论文部分内容阅读
汽车前挡风玻璃在汽车挡风、遮雨、大面积采光等方面发挥了重要的作用,是司机安全驾驶的重要保障。挡风玻璃低辐射膜具有可见光透射率高和红外光透射率高等优点,能有效降低太阳光热辐射,减少空调对燃油的消耗,是低碳、绿色社会发展的必然趋势。本文首先总结了近20年来国内外汽车隔热膜的主要类型,对比了不同方法的优缺点,提出在挡风玻璃表面镀制低辐射膜是获得高可见光透射率及高红外光反射率薄膜的最佳方案。但是挡风玻璃生产时需进行620℃钢化处理,如何防止高温下低辐射膜中Ag层的氧化、凝聚和扩散现象是研究的难点。本文创新性提出使用2nmTi或Al作为在Ag膜的保护层,沉积在Ag两侧,选择耐高温的介质膜和覆盖膜材料,设计了SiO2-TiO2-Ti-Ag-Ti-SnO2-Si3N4、 SiO2-TiO2-Ti-Ag-Ti-SnO2-Ti-Ag-Ti-SnO2-Si3N4、SiO2-TiO2-Al-Ag-Al-ZnO-Si3N4、 SiO2-TiO2-Al-Ag-Al-ZnO-Al-Ag-Al-ZnO-Si3N4膜系结构,采用光学薄膜的导纳图解设计理论,利用MATLAB编程计算出初始膜系厚度,进而拟定膜系各层厚度。使用Essential Macleod软件计算上述四种膜系的反射率及透射率,对薄膜的光学性能进行仿真模拟。结果显示：以上四种膜系平均可见光透射率均大于75%,红外光反射率均大于80%,完全满足设计要求。后分析了上述四种薄膜在510nm处的导纳曲线。本文还验证了Ti在高温下对低辐射膜的保护作用,作者采用JGP560型磁控溅射镀膜机制备TiO2(30nm)-Ag (18nm)-TiO2(30nm)和TiO2(30nm)-Ti(2nm)-Ag (18nm)-Ti(2nm)-TiO2(30nm)两种薄膜,并对两种薄膜在空气中进行500℃,650℃高温热处理。实验结果表明：无Ti保护层的低辐射膜在高温热处理时阳光选择性能丧失,镀Ti保护层的低辐射膜能经受500℃,8min的高温而不受影响,薄膜在可见光波段平均透射率为70%,780-2500nm波段平均透射率低于15%,紫外光透射率为32%,满足设计要求。本文还对6508热处理后Ti保护层低辐射膜进行了分析,并对未来成功生产可热处理低辐射膜提出有益建议和展望。