熱反射玻璃

熱反射玻璃是由無色透明的平板玻璃鍍覆金屬膜或金屬氧化物膜而製成的，又稱鍍膜玻璃或陽光控制膜玻璃。它是採用熱解法、真空蒸鍍法、陰極濺射法等，在玻璃表面塗以金、銀、銅、鋁、鉻、鎳和鐵等金屬或金屬氧化物薄膜；或採用電浮法等離子交換方法，以金屬離子置換玻璃表層原有離子而形成熱反射膜。熱反射玻璃有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青銅色和淺藍色等。 ^[1] 

這是一種通過化學熱分解、真空鍍膜等技術，在玻璃表面形成一層熱反射鍍層玻璃。對來自太陽的紅外線，其反射率可達30%～40%，甚至可高達50%～60%。這種玻璃具有良好的節能和裝飾效果。

有較強烈熱反射性能，可有效地反射太陽光線，包括大量紅外線，因此在日照時，使室內的人感到清涼舒適。

熱反射玻璃是有較高的熱反射能力而又保持良好透光性的平板玻璃，它是採用熱解法、真空蒸鍍法、陰極濺射法等，在玻璃表面塗以金、銀、銅、鋁、鉻、鎳和鐵等金屬或金屬氧化物薄膜，或採用電浮法等離子交換方法，以金屬離子置換玻璃表層原有離子而形成熱反射膜。熱反射玻璃也稱鏡面玻璃，有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青銅色和淺藍等各色。 ^[1] 

通過物理或化學沉積方法在普通玻璃表面鍍上一層或多層金屬、非金屬及其氧化物薄膜，這些鍍膜能反射太陽輻射能，可將超過15%以上的陽光輻射熱反射掉，這些鍍膜玻璃因此被稱為熱反射玻璃。熱反射鍍膜玻璃因有較好的光熱性能，用在炎熱地區建築物幕牆和門窗上能將太陽輻射能反射回大氣中，阻擋太陽能進入室內，保持室內温度的穩定，起到節能的作用。

1977年美國Airco公司生產出世界上第一片建築用鍍膜玻璃，使該工藝很快受到世界範圍的重視，他們開發出的熱反射鍍膜玻璃迅速得到市場的認可。由於該玻璃具有減少太陽光輻射能向建築物內傳輸、降低炎熱季節建築物的空調費用、節約能源以及對建築物的美化裝飾功能，很快就被用作建築物幕牆和門窗。隨後的幾十年時間，世界各國開始陸續投入資金和技術力量對鍍膜玻璃進行研製和開發，從而促進了熱反射鍍膜工藝技術的迅速發展，在線化學氣相沉積、磁控濺射和溶膠-凝膠等鍍膜工藝成為主要發展方向。

我國20世紀70年代就開始了對熱反射鍍膜玻璃性能和生產技術的研究，80年代加快了對國外先進技術和工藝設備等的研究，並開始引進生產技術和數條生產線，實現了熱反射鍍膜玻璃的國產化。進人90年代後，隨着國內經濟的高速發展，熱反射膜玻璃很快在國內建築、裝潢行業掀起使用高潮，其生產工藝方面的研究取得較大進步，自行研發的工藝技術成功地投入了生產。目前，我國部分鍍膜玻璃產品的主要性能已接近或達到了國外同類產品水平。 ^[2] 

熱反射玻璃的熱反射率高，如6mm厚浮法玻璃的總反射熱僅16%，同樣條件下，吸熱玻璃的總反射熱為40%，而熱反射玻璃則可高達61%，因而常用它製成中空玻璃或夾層玻璃，以增加其絕熱性能。鍍金屬膜的熱反射玻璃還有單向透像的作用，即白天能在室內看到室外景物，而室外看不到室內的景像。

熱反射玻璃是在普通平板玻璃的表面用一定的工藝將金、銀、鋁、銅等金屬氧化物噴塗上去形成金屬薄膜，或用電浮法、等離子交換法向玻璃表面滲入金屬離子替換原有的離子而形成薄膜，又稱陽光控制鍍膜玻璃。

生產這種鍍膜玻璃的方法有熱分解法、噴塗法、浸塗法、金屬離子遷移法、真空鍍膜、真空磁控濺射法、化學浸責法等。

熱反射玻璃與本體着色平板玻璃（吸熱玻璃）的區分可用下式表示：

S=A/B

式中A——玻璃整 個光通量的吸收係數；

B——玻璃整個光通量的反射係數。

注，當S>1時，為本體着色平板玻璃；當S<1時，為熱反射玻璃。 ^[3] 

