Изделие с низкоэмиссионным покрытием, содержащим многослойное внешнее покрытие, и способ его получения

Изобретение относится к изделиям с покрытием и может быть использовано в области монолитных окон, в теплоизоляционных стеклопакетах и многослойных окнах. Изделие содержит многослойное покрытие, нанесенное на стеклянную основу. Указанное многослойное покрытие включает первый диэлектрический слой на стеклянной основе, один отражающий инфракрасное излучение (ИК) слой, содержащий серебро, поверх первого диэлектрического слоя, контактный слой поверх и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем, второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх по меньшей мере контактного слоя, слой, содержащий ниобий-цирконий толщиной 1 - 3 нм, поверх и в прямом контакте со вторым диэлектрическим слоем, причем слой, содержащий ниобий-цирконий, содержит примерно от 2 до 15% Zr (в ат.%), третий диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со слоем, содержащим ниобий-цирконий, слой, содержащий оксид циркония толщиной 3 - 8 нм, на стеклянной основе поверх третьего диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния. Слой, содержащий ниобий-цирконий, является более тонким, чем каждый из второго и третьего диэлектрических слоев, содержащих нитрид кремния, и является более тонким, чем ИК-отражающий слой, содержащий серебро. Слой, содержащий оксид циркония, является более тонким, чем каждый из второго и третьего диэлектрических слоев, содержащих нитрид кремния. Обеспечивается улучшенная долговечность покрытия без ухудшения оптических характеристик. 17 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл.

 

Изобретение относится к изделиям с покрытием, которое включает низкоэмиссионное (low-E) покрытие и многослойное внешнее покрытие, содержащее по меньшей мере один по существу металлический слой. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления низкоэмиссионное покрытие может включать по меньшей мере один отражающий инфракрасное излучение (ИК) слой из такого материала, как серебро, и по существу металлический слой внешнего покрытия может включать или состоять из ниобий-циркония (NbZr) и/или циркония (Zr). Такие изделия с покрытием могут применяться в области монолитных окон, в теплоизоляционных стеклопакетах, многослойных окнах и/или в других подходящих применениях.

Уровень техники и сущность изобретения

Изделия с низкоэмиссионными покрытиями в уровне техники известны. Например, следующие патентные документы описывают низкоэмиссионные покрытия и включены в настоящий документ путем ссылки во всей своей полноте: патенты US 6686050, 6749941, 6863928, 7166359, 7390572, 7462398, 7534496, 7597962, 7597963, 7655313, 7771830, 7858191, 7879448, 7897260, 7998320 и 8017243. Низкоэмиссионное покрытие предназначено для обеспечения эффективной защиты от солнца в таких применениях, как окна, и оно содержит по меньшей мере один ИК-отражающий слой, расположенный между двумя контактными слоями. Контактные слои, между которыми находится ИК-отражающий слой, иногда называют барьерными слоями. Контактный слой, находящийся непосредственно под и в контакте с ИК-отражающим слоем, часто выполнен из такого материала, как ZnO, NiCr или NiCrOx, а контактный слой, находящийся непосредственно над и в контакте с ИК-отражающим слоем, часто выполнен из такого материала, как NiCr или NiCrOx. Контактный/барьерный слой, предусмотренный непосредственно над и в контакте с ИК-отражающим слоем, предназначен для защиты ИК-отражающего слоя от агрессивных сред во время напыления вышележащих слоев, а также в течение срока службы покрытия, и для обеспечения адгезии между ИК-отражающим слоем и вышележащим диэлектрическим слоем. Однако, чтобы соответствовать типичным требованиям в отношении желаемого пропускания и оптических свойств низкоэмиссионных покрытий, контактный слой, предусмотренный над ИК-отражающим слоем, обычно должен быть очень тонким. Тонкие верхние контактные/барьерные слои часто могут обеспечить достаточную долговечность, когда покрытие используется внутри стеклопакета, где оно не подвержено напрямую действию внешней среды. Однако, в монолитных окнах, где покрытие напрямую подвержено воздействию среды (то есть либо обращено непосредственно внутрь сооружения или дома, либо напрямую открыто действию внешней атмосферы), одного тонкого верхнего контактного/барьерного слоя иногда недостаточно для защиты ИК-отражающего слоя (например, серебряного слоя) от воздействий окружающей среды.

