汽车玻璃需在保证透光的同时高效隔热,以应对太阳辐射引发的升温、老化及能耗问题。其关键在于选择性阻隔红外和紫外光。现有隔热膜研究对可见光平均透过率与隔热性能的系统研究不足。
Flexfilm 费曼仪器在汽车工业领域从研发、生产到质检的全流程中均有严格监控。本研究采用磁控溅射技术制备(Ag,Cu)/TiO₂汽车玻璃隔热膜,并利用Flexfilm 汽车玻璃透过率检测仪对汽车玻璃透光率进行检测,探究溅射参数对透光与隔热性能的影响,旨在优化工艺,为高性能、低成本隔热膜的开发提供参考。
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汽车玻璃隔热膜制备
flexfilm
以载玻片为基底,靶材为99.99%Ag/Cu与TiO₂,工作气体为99.99%Ar。
金属(Ag,Cu)膜:Ag对可见光选择性好、红外透射低;掺Cu可抑高温氧化,直流共溅射制备。
介质层(TiO₂)膜:TiO₂宽禁带、高折射、化学稳定;包覆Ag可防氧化并提高透光率,采用RF溅射形成外层介电层。
性能表征
隔热性:与空白玻璃相比,隔热膜在辐照15min后温差逐渐增大至4℃左右并稳定80min,稳定性良好。

( Ag,Cu) /TiO₂复合膜光透过率曲线
透光性:(Ag,Cu)/TiO₂复合膜的可见光透过率在380~760nm之间始终高于70%,在波长550nm时,光透过率达到最大为88%,复合汽车隔热膜光透过率高于70%的要求。
2
金属(Ag,Cu)膜的制备参数优化
flexfilm
本底真空度3×10-3Pa,溅射压力2.1Pa,靶基间距70mm条件下,进行可见光透过率检测:

不同溅射时间的金属(Ag,Cu)膜的光透过率
将Ag靶材的溅射时间分别设置为6s、12s、18s、24s、30s,得到不同溅射时间的金属(Ag,Cu)膜的光透过率,得到最佳溅射时间为18s。

不同溅射功率的金属(Ag,Cu)膜的光透过率
其次,将溅射功率分别设置为80W、82W、84W、86W、88W,得到不同溅射功率的金属(Ag,Cu)膜的光透过率,得到最佳溅射功率为80W。

不同溅射流量的金属(Ag,Cu)膜的光透过率
最后,将Ar溅射流量分别设置为10sccm、15sccm、20sccm、25sccm、30sccm,得到不同溅射流量的金属(Ag,Cu)膜的光透过率,得到最佳Ar溅射流量为20sccm。
金属层最佳工艺组合:本底真空度3×10-3Pa,溅射压力2.1Pa,靶基间距70mm。溅射时间18s,溅射功率80W,Ar溅射流量20sccm。实现最高可见光透过率(85%)与均匀膜层结构,为TiO₂介质层沉积奠定基础。
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介质层TiO₂膜的制备参数优化
flexfilm
同样在本底真空度3×10-3Pa,溅射压力2.1Pa,靶基间距70mm条件下,进行可见光透过率检测:

不同溅射时间的介质层TiO₂膜的光透过率
首先,将TiO₂靶材的溅射时间分别设置为40min、45min、50min、55min、60min,得到不同溅射时间的介质层TiO₂膜的光透过率,得到最佳溅射时间为50min。

不同溅射功率的介质层TiO₂膜的光透过率
其次,将溅射功率分别设置为100W、115W、130W、145W、160W,得到不同溅射功率的介质层TiO₂膜的光透过率,得到最佳溅射功率为115W。

不同溅射流量的介质层TiO₂膜的光透过率
最后,将TiO₂靶材的溅射流量分别设置为15sccm、20sccm、25sccm、30sccm、35sccm,得到不同溅射流量的介质层TiO₂膜的光透过率,得到最佳溅射流量为 25 sccm。
TiO₂膜的最佳工艺组合:真空度3×10-3Pa,溅射气压2.1Pa,靶基间距70mm,溅射时间50min,溅射功率115W,溅射流量25sccm。获得最高可见光透过率(80%)、低缺陷率、致密结构。
实验得出,( Ag,Cu) /TiO₂汽车玻璃隔热膜具有一定的隔热功能且稳定性良好;最大光透过率为 88%,满足汽车隔热膜光透过率高于70%的要求。不仅具有良好的光谱选择性和稳定性,且克服了 Ag 膜容易被氧化的缺点,其良好的透光、隔热性能使其在汽车隔热、建筑节能等方面具有广阔的应用前景。
Flexfilm汽车玻璃透过率
flexfilm

用于测量汽车风挡玻璃在某个特定角度下的光谱透射比,并计算出TL、Ta、Tr、Tb、 Ts、Tp、RR、BR、PR、Yxy、Lab等值。
这款汽车挡风玻璃专用检测设备,可直接对成品玻璃进行无损测量,无需裁切。其测量位置和角度可自由调节,并具备数据存储和打印功能,技术成熟可靠,专为汽车玻璃光学性能检测而研发。
- 汽车玻璃多功能相机区专用测量仪器
- 无需裁切,可直接测量
- 多角度测量
- P/S 多角度测量偏振分光测
- 快速测量
Flexfilm费曼仪器测量技术贯穿于材料研发、生产监控到终端应用的全流程,Flexfilm汽车玻璃透过率检测仪可以对汽车玻璃透光率进行质量管控,其多角度无损测量与偏振分光技术可高效评估TL、Ta、Tr等参数,满足汽车玻璃光学性能精准检测需求。
原文参考:《( Ag,Cu) /TiO2汽车玻璃隔热膜的制备与表征》
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