镀膜玻璃在线测色仪

近日，在海南中航特玻公司特玻生产基地，随着2号线15mm厚的在线低辐射镀膜(LOW-E)超白超厚玻璃在生产线下片装箱，全球首条在线LOW-E超白超厚玻璃线在我国诞生。 　　海南中航特玻技术研发团队在国际先进技术基础上，通过自主创新，将在线LOW-E大板的厚度从3mm、4mm、5mm、6mm、8mm增加至10mm 12mm，现在又成功地生产出15 mm超厚玻璃。这是世界当前最厚的在线LOW-E玻璃产品，也是海南中航特玻继研制出在线Low-E超白产品后取得的又一创新成果。在线Low-E超白超厚玻璃的面世，标志着我国玻璃行业技术已经居于国际领先水平，对进一步拓展国际国内建筑节能玻璃市场有着重要意义，更是我国玻璃行业为世界玻璃工业技术进步作出的新贡献。 　　据专家介绍，因为受到生产工艺技术的制约，在线Low-E镀膜玻璃厚片生产技术难度较高。在许多公共建筑和大部分高层楼房裙楼商业用房和大堂建筑装饰中需要大板面单片厚玻璃，因为离线Low-e玻璃存在脱膜的问题，所以，一直以来，国内外建筑师都只能在这些部位使用普通浮法玻璃厚片，以至于建筑效果和使用功能与建筑节能产生无解的矛盾。 　　而在线Low-E是在浮法线上700C镀膜固溶在玻璃体上，单片使用永不会发生膜层脱膜，15mm超厚玻璃既可满足荷载和抗风强度要求，又美观坚固，钢化加工性较强，其节能膜低辐射性能与玻璃同寿命，单片使用达到冬暖夏凉，保温隔热功效十分显著，在北方冬天大幅降低室内热能的浪费，在南方能够很好的起到隔热节能效果。 　　据统计，单片15mm在线LOW-E玻璃的传热系数比普通浮法玻璃传热系数低36%，比普通单片玻璃提高节能效率1/3，应用在建筑领域上，可节约大量的电力和煤炭资源消耗。不仅如此，这次海南中航特玻公司研发的新产品是在线超白厚板大尺寸Low-E玻璃，超白玻璃具有极高的透过率，可见光透过率可达92%，具有非常好的光学性能,可以更真实再现景观，是高端写字楼和豪华酒店建筑师和业主的梦想。 　　通过与在线Low-E膜层的结合，既可以保证超白玻璃原有较高的可见光透过率，满足室内采光要求与舒适度，减少室内照明用电，又具有低辐射功能，达到综合节能的效果。是满足通透性建筑型要求较高的关键材料, 如北方和滨海区建筑. 同时，由于超白玻璃对原料的严格要求及自身低铁特性，超白Low-E玻璃不会产生自爆现象。 　　用作大堂玻璃及幕墙玻璃时，由于抵抗风压和设计规范的要求必须采用钢化玻璃，而非超白钢化玻璃经常发生自爆，厚片普通钢化玻璃自爆的危险程度更高。因此，这一新技术还解决了困扰多年的建筑用钢化玻璃自爆的问题，这问题曾经是历年“两会“代表提案之一，一直受到社会各方面的高度关注. 　　中航三鑫股份有限公司旗下海南中航特玻材料有限公司，是海南省和中航工业国防新材料重点企业，也是我国资本市场新材料板块引人瞩目的企业。位于海南省老城经济开发区，在海南文昌拥有两座世界顶级品质砂矿。企业引进欧美国多项高端浮法玻璃生产制造专有技术，拥有世界最先进CVD在线镀膜生产技术和装备。公司建有4条600吨级的浮法玻璃生产线，采用全氧燃烧生产工艺并配有余热发电，生产的汽车玻璃原片、超薄电子玻璃原片、超白浮法玻璃、超白航空材料、高速列车玻璃，以及在线低辐射系列节能玻璃等，是我国高端玻璃制造领域的领军企业。 　　海南中航特玻公司2号线原是生产TCO太阳能基板玻璃。太阳能市场严重萎缩之后，企业通过技术创新，成功转型生产在线Low-E镀膜超白超厚玻璃。该产品为海南中航特玻进一步开辟国内国际市场提供了先机，也大大提高了企业的市场竞争力和经济效益。这条线完全可生产各种颜色和超白等各类在线低辐射系列3—15mm节能玻璃，也是全球第一条多品种高端节能玻璃制造生产线。目前，产品已通过国家玻璃质量监督检验中心的检验合格，性能指标完全满足国家标准《镀膜玻璃第二部分 低辐射镀膜玻璃》(GB18915.2-2002)的各项技术要求。这一优秀成果对于我国第二代浮法玻璃的研发创新，实现玻璃行业转型升级，发展资源节约型、环境友好型和优质高效型玻璃产业，使我国从玻璃大国向玻璃强国迈进，都有着十分重要的战略发展意义。