Таким образом, хотя обычные низкоэмиссионные покрытия обеспечивают эффективную защиту от солнечного излучения и являются в общем и целом хорошими покрытиями, им иногда не хватает одного или более из следующего: (a) стойкости к коррозии в отношении кислотных и/или щелочных растворов (например, испытание кипячением в 80%-ной HCl и/или в 20%-ном NaOH); (b) механической прочности, такой как сопротивление царапанию; и/или (c) долговечности. Соответственно, в данной области существует потребность в изделии с покрытием, которое содержит низкоэмиссионное покрытие покрытие и которое имеет улучшенную долговечность, но которое все еще обеспечивает приемлемую теплозащиту (например, достаточная степень блокирования ИК-излучения) и/или способно выдерживать термообработку (HT). Одной целью настоящего изобретения является удовлетворить по меньшей мере одну из вышеперечисленных потребностей и/или другие потребности, которые станут очевидными квалифицированному специалисту после изучения следующего описания.

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения создается улучшенное внешнее покрытие для низкоэмиссионного покрытия, чтобы улучшить его долговечность как целого. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления низкоэмиссионное покрытие может включать по меньшей мере один отражающий инфракрасное излучение (ИК) слой из такого материала, как серебро, а внешнее покрытие для защиты низкоэмиссионного покрытия включает по существу металлический слой. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления по существу металлический слой внешнего покрытия может состоять из ниобий-циркония (NbZr) или циркония (Zr). В некоторых иллюстративных вариантах осуществления по существу металлический слой (например, NbZr или Zr) внешнего покрытия находится между соответствующими нижележащим и вышележащим диэлектрическими слоями (например, состоящими из или включающими нитрид кремния). Так, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления по существу металлический слой (например, NbZr или Zr) внешнего покрытия не соприкасается ни с каким металлическим ИК-отражающим слоем (например, не находится в контакте со слоем Ag или Au). В некоторых иллюстративных вариантах осуществления внешнее покрытие может дополнительно включать вышележащий диэлектрический слой, состоящий из или включающий оксид циркония (например, ZrO2), который может быть самым наружным слоем покрытия относительно нижележащей основы, которая поддерживает покрытие. Неожиданно было обнаружено, что такое внешнее покрытие улучшает долговечность покрытия в том, что касается защиты ИК-отражающего слоя(ев) от химикатов, царапин, коррозии, вызванной царапинами, коррозии от прикосновения пальцев, повреждений от загрязнения окружающей среды и механических повреждений. Такие изделия с покрытием могут применяться в области монолитных окон, теплоизоляционных стеклопакетов, многослойных окон и/или в других подходящих приложениях.

Изделие с покрытием может быть термообработанным (например, термозакаленным) или, в других вариантах осуществления настоящего изобретения, не подвергаться термообработке. Термообработка (HT, от heat treatment) может продолжаться по меньшей мере примерно 5 минут при температуре по меньшей мере примерно 580°C, чтобы быть достаточной для термозакалки или подобного.

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения, когда по существу металлический слой внешнего покрытия состоит или включает NbZr, отношение Zr/Nb (в атомных %) в слое на основе NbZr может составлять примерно от 0,001 до 1,0, более предпочтительно примерно от 0,001 до 0,60, более предпочтительно примерно от 0,004 до 0,50 и еще более предпочтительно примерно от 0,05 до 0,2, например, отношение Zr/Nb составляет около 0,1. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления слой на основе NbZr внешнего покрытия может содержать примерно от 0,1 до 60% Zr, более предпочтительно примерно от 0,1 до 40% Zr, еще более предпочтительно от 1 до 20% Zr, еще более предпочтительно от 2 до 15% Zr, более предпочтительно примерно от 5 до 15% Zr и наиболее предпочтительно от 8 до 12% Zr (в ат.%). Эти диапазоны Zr применимы как для металлических, так и для чуть окисленных и/или нитрированных слоев на основе NbZr.