（1）對光線具有反射和遮蔽作用（也稱陽光控制能力）。熱反射玻璃對可見光的透過率在20%～65%的範圍內，它對陽光中熱作用強的紅外線和近紅外線的反射率可高達50%，而普通玻璃只有15%。這種玻璃可在保證室內採光柔和的條件下，有效地屏蔽進入室內的太陽輻射能。

（2）單向透像性。鍍金屬膜的熱反射玻璃，具有單向透像的特性。鍍膜熱反射玻璃的表面金屬層極薄，使它的迎光面具有鏡子的特性，而在背面側又如窗玻璃那樣透明。即在白天能在室內看到室外景物，而在室外卻看不到室內的最象，對建築物內部起到遮蔽及帷幕的作用。而在晚上的情形則相反，室內的人看不到外面，而室外卻可清楚地看到室內。這對商店等的裝飾很有意義。用熱反射玻璃作幕牆和門窗，可使整個建築變成一座閃閃發光的玻璃宮殿。熱反射玻璃為建築設計的創新和立面的處理、構圖提供了良好的條件。

（3）鏡面效應。熱反射玻璃具有強烈的鏡面效應，因此也稱為鏡面玻璃。用這種玻璃作玻璃幕牆，可將周圍的景觀及天空的雲彩映射在幕牆之上，構成一幅絢麗的圖畫，使建築物與自然環境達到完美和諧。熱反射玻璃有灰色、青銅色、茶色、金色、淺藍色和古銅色等。 ^[1] 

熱反射鍍膜玻璃的生產工藝一般分為離線和在線兩大類。離線法生產熱反射鍍膜玻璃的工藝主要有真空熱蒸發和磁控濺射等。在線生產熱反射鍍膜玻璃的工藝目前主要有浮法在線噴塗法。

真空蒸發法：真空蒸發法是PVD技術中發展最早、成本最低的方法。該法是將合金絲材料裝在鎢螺旋蒸發器上，在高真空的情況下（真空度達10^-2Pa），通過大電流、短時間的快蒸，使合金絲原子或分子沉積到玻璃表面上，從而形成牢固的合金膜。採用真空蒸發鍍膜技術生產鍍膜玻璃的工藝流程為：玻璃切片→清洗→蒸發鍍膜→高温烘烤鬥成品包裝。蒸發鍍膜過程中，真空室真空度、蒸發電壓和時間、合金絲材料等對膜層的透光性能、反射性能以及膜層的色澤有重要的影響。真空蒸發法制備鍍膜玻璃的投資小，成本低，但只能鍍制單層金屬膜，裝飾效果不佳，而且玻璃膜層均勻性、耐酸鹼性和抗變色性能都較差。

磁控濺射法：真空磁控濺射鍍膜方法是將成膜材料作為靶子，在陰極上通550 V的負高電壓後，當真空度達到一定程度時，便產生輝光放電等離子體，通人真空室的濺射氣體離解成帶正電的離子和電子，帶正電的氣體離子被陰極表面吸引，並衝擊靶子，使靶子發射出原子，然後沉積到玻璃表面上，逐漸積累形成膜，磁鐵產生的磁場把從陰極表面發射的再生電子束縛住，這樣，使電子和氣體原子磁控機會增加，而產生更多的離子，提高了濺射速度。真空磁控濺射鍍膜法按使用電源的不同可分為直流磁控濺射鍍膜法及射頻磁控濺射鍍膜法。按磁控濺射鍍膜玻璃的工藝為：選片、切片→清洗烘乾→抽真空→濺射→真空轉換。

真空磁控濺射鍍膜法能根據不同需要製造出具有多膜層和不同光學特性的鍍膜玻璃。該法的操作參數易於控制，產品的質量穩定性高。真空磁控濺射鍍膜法所具備的優異特性，使其很快發展為國內外生產鍍膜玻璃的最主要方法。目前發達工業國家普遍採用該技術生產鍍膜玻璃。但該法也存在佔地面積大、設備投資大、生產率低、經營成本高等缺點，而且磁控鍍膜玻璃製品多數不能進行鋼化等深加工處理。 ^[2] 

熱反射玻璃具有良好的節能和裝飾效果，主要用於避免由於太陽輻射而增熱及設置空調的建築。其適用於各種建築物的門窗、汽車和輪船的玻璃窗、玻璃幕牆以及各種藝術裝飾。採用熱反射玻璃還可製成中空玻璃或夾層玻璃窗，以提高其絕熱性能。如用熱反射玻璃與透明玻璃組成帶空氣層的隔熱玻璃幕牆，其遮蔽係數僅有0.1左右。這種玻璃幕牆的導熱係數約為1.74 W/(m. K)，比一磚厚兩面抹灰的磚牆保温性還好。但若熱反射玻璃幕牆使用不恰當或使用面積過大，會造成光污染和建築物周圍温度升高，影響環境的和諧。 ^[3]