玻璃作为一种常见的材料，广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。在玻璃行业中，透射和反射是两个重要的性质。透射涉及玻璃对可见光的透明程度和色彩表现，而反射关乎玻璃表面镀膜的效果。本文将介绍如何使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪来监控色彩质量和测量玻璃镀膜的反射率。透射是玻璃行业中最重要的光学性质之一，它决定了玻璃对可见光的透明程度和色彩表现。当光穿过玻璃时，会受到折射现象的影响。折射是光在从一种介质传播到另一种介质时改变方向的现象。这种折射现象使得玻璃能够将光有效地传播到玻璃的另一侧，使我们能够透过玻璃看到外面的世界。在玻璃行业中，透射率是一个重要的参数。透射率定义为通过玻璃的光强与入射光强的比值。透射率越高，玻璃对光的透明度就越好。而对于特定波长的光，其透过玻璃的能量与光谱分布有关，因此，不同类型的玻璃可能对不同波长的光具有不同的透射率。透射率的测量通常使用分光光度计来完成。在线ERX55分光光度仪是高精度的测量仪器，可以用于测量透明薄膜的色彩、可见光透射和雾度，持续监控色彩质量。通过持续监控透明薄膜的色彩质量，生产厂家可以确保产品的一致性和稳定性。反射是另一个在玻璃行业中需要关注的光学现象。反射率是一个指标，用于衡量光线在物体表面反射的程度。在玻璃制造过程中，常常会在玻璃表面进行涂层处理，这些涂层能够改变玻璃的反射性能。通过合理设计涂层，可以实现特定的反射率，使玻璃在特定波长范围内表现出所需的特殊光学效果，如防紫外线、隐私保护等。玻璃作为非散射性物体，在传统的直接照明测量设备中无法准确提供色彩数据。为解决这一问题，ColorXRAG3色度分析仪成为了一种重要工具。该设备具备宽波长范围（330nm到1,000nm）和高光学分辨率（1nm），可在实验室中安装在支架上，对放置在样品支架上的玻璃板进行测量。同时，它也可用于在线测量，安装在玻璃板上方的横梁用于测量低辐射玻璃，或安装在玻璃板下方用于测量遮阳镀膜。ColorXRAG3色度分析仪具有紧凑型设计，可从距离玻璃板10mm处捕获非散射性样品的光谱数据和色彩反射值，甚至能鉴定多银层镀膜。该仪器采用氙气闪光灯，同时采用+15°:-15°、+45°:-45°和+60°:-60°三种光学结构，每秒进行一次测量，以实现全方位的色彩数据获取。其中，±15°的测量值与传统实验室测量的积分球光学结构结果相同，而±45°和±60°的测量值则可以显示不同观察角度下的色彩变化。ColorXRAG3色度分析仪的应用为玻璃行业提供了一种高效、准确的色彩测量解决方案，使生产厂家能够更好地控制透射与反射性能，提高产品质量，并满足不同市场需求，推动玻璃行业的持续发展。透射和反射是玻璃行业中非常重要的光学现象。透射性能决定了玻璃的透明度和色彩表现，而反射率则与玻璃表面的涂层处理密切相关。使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪，可以对玻璃产品的透射性能和反射性能进行精确测量和监控，从而保证玻璃产品的质量和性能达到预期要求。“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌，总部位于美国密歇根州，成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司，爱色丽彩通提供服务和解决方案，帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。

氩离子抛光技术是对样品表面或者截面进行抛光，得到表面光滑无损伤的样品，能够观察到样品内部真实结构。Gatan公司生产的精密刻蚀镀膜系统——PECS II 685（图1），是集抛光和镀膜于一体的氩离子抛光设备，它采用两个宽束氩离子束对样品表面进行抛光。685可以做普通的抛光方法无法解决的问题：a.氩气的工作氛围，可以有效保护容易氧化或者对水蒸气特别敏感的材料；b.样品台采用液氮制冷方式，可以有效的保护热敏感的样品，避免离子束热损伤；c.685自带的精确到纳米级别的镀膜功能，可以有效解决容易氧化且导电性特别不好材料的SEM/EDS/EBSD等的分析。下面我们通过两个案例来说明为什么氩离子抛光技术在镀膜领域的应用是无可替代的。图1 精密刻蚀镀膜系统PECS II 685 例1：光伏作为我国战略性新型产业，其发展牵动着我国的方方面面。光伏玻璃为目前光伏产业链上电池组件封装环节使用的必须辅助材料之一，整个光伏玻璃的发展与光伏产业的发展密切相关。所谓光伏玻璃是指在超白压延玻璃上镀一层减少反射的材料即减反膜，作用是减少或者消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，增加这些原件的透光量。因此对减反膜的研究显得尤为重要。图2是观察某公司生产的光伏玻璃上减反膜的厚度。图2（a）显示普通制样无法准确观察到减反膜厚度，而利用精密刻蚀镀膜系统PECS II 685制备的样品不仅可以准确测量膜的厚度还可以观察到其真实形貌：这是一种厚度约180 nm的具有多孔结构的膜，见图2(b)。 图2 普通制样及氩离子抛光制样观察减反膜（a普通制样；b PECS II 685制样）例2：以聚碳酸酯为基底，在上面包覆TiO2/SiO2交替膜共8层，每层膜厚度只有50 nm左右，普通制样根本无法观察到膜结构，更无法观察8层交替膜。我们同样使用PECS II 685进行制样，由于样品不导电且容易被氩离子束打伤，故同时利用PECS II 685的冷台、刻蚀、镀膜功能，在同一真空环境下对样品进行抛光和镀膜，利用蔡司的Sigma 300场发射扫描电镜清晰观察到8层TiO2/SiO2交替膜，见图3。 图3 PECS II 685制备TiO2/SiO2交替膜