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения создается изделие с покрытием, содержащим слоистую систему, нанесенную на стеклянную основу, причем слоистая система содержит: первый диэлектрический слой на стеклянной основе; отражающий инфракрасное излучение (ИК) слой, содержащий серебро, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя; контактный слой на стеклянной основе поверх и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем; второй диэлектрический слой на стеклянной основе поверх по меньшей мере контактного слоя; слой, содержащий ниобий-цирконий, на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со вторым диэлектрическим слоем; третий диэлектрический слой на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со слоем, содержащим ниобий-цирконий; и слой, содержащий оксид циркония, на стеклянной основе поверх по меньшей мере третьего диэлектрического слоя.

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения создается изделие с покрытием, содержащим слоистую систему, нанесенную на стеклянную основу, причем слоистая система содержит: первый диэлектрический слой на стеклянной основе; ИК-отражающий слой, содержащий серебро, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя; контактный слой на стеклянной основе поверх и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем; второй диэлектрический слой на стеклянной основе поверх по меньшей мере контактного слоя; по существу металлический слой, содержащий цирконий, на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со вторым диэлектрическим слоем; и третий диэлектрический слой на стеклянной основе поверх и в прямом контакте с по существу металлическим слоем, содержащим цирконий.

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения создается изделие с покрытием, содержащим слоистую систему, нанесенную на основу, причем слоистая система содержит: первый диэлектрический слой на основе; ИК-отражающий слой, содержащий серебро, на основе поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя; контактный слой на основе поверх и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем; второй диэлектрический слой на основе поверх по меньшей мере контактного слоя; по существу металлический слой, содержащий ниобий-цирконий или NiCrMo на основе поверх и в прямом контакте со вторым диэлектрическим слоем; и третий диэлектрический слой на основе поверх и в прямом контакте с по существу металлическим слоем.

Описание фигур

Фиг. 1: частичный вид в разрезе одного варианта осуществления монолитного изделия с покрытием (термообработанного или нет) согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2: частичный вид в разрезе одного варианта осуществления монолитного изделия с покрытием (термообработанного или нет) согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3: частичный вид в разрезе теплоизоляционного стеклопакета, содержащего покрытие, показанное на фиг. 1 и/или фиг. 2, согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание некоторых иллюстративных вариантов осуществления изобретения

Обратимся теперь более конкретно к приложенным чертежам, на которых одинаковые позиции означают одинаковые детали на нескольких видах.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения создают изделия с покрытием, которые могут применяться в окнах, таких, как монолитные окна (например, в автомобиле, жилых помещениях, и/или используемые в архитектурных окнах), теплоизоляционные стеклопакеты, многослойные окна, застекленные крыши, прозрачные двери морозильников, и/или в других подходящих применениях.

Многослойное внешнее покрытие предусматривается для низкоэмиссионных покрытий в целях улучшения его долговечности в целом. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления низкоэмиссионное покрытие может содержать по меньшей мере один отражающий инфракрасное излучение (ИК) слой 9 из такого материала, как серебро, а внешнее покрытие для защиты ИК-отражающего слоя(ев) включает по существу металлический слой 15. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления по существу металлический слой 15 многослойного внешнего покрытия может состоять из ниобий-циркония (NbZr) или циркония (Zr). В некоторых иллюстративных вариантах осуществления по существу металлический слой 15 внешнего покрытия находится между соответствующими нижележащим и вышележащим диэлектрическими слоями 13 и 17, соответственно. Таким образом, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления по существу металлический слой 15 внешнего покрытия не соприкасается с металлическим ИК-отражающим слоем (например, не находится в контакте со слоем Ag или Au). В некоторых иллюстративных вариантах осуществления внешнее покрытие может, кроме того, включать вышележащий диэлектрический слой 19, состоящий из или содержащий оксид циркония (например, ZrO2), который может быть самым внешним слоем покрытия 3 по отношению к нижележащей основе 1, которая несет покрытие. Неожиданно было обнаружено, что такое многослойное внешнее покрытие улучшает долговечность покрытия в том, что касается защиты ИК-отражающего слоя(ев) от химикатов, царапин, коррозии, вызванной царапинами, коррозии от прикосновения пальцев, повреждений от загрязнения окружающей среды и механических повреждений. Такие изделия с покрытием могут применяться в области монолитных окон, теплоизоляционных стеклопакетов, многослойных окон и/или в других подходящих применениях. Многослойное внешнее покрытие, включающее по существу металлический слой 15, способно обеспечить улучшенную долговечность покрытия без значительного ухудшения желаемых оптических характеристик. Например, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения наряду с улучшенной долговечностью изделие с покрытием способно достичь желаемого пропускания видимого света, желаемых оптических характеристик, таких, как цвет, хорошего отражения/блокирования ИК-излучения и хорошей цветостойкости после термообработки (HT).

