玻璃技术
离线镀膜玻璃常见缺陷及解决对策
2015-03-30 9:40:52 来源：玻璃网
1 引言
随着人们审美观及对环保节能的不断提高，离线镀膜玻璃越来越广泛地应用到幕墙及民用住宅上。本文就离线镀膜玻璃生产过程中出现的常见缺陷作了分析，结合实际生产经验，针对其缺陷找出相应对策。
离线磁控溅射镀膜玻璃可分为阳光控制镀膜玻璃（solarcontrol coated glass）和低辐射镀膜玻璃（Low-Eglass）两大类。此两大类产品在实际生产过程中，其缺陷比例各不相同，下面针对这两大类产品分别阐述其缺陷及解决对策。
2 阳光控制膜玻璃常见缺陷及解决办法
阳光控制镀膜玻璃（solar controlcoated glass）是指对波长范围在350~1800nm的太阳光具有一定控制作用的镀膜玻璃，常见缺陷为针孔和斑点。针孔（pinhole）：从镀膜玻璃透射方向看，相对膜层整体可视透明部分或全部没有附着膜层的点状缺陷；斑点（spot）：从镀膜玻璃的透射方向看，相对膜层整体色泽较暗的点状缺陷。国标GB/T18915.1~18915.2-2002 对针孔及斑点等缺陷的要求见表1。
（1）针孔、斑点的形成及其相应的解决对策如下：
①真空度不够，膜层附着力差。对于磁控溅射镀膜玻璃，需在高真空环境下进行，溅射室的基础压力需达到5MPa才能有效地镀膜。若真空度不够，勉强镀膜会出现批量性的膜层结构不牢，用酒精擦洗时会出现大量块状透光区。针对这种情况，只有提高溅射室内的基础真空度，待真空度达到要求时才能进行镀膜。
②原片新鲜度不够，与膜层的附着力差。原片存放时间过长或者储存条件恶劣，使浮法玻璃表面污染严重，虽然在镀膜前经过去离子水清洗，但仍无法彻底清除表面污染区，镀膜时就会出现膜层结构不牢的现象。针对这种情况，采用新鲜的原片。不同厂家的原片，其保鲜期各不相同，并且即使是相同厂家的原片，其保鲜期与季节、储存环境还有很大关系。因此，针对不同厂家，不同季节对原片有不同的要求，需各镀膜厂家自行把握。
③清洗机清洗能力不够。玻璃表面的洁净度如何直接影响了镀膜质量，在整个镀膜生产的过程中，对质量的控制除了真空环境外，最关键的步骤在于清洗机的清洗。一旦清洗机清洗能力不够，玻璃表面残留其它的杂质就会形成点状或块状缺陷。针对这种情况，除了提高清洗设备的性能外，最关键的问题是对清洗设备的维护，如传送辊是否清洁、水质是否达到要求、风刀内是否有异物、水箱内微生物是否太多等，都是影响清洗机清洗能力的因素。
④盖板、挡板、靶材掉渣，也是形成针孔的一个原因。由于在镀膜生产过程中并非单一地生产一个品种，在不同的产品间变换时，所使用的靶材材料不同，或靶材材料相同但功率不同。由于盖板、挡板均为金属，当其热胀冷缩时，覆盖在其表面的溅射物的膨胀系数与金属不同，故形成龟裂，跳开残留玻璃表面形成针孔、斑点。因此，要求在换靶装进真空腔体前要对盖板、底板进行彻底的喷砂处理，喷砂以喷出新鲜断面为准。
（2）划伤（scratches）是指镀膜玻璃表面各种线状的划痕。可见程度取决于它们的长度、宽度、位置和分布。划伤的形成有以下两个因素，并且针对不同原因有不同的解决方案：
①镀膜前划伤。在镀膜工序之前形成划伤的原因有多方面的：如每道工序的上、下片；每道工序之间的转运等等。形成这种划伤，只有依靠提高操作人员的主观能动性采取措施来积极预防。
②镀膜中的划伤。由于镀膜工序的各条设备而引起的划伤有明显的规则，其划伤一定会沿着速度方向，并且非常直，呈直线状，无任何拐点。镀膜中的划伤分为膜面及玻璃面划伤两种，膜面划伤大部分由于分子泵盖板下沉或转移到气体分隔板下跌所致。玻璃面划伤主要是由于底板或传送辊间丁字板镀层太厚或热变形引起。可采用较重的未磨边玻璃在溅射室内多次镀膜来减少或消除。
