热反射玻璃

一种对太阳光具有反射作用的镀膜玻璃

热反射玻璃又称阳光控制镀膜玻璃，是一种对太阳光具有反射作用的镀膜玻璃，通常是采用物理或化学方法在优质浮法玻璃的表面镀一层或多层金属或金属氧化物薄膜而成的，其膜色使玻璃呈现丰富的色彩。其节能原理是通过镀膜对波长范围为350～1800 nm 的太阳光产生一定的控制作用，按需要的比例控制太阳直射的反射、透过和吸收。

基本简介

热反射玻璃是由无色透明的平板玻璃镀覆金属膜或金属氧化物膜而制成的，又称镀膜玻璃或阳光控制膜玻璃。它是采用热解法、真空蒸镀法、阴极溅射法等，在玻璃表面涂以金、银、铜、铝、铬、镍和铁等金属或金属氧化物薄膜；或采用电浮法等离子交换方法，以金属离子置换玻璃表层原有离子而形成热反射膜。热反射玻璃有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青铜色和浅蓝色等。

这是一种通过化学热分解、真空镀膜等技术，在玻璃表面形成一层热反射镀层玻璃。对来自太阳的红外线，其反射率可达30%～40%，甚至可高达50%～60%。这种玻璃具有良好的节能和装饰效果。

有较强烈热反射性能，可有效地反射太阳光线，包括大量红外线，因此在日照时，使室内的人感到清凉舒适。

热反射玻璃是有较高的热反射能力而又保持良好透光性的平板玻璃，它是采用热解法、真空蒸镀法、阴极溅射法等，在玻璃表面涂以金、银、铜、铝、铬、镍和铁等金属或金属氧化物薄膜，或采用电浮法等离子交换方法，以金属离子置换玻璃表层原有离子而形成热反射膜。热反射玻璃也称镜面玻璃，有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青铜色和浅蓝等各色。

发展历史

通过物理或化学沉积方法在普通玻璃表面镀上一层或多层金属、非金属及其氧化物薄膜，这些镀膜能反射太阳辐射能，可将超过15%以上的阳光辐射热反射掉，这些镀膜玻璃因此被称为热反射玻璃。热反射镀膜玻璃因有较好的光热性能，用在炎热地区建筑物幕墙和门窗上能将太阳辐射能反射回大气中，阻挡太阳能进入室内，保持室内温度的稳定，起到节能的作用。

1977年美国Airco公司生产出世界上第一片建筑用镀膜玻璃，使该工艺很快受到世界范围的重视，他们开发出的热反射镀膜玻璃迅速得到市场的认可。由于该玻璃具有减少太阳光辐射能向建筑物内传输、降低炎热季节建筑物的空调费用、节约能源以及对建筑物的美化装饰功能，很快就被用作建筑物幕墙和门窗。随后的几十年时间，世界各国开始陆续投入资金和技术力量对镀膜玻璃进行研制和开发，从而促进了热反射镀膜工艺技术的迅速发展，在线化学气相沉积、磁控溅射和溶胶-凝胶等镀膜工艺成为主要发展方向。

我国20世纪70年代就开始了对热反射镀膜玻璃性能和生产技术的研究，80年代加快了对国外先进技术和工艺设备等的研究，并开始引进生产技术和数条生产线，实现了热反射镀膜玻璃的国产化。进人90年代后，随着国内经济的高速发展，热反射膜玻璃很快在国内建筑、装潢行业掀起使用高潮，其生产工艺方面的研究取得较大进步，自行研发的工艺技术成功地投入了生产。目前，我国部分镀膜玻璃产品的主要性能已接近或达到了国外同类产品水平。

热反射

热反射玻璃的热反射率高，如6mm厚浮法玻璃的总反射热仅16%，同样条件下，吸热玻璃的总反射热为40%，而热反射玻璃则可高达61%，因而常用它制成中空玻璃或夹层玻璃，以增加其绝热性能。镀金属膜的热反射玻璃还有单向透像的作用，即白天能在室内看到室外景物，而室外看不到室内的景像。

区别表达式

热反射玻璃是在普通平板玻璃的表面用一定的工艺将金、银、铝、铜等金属氧化物喷涂上去形成金属薄膜，或用电浮法、等离子交换法向玻璃表面渗入金属离子替换原有的离子而形成薄膜，又称阳光控制镀膜玻璃。