Изделия с покрытием согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения имеют светопропускание в видимой области спектра, перед и/или после факультативной HT, по меньшей мере примерно 30%, более предпочтительно по меньшей мере примерно 40%, например, светопропускание в видимой области спектра составляет примерно 40-60%, более предпочтительно примерно 45-55%. Изделия с покрытием согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения имеют поверхностное сопротивление (Rs), перед и/или после факультативной HT, менее примерно 30 Ом/квадрат, более предпочтительно менее примерно 20 Ом/квадрат и наиболее предпочтительно менее примерно 15 Ом/квадрат. Например, изделия с покрытием согласно некоторым иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения могут иметь поверхностное сопротивление примерно 10-13 Ом/квадрат сразу после нанесения покрытия, это сопротивление падает до примерно 8-10 Ом/квадрат, если изделие с покрытием подвергают термозакалке.

Фиг. 1 показывает изделие с покрытием согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Изделие с покрытием на фиг. 1 содержит стеклянную основу 1 (например, бесцветную, зеленую, бронзовую или зеленовато-синюю стеклянную основу толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно примерно от 1,0 мм до 6,0 мм) и многослойное покрытие 3 (или систему слоев), нанесенную на основу 1 напрямую или опосредовано. Как показано на фиг. 1, покрытие 3 содержит диэлектрический слой 5, нижний контактный слой 7 (например, состоящий из или включающий Ni, Cr, NiCr и/или NiCrOx), ИК-отражающий слой 9, состоящий из или включающий серебро, золото или подобное, верхний контактный/барьерный слой 11 (например, состоящий из или включающий Ni, Cr, NiCr и/или NiCrOx), диэлектрический слой 13 (например, состоящий из или включающий нитрид кремния), по существу металлический барьерный слой 15 (например, состоящий из или включающий NbZr и/или Zr), диэлектрический слой 17 (например, состоящий из или включающий нитрид кремния) и верхний диэлектрический слой 19 (например, состоящий из или включающий оксид циркония). Можно сказать, что внешнее покрытие состоит из слоев 15, 17 и 19, или, альтернативно, можно сказать, что оно состоит из слоев 13, 15, 17 и 19, в других типичных случаях. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения обсуждавшиеся выше слои нитрида кремния (например, слои 5, 13, 17) могут быть легированы алюминием и/или кислородом (например, в количестве примерно 0,1-12%), а обсуждаемые здесь слои оксида циркония (например, слой 19) в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения также могут быть легированы алюминием (например, в количестве примерно 0,1-12%). Слой 19, состоящий из или включающий оксид Zr, может также содержать по меньшей мере одно из Ti, Al и Mo в некоторых иллюстративных вариантах осуществления. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть также предусмотрены другие слои и/или материалы, и в некоторых иллюстративных случаях можно также удалить или расщепить некоторые слои.

Покрытие 3 в целом содержит по меньшей мере слои 5-19. Следует отметить, что термины "оксид" и "нитрид", как они используются здесь, охватывают различные стехиометрии. Например, выражение "нитрид кремния" включает стехиометрический Si3N4, а также нестехиометрический нитрид кремния, например, нитрид кремния, обогащенный Si. Слои 5-19 можно осадить на основу 1 магнетронным распылением, любым другим типом распыления или, в других вариантах осуществления настоящего изобретения, любым другим подходящим методом.

