｅｃｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｌｏｗ－ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｔｈｉｎｆｉｌｍｓｄｅｐｏｓｉｔｅｄｂｙｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｎ

ｇｌａｓｓｏｒｏｔｈｅｒｆｌｅｘｉｂｌｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｅｉｇｎｅａｒｌｉｅｒｗｏｒｋｓ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｙｓｉｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｌａｙｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｏｐｔｉｃａｌｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｆｉｌｍｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ．Ｉｎｐａｒｔｉｃｕｌａｒｔｈｅｓｉｌｖｅｒｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｅｒｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙｏｆｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｌａｙｅｒｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｓｉｎｃｅｔｈｅｙａｒｅｎｏｗｆｏｃｕｓｅｄｉｎｒｅｓｐｅｃｔｔｏｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｉｎｆｒａｒｅｄｌｏｗ－ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｔｈｉｎｆｉｌｍｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｗｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｆｉｌｍ；ｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ；ｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｉｔｙ；ｉｎｆｒａｒｅｄｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ

红外低辐射薄膜是在近几十年才得到大力发展的一种材料，因它对可见光具有较高的透射率，且对红外光、特别是６￣１５μｍ的远红外光具有较高的反射率，所以可同时具备隔热、保温和采光等功能。用低辐射薄膜装配门窗、高级建筑物的幕墙可以减少室内冬季取暖和夏季空调等设备的能量消耗，并且有利于环境保护，因此红外低辐射膜在建筑行业和汽车工业可得到广泛的应用。

低辐射薄膜（Ｌｏｗ－Ｅ膜）的制备方法可分为在线法和离线法两大类［１］。在线法是指在浮法玻璃生产线上利用高温热解法镀低辐射膜玻璃。离线法是指在玻璃下线以后，用磁控溅射等方法在玻璃表面镀低辐射膜的方法，因离线膜的光学性能和热学性能要比在线膜好，更能满足应用需要，所以目前对离线膜的研究比较多。

研究者们在用磁控溅射法制备红外低辐射

收稿日期：２００８－０２－０７

作者简介：辛荣生（１９５９－），男，辽宁省抚顺市人，副教授。（０７２１０２２３０００９）。＊基金项目：河南省科研项目

薄膜方面开展了许多工作，最近几年，用该方法分别在玻璃和柔性衬底上镀制红外低辐射薄膜发展的很快。本文根据国内外的研究现状，对磁控溅射制备红外低辐射膜的工艺方法、膜层结构与性能及其节能原理进行综述性的介绍。

１低辐射薄膜节能原理

根据膜层的反射率Ｒ与其折射率ｎ和吸收系数ｋ的关系：

Ｒ＝［（ｎ－１）２＋ｋ２］／［（ｎ＋ｌ）２＋ｋ２］

通过求解麦克斯韦电磁场方程，可以得到导电膜层的反射率：

Ｒ≈１－４［（πυε］１／２０）／σ

由此可见，膜层的电导率σ值越大，它对入

（或射光的反射率越大；电磁辐射的频率υ越小

波长越大），膜材料的反射率越大。所以，导电薄

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