生产这种镀膜玻璃的方法有热分解法、喷涂法、浸涂法、金属离子迁移法、真空镀膜、真空磁控溅射法、化学浸责法等。

热反射玻璃与本体着色平板玻璃（吸热玻璃）的区分可用下式表示：

S=A/B

式中A——玻璃整个光通量的吸收系数；

B——玻璃整个光通量的反射系数。

注，当S>1时，为本体着色平板玻璃；当S<1时，为热反射玻璃。

热反射玻璃的特点

（1）对光线具有反射和遮蔽作用（也称阳光控制能力）。热反射玻璃对可见光的透过率在20%～65%的范围内，它对阳光中热作用强的红外线和近红外线的反射率可高达50%，而普通玻璃只有15%。这种玻璃可在保证室内采光柔和的条件下，有效地屏蔽进入室内的太阳辐射能。

（2）单向透像性。镀金属膜的热反射玻璃，具有单向透像的特性。镀膜热反射玻璃的表面金属层极薄，使它的迎光面具有镜子的特性，而在背面侧又如窗玻璃那样透明。即在白天能在室内看到室外景物，而在室外却看不到室内的最象，对建筑物内部起到遮蔽及帷幕的作用。而在晚上的情形则相反，室内的人看不到外面，而室外却可清楚地看到室内。这对商店等的装饰很有意义。用热反射玻璃作幕墙和门窗，可使整个建筑变成一座闪闪发光的玻璃宫殿。热反射玻璃为建筑设计的创新和立面的处理、构图提供了良好的条件。

（3）镜面效应。热反射玻璃具有强烈的镜面效应，因此也称为镜面玻璃。用这种玻璃作玻璃幕墙，可将周围的景观及天空的云彩映射在幕墙之上，构成一幅绚丽的图画，使建筑物与自然环境达到完美和谐。热反射玻璃有灰色、青铜色、茶色、金色、浅蓝色和古铜色等。

制备工艺

热反射镀膜玻璃的生产工艺一般分为离线和在线两大类。离线法生产热反射镀膜玻璃的工艺主要有真空热蒸发和磁控溅射等。在线生产热反射镀膜玻璃的工艺目前主要有浮法在线喷涂法。

真空蒸发法：真空蒸发法是PVD技术中发展最早、成本最低的方法。该法是将合金丝材料装在钨螺旋蒸发器上，在高真空的情况下（真空度达10-2Pa），通过大电流、短时间的快蒸，使合金丝原子或分子沉积到玻璃表面上，从而形成牢固的合金膜。采用真空蒸发镀膜技术生产镀膜玻璃的工艺流程为：玻璃切片→清洗→蒸发镀膜→高温烘烤斗成品包装。蒸发镀膜过程中，真空室真空度、蒸发电压和时间、合金丝材料等对膜层的透光性能、反射性能以及膜层的色泽有重要的影响。真空蒸发法制备镀膜玻璃的投资小，成本低，但只能镀制单层金属膜，装饰效果不佳，而且玻璃膜层均匀性、耐酸碱性和抗变色性能都较差。

磁控溅射法：真空磁控溅射镀膜方法是将成膜材料作为靶子，在阴极上通550 V的负高电压后，当真空度达到一定程度时，便产生辉光放电等离子体，通人真空室的溅射气体离解成带正电的离子和电子，带正电的气体离子被阴极表面吸引，并冲击靶子，使靶子发射出原子，然后沉积到玻璃表面上，逐渐积累形成膜，磁铁产生的磁场把从阴极表面发射的再生电子束缚住，这样，使电子和气体原子磁控机会增加，而产生更多的离子，提高了溅射速度。真空磁控溅射镀膜法按使用电源的不同可分为直流磁控溅射镀膜法及射频磁控溅射镀膜法。按磁控溅射镀膜玻璃的工艺为：选片、切片→清洗烘干→抽真空→溅射→真空转换。

真空磁控溅射镀膜法能根据不同需要制造出具有多膜层和不同光学特性的镀膜玻璃。该法的操作参数易于控制，产品的质量稳定性高。真空磁控溅射镀膜法所具备的优异特性，使其很快发展为国内外生产镀膜玻璃的最主要方法。目前发达工业国家普遍采用该技术生产镀膜玻璃。但该法也存在占地面积大、设备投资大、生产率低、经营成本高等缺点，而且磁控镀膜玻璃制品多数不能进行钢化等深加工处理。

热反射玻璃的用途

热反射玻璃具有良好的节能和装饰效果，主要用于避免由于太阳辐射而增热及设置空调的建筑。其适用于各种建筑物的门窗、汽车和轮船的玻璃窗、玻璃幕墙以及各种艺术装饰。采用热反射玻璃还可制成中空玻璃或夹层玻璃窗，以提高其绝热性能。如用热反射玻璃与透明玻璃组成带空气层的隔热玻璃幕墙，其遮蔽系数仅有0.1左右。这种玻璃幕墙的导热系数约为1.74 W/(m. K)，比一砖厚两面抹灰的砖墙保温性还好。但若热反射玻璃幕墙使用不恰当或使用面积过大，会造成光污染和建筑物周围温度升高，影响环境的和谐。

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