Отражающий инфракрасное излучение (ИК) слой 9 предпочтительно является по существу или полностью металлическим и/или проводящим и может содержать или по существу состоять из серебра (Ag), золота или любого другого подходящего ИК-отражающего материала. ИК-отражающий слой 9 позволяет покрытию иметь низкую излучательную способность и/или хорошие солнцезащитные характеристики, такие как низкий коэффициент излучения, низкое поверхностное сопротивление и т.д. Однако в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ИК-отражающий слой 9 может быть чуть окисленным. В варианте осуществления с фиг. 1 покрытие содержит всего один ИК-отражающий слой 9, состоящий из или включающий Ag и/или Au, но в альтернативных вариантах осуществления можно предусмотреть несколько таких ИК-отражающих слоев 9, как в других низкоэмиссионных покрытиях. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления в ИК-отражающем слое(ях) 9 серебро может быть легировано Pd, Cu или одновременно Pd и Cu, в количестве примерно 0,5-2% (в весовых или атомных %) каждого из Pd и Cu. Другие потенциальные сплавы для слоев 9 включают Ag и одно или более из Co, C, Mg, Ta, W, NiMg, PdGa, CoW, Si, Ge, Au, Pt, Ru, Sn, Al, Mn, V, In, Zn, Ir, Rh и/или Mo. Обычно концентрации легирующих добавок (веществ в добавление к Ag) могут находиться в диапазоне 0,2-5% (в весовых или атомных %), более предпочтительно 0,2-2,5%. Использование этих диапазонов позволяет серебру сохранить желательные оптические характеристики слоя 9 на основе Ag (которые иначе могли бы быть потеряны вследствие легирования), тем самым способствуя сохранению оптических характеристики системы слоев в целом, одновременно усиливая химическую, коррозионную и/или механическую стойкость. Как и в случае других обсуждаемых здесь слоев, ИК-отражающий слой 9 на основе серебра может быть нанесен на основу 1 распылением.

Верхний и нижний контактные слои 7 и 11 в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения могут содержать или состоять из Ni, Cr, NiCr и/или NiCrOx. Так, контактные слои 7 и 11 могут быть металлическими или по существу металлическими, в предпочтительных вариантах осуществления, и в некоторых случаях могут быть окисленными. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления верхний и нижний контактные слои 7, 11 могут включать или состоять из никеля (Ni), хрома (Cr), сплава никеля, такого как никель-хром (NiCr), сплава Haynes, никельсодержащего тройного сплава, как NiCrMo, оксида любого из них или из других подходящих материалов. Например, один из этих слоев (например, слой 7) может содержать или состоять из оксида цинка, а не из NiCr. Например, NiCr в этих слоях в некоторых типичных случаях используют за долговечность, и предусмотренные толщины позволяют достичь низких значений ΔE* после HT. Контактные слои 7 и 11 (например, состоящие из или включающие Ni и/или Cr) в разных вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть или не быть сплошными по всему ИК-отражающему слою.

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления один или оба слоя NiCr 7, 11 содержат примерно 70-81% Ni, примерно 15-19% Cr, примерно 3-6% Al и, возможно, примерно 0-4% (или 1-4%) Fe, и в некоторых типичных случаях могут быть окисленными, так что эти процентные содержания относятся к металлической части слоя. Примером является 76,5% Ni, 17% Cr, 4,3% Al и, факультативно, примерно 2,2% Fe для одного или обоих слоев 7, 11.

В некоторых иллюстративных вариантах осуществления один или оба контактных слоя 7, 11 состоят из или включают содержащий Ni тройной сплав. В других иллюстративных вариантах осуществления содержащий Ni тройной сплав может дополнительно включать Ti, Cr, Nb, Zr, Mo, W, Co и/или их комбинации. Содержащий Ni тройной сплав в слое 7 и/или 11 может включать или состоять из NixCryMoz, NixTiyCrz, NixTiyNbz, NixNbyZrz, NixCryZrz, NixTiyMoz, NixZryMoz, NixNbyMoz, NixCryMoz, NixWyCrz, NixWyMoz, NixWyZrz, NixWyNbz, NixWyTiz, NixCoyMoz, NixCoyCrz, NixCoyMoz, NixCoyZrz, NixCoyNbz и/или NixCoyTiz. В некоторых случаях барьерный слой 7 и/или 11 из тройного сплава, содержащего Ni (например, содержащий такие материалы, как никель, хром и/или молибден и т.д.), имеет (1) хорошую адгезию с ИК-отражающим слоем; (2) хорошую стойкость к коррозии кислотными и/или щелочными растворами; (3) обеспечивает защиту при факультативном высокотемпературном окислении и (4) имеет в целом хорошую химическую и/или механическую стойкость. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления один или оба контактных слоя 7, 11 содержат Cr и Mo, в частности, могут содержать или состоять из 54-58 вес.% Ni, 20-22,5 вес.% Cr и 12,5-14,5 вес.% Mo, и в некоторых иллюстративных случаях могут быть окисленными, так что эти процентные содержания относятся к металлической части слоя. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления один или оба контактных слоя 7, 11 состоят из или включают никельсодержащий сплав NiCr, NiTi и/или NiCrMo, и слои 7 и 11 могут состоять из одного или того же или разных веществ. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления один или оба контактных слоя 7, 11 могут содержать или состоять из 60-65 вес.% Ni, 12-17 вес.% Cr и 20-25 вес.% Mo, и в некоторых типичных случаях могут быть окисленными, так что эти процентные содержания относятся к металлической части слоя. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения один или оба контактных слоя 7, 11 могут состоять из или содержать 63-67 вес.% Ni, 1-2 вес.% Cr и 25-30 вес.% Mo, и в некоторых типичных случаях они могут быть окисленными, так что эти процентные содержания относятся к металлической части слоя.

Было найдено, что сплавы на основе NiCrMo (например, сплавы Hastelloy C22, BC1 и/или B3) предпочтительны для использования в контактных слоя 7 и/или 11, так как в некоторых случаях они могут лучше защищать покрытие, содержащее по меньшей мере один слой 9 на основе серебра, чем слои, состоящие в основном из NiCr. Кроме того, сплавы на основе NiCrMo в некоторых случаях могут защищать изделие с покрытием от внешних повреждений. Кроме того, считается, что NiCrMo в слое 11 может образовать сплав с вышележащим диэлектрическим слоем 13 покрытия, что может улучшить характеристики этого слоя в отношении щелочных растворов и кипящей воды. Это может быть справедливым, в частности, в вариантах осуществления, где диэлектрический слой 13 имеет в основе кремний.

Таблицы 1-3 ниже показывают составы трех иллюстративных вариантов осуществления сплавов на основе NiCrMo (например, C22, BC1 и B3) для использования в одном или обоих контактных слоях 7, 11. Так, один или более контактных слоя 7, 11 могут содержать или состоять из следующих материалов, указанных в таблицах 1-3, могут быть металлическими или по существу металлическими, и в некоторых иллюстративных примерах могут быть окисленными, так что процентные доли, указанные в таблице 1, 2 или 3, относятся к металлической части слоя 7 и/или 11.

Таблица 1
Элементный состав сплава NixCryMoz (например, C22),
в весовых процентах
Элемент Предпочтительный диапазон Более предпочтительный Пример
Ni 40-70% 50-60% 54-58% (например, 56%)
Cr 5-40% 10-30% 20-22,5%
Mo 5-30% 10-20% 12,5-14,5%
Fe 0-15% 0-10% 1-5% (например, 3%)
W 0-15% 0-10% 1-5% (например, 3%)
Co 0-15% 0-10% 1-5% (например, 3%)
Si 0-2% 0-1% ≤0,2% (например, 0,08%)
Mn 0-3% 0-2% ≤1% (например, 0,5%)
C 0-1% 0-0,5% ≤0,1% (например, 0,01%)
V 0-2% 0-1% ≤1% (например, 0,35%)

Таблица 2
Элементный состав сплава NixCryMoz (например, В3),
в весовых процентах
Элемент Предпочтительный диапазон Более предпочтительный Пример
Ni 50-80% 60-70% 63-67% (например, 65%)
Cr 0-15% 0-5% 1-2% (например, 1,5%)
Mo 10-50% 20-40% 25-30% (например, 28,5%)
Fe 0-10% 0-5% 1-4% (например, 3%)
W 0-15% 0-10% 1-5% (например, 3%)
Co 0-15% 0-10% 1-5% (например, 3%)
Si 0-2% 0-1% ≤0,2%(например, 0,1%)
Mn 0-15% 0-10% 1-5% (например, 3%)
C 0-1% 0-0,5% ≤0,1%(например, 0,01%)
Al 0-3% 0-2% ≤1% (например, 0,5%)
Ti 0-2% 0-1% ≤0,5% (например, 0,2%)

Таблица 3
Элементный состав сплава NixCryMoz (например, BC1),
в весовых процентах
Элемент Предпочтительный диапазон Более предпочтительный Пример
Ni 50-80% 60-70% 60-65% (например, 62%)
Cr 5-30% 10-20% 12-17% (например, 15%)
Mo 10-40% 15-25% 20-25% (например, 22%)
Fe 0-10% 0-5% 1-3% (например, 2%)

Si 0-2% 0-1% ≤0,2% (например, 0,08%)
Mn 0-5% 0-2% ≤0,5% (например, 0,25%)
C 0-1% 0-0,5% ≤0,1% (например, 0,01%)
Al 0-3% 0-2% ≤1% (например, 0,5%)

Диэлектрические слои 5, 13 и 17 могут включать нитрид кремния или состоять из нитрида кремния (например, Si3N4) или, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения, из любого другого подходящего материала, например, оксинитрида кремния. Эти слои предусматриваются в целях долговечности и для защиты нижележащих слоев и/или в целях поглощения солнечной радиации. Слой 13 на основе нитрида кремния обеспечивает хорошую адгезию между нижележащей ИК-отражающей частью покрытия и вышележащим металлическим или по существу металлическим слоем 15 защитного внешнего покрытия. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления слой 17 нитрида кремния слой может быть обогащен азотом (т.е. содержать больше азота, чем в Si3N4), что, как было найдено, улучшает оптические характеристики. Напротив, слой 5 нитрида кремния может быть обогащен кремнием (т.е. содержать больше Si, чем в Si3N4), что, как было найдено, улучшает долговечность. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения слой 17 на основе нитрида кремния существенно толще (например, по меньшей мере примерно на 40 Е толще, более предпочтительно по меньшей мере на 75 Е толще и наиболее предпочтительно по меньшей мере примерно на 100 Е толще), чем слой 13 на основе нитрида кремния, чтобы обеспечить более низкий SHGC (коэффициент теплопритока от солнечной радиации, от Solar Heat Gain Coefficient), улучшенную долговечность и хороший внешний вид. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления каждый из слоев 5, 13 и 17 может иметь показатель преломления (n) примерно от 1,9 до 2,2, более предпочтительно примерно от 1,95 до 2,05. Слои нитрида кремния 5, 13 и/или 17 в некоторых случаях могут быть легированы алюминием (например, в количестве примерно 1-15% Al, более предпочтительно примерно 1-12% или 1-5% Al) и в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть чуть окисленными. Следует понимать, что в альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения для одного или более слоев 5, 13, и/или 17 могут использоваться не нитрид кремния, а другие материалы. Например, фиг. 2 показывает, что в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения вместо нитрида кремния для одного или более диэлектрических слоев 5, 13 и/или 17 может использоваться другой материал.