（3）斑纹（stain）：从镀膜玻璃的反射方向看，膜层表面色泽发生的云状、放射状或条纹状缺陷。斑纹的形成有以下三个主要原因，针对不同原因有不同的解决方案：
①云状斑纹。主要是由于原片新鲜度不够，Na 外渗，也就是通常所说的发霉。虽然经过钢化处理，但无法彻底清除，故形成云雾状斑纹，其解决方法除了确保使用新鲜原片外，对过期原片（过期），可采用抛光粉进行抛光处理，再进行镀膜，可以提高玻璃与膜层的结合力从而减少斑纹的产生。当然原片过期太久，抛光粉的使用也是无效的。
②放射状斑纹，主要是由于清洗机风刀未吹干净，进行镀膜时会出现放射状斑纹。其解决方法为调整风刀角度，并保证风刀内无异物。
③条纹状斑纹。主要是由于镀膜机内局部气压发生变化引起的，尤其是入、出口室漏气等，由于引起局部气压发生变化的区域广泛，只有依靠各生产厂家自己的经验及相关设备进行检漏，排除后方可正常生产。
（4）暗道（dark stripe）：从镀膜玻璃的反射方向看，膜层表面亮度或反射色异于整体的条状区域，可见程度取决于它们和周围膜层的亮度差。暗道的产生绝大部分是由于镀膜时其中一个或多个阴极产生电弧或跳闸引起，只要避免电弧和保证电源、阴极正常工作，暗道就不会产生。
3 低辐射镀膜玻璃（lowemissivity coated glass）
低辐射镀膜玻璃又称“Low-E”玻璃，是一种对波长范围4.5~25 的远红外有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃作为磁控溅射镀膜玻璃的一种，同阳光控制膜一样会出现针孔、斑纹、划伤、暗道等缺陷。与阳光膜不同的是，离线Low-E大多数都属于软膜，故相对阳光膜而言，其缺陷绝大部分还来源于镀膜后的后序加工：如后序氧化、后序钢化等。
（1）镀膜后氧化是指Low-E玻璃在镀膜完成后由于膜层中银受空气中的水汽或者硫化物等污染而氧化。主要由以下几个方面原因引起：
①生产时空气湿度太大，空气中含水量过高，尤其是雨季。在南方每年的5~10月份是Low-E玻璃易氧化的季节。针对这种情况，一方面在镀膜下片打包时要充入足够量的干燥剂，另一方面，要尽可能地缩短等待中空生产的时间。
②镀膜下片时手套上汗水会沾到玻璃上。由于人出汗时，汗水中含有大量的硫化物，会与Low-E玻璃中的银发生反应，生成黑色的硫化银，从而形成氧化。试验发现，因汗水沾过的Low-E玻璃最短在1 h内会形成氧化，因此一方面保持手套干燥，另一方面汗水触摸过的Low-E玻璃要立即清洗，并尽可能地缩短等待中空生产时间。
③中空玻璃处理不当。中空玻璃处理不当，如漏气、漏分子筛等等，都可能会引起合好中空后的Low-E玻璃氧化，尤其是丁基胶不饱满和漏分子筛对Low-E玻璃都是致命威胁。因此，如何提高中空玻璃质量是避免Low-E玻璃后期批量氧化的一个关键因素。
（2）后序钢化缺陷是指可钢化Low-E玻璃在后续加工过程中出现的一系列缺陷。可钢化Low-E玻璃在镀膜完成后，仍有多个工序，其加工流程如下：
以上每道工序的加工过程都有可能会对Low-E玻璃造成损伤。在生产过程中，周期时间越长，产生缺陷的机率越大。另外，由于不同Low-E产品的面电阻各不相同，热传导系数也不尽相同。因此选择合适的钢化工艺对提高Low-E玻璃钢化后的膜层质量至关重要。因此，对于可钢化Low-E的控制，除了镀膜工序外，其它相应工序都要做好相应的措施，才能减少缺陷的产生。
4 结语
镀膜玻璃的缺陷是多方面的，不论是阳光控制膜还是低辐射镀膜，只要找到其缺陷形成的原因，就有可能减少缺陷的产生。