Было найдено, что использование Zr и, в частности, NbZr, в или для защитного барьерного слоя 15 позволяет полученному в результате изделию, которое содержит низкоэмиссионное покрытие, достичь отличной химической и механической стойкости, а также иметь при желании хорошие термические характеристики. Например, использование NbZr в защитном слое 15 позволяет полученному изделию с покрытием достичь улучшенной стойкости к коррозии щелочными растворами, такими, как растворы NaOH (по сравнению с системами слоев, в которых не имеется многослойного внешнего покрытия, содержащего слой 15), хороших термических характеристик, улучшенных механических характеристик, таких как сопротивление царапанию (по сравнению системами слоев, в которых не имеется многослойного внешнего покрытия, содержащего слой 15). В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения слой 15 на основе NbZr или Zr может иметь толщину примерно 10-100 Е, более предпочтительно примерно 10-50 Е и наиболее предпочтительно примерно 10-30 Е. Типичная толщина слоя 15 составляет примерно 2 нм (примерно 20 Е). Защитный слой 15 является достаточно толстым, чтобы обеспечить улучшение прочности, но достаточно тонким, чтобы не оказывать отрицательного влияния на оптические характеристики изделия с покрытием. Например, если слой 15 будет слишком толстым, светопропускание изделия с покрытием в видимой области спектра может нежелательно уменьшиться, и/или нельзя будет больше получить желаемую окраску изделия с покрытием. Поэтому наиболее предпочтительно, чтобы слой 15 имел толщину примерно 10-30 Е.

Когда металлический (или по существу металлический) слой 15 внешнего покрытия состоит из или содержит NbZr (который в некоторых иллюстративных вариантах осуществления может быть слегка окисленным и/или нитрированным), отношение Zr/Nb (в атомных %) в слое на основе NbZr может составлять примерно от 0,001 до 1,0, более предпочтительно примерно от 0,001 до 0,60, более предпочтительно примерно от 0,004 до 0,50 и еще более предпочтительно примерно от 0,05 до 0,2, например, отношение Zr/Nb составляет около 0,1. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления слой 15 на основе NbZr может содержать примерно от 0,1 до 60% Zr, более предпочтительно примерно от 0,1 до 40%, еще более предпочтительно от 1 до 20%, еще более предпочтительно от 2 до 15%, более предпочтительно примерно от 5 до 15% и наиболее предпочтительно от 8 до 12% Zr (в атомных %). Например, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления слой 15 может быть нанесен распылением, используя распыляемую мишень, содержащую 90% Nb и 10% Zr. Эти диапазоны Zr применимы как к металлическому, так и слегка окисленному и/или нитрированному слою 15 на основе NbZr. Слой 15 из NbZr или Zr предпочтительно содержит не более, чем примерно 20% кислорода, более предпочтительно не более чем примерно 15% кислорода и наиболее предпочтительно не более чем примерно 10% или 5% кислорода. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения слой 15 из NbZr или Zr может быть слегка окисленным (недоокисленным), например, содержать примерно 1-20% кислорода, более предпочтительно примерно 1-10% или 1-5% кислорода. Неожиданно было найдено, что слегка окисленный слой 15 в состоянии сразу после осаждения распылением благоприятен тем, что он обеспечивает улучшение термостабильности изделия с покрытием после HT (например, после термозакалки). В этой связи, в некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения изделие с покрытием после термообработки (например, термозакалки) способно обеспечить величину ΔE* (в отражении и/или в пропускании со стороны стекла) не более чем примерно 4,0, более предпочтительно не более чем примерно 3,0, что свидетельствует о термостабильности (см. метод расчета ΔE*, изложенный в патентном документе US 2009/0324967, который тем самым введен в настоящий документ ссылкой).

Защитный барьерный слой 15 может альтернативно состоять из или содержать NiCrMo, например, в количествах и составах, обсуждавшихся выше в связи с контактными слоями. В таких альтернативных вариантах осуществления слой 15 предпочтительно все еще является металлическим или по существу металлическим.

Было найдено, что слой 19, состоящий из или включающий оксид циркония, улучшает долговечность и может улучшить термостойкость, если изделие с покрытием подвергнуть термообработке. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления использование внешнего слоя 19, включающего оксид циркония, в комбинации с содержащим нитрид кремния слоем 17 и защитным слоем 15 может привести к изделию с покрытием, которое имеет отличную долговечность и которое можно подвергать существенной термообработке (например, термозакалке), не приводя к значительной неравномерности окраски или к другим дефектам вследствие термообработки (например, можно достичь приемлемого светопропускания изделия с покрытием в видимой области спектра и приемлемых параметров a* и/или b* после такой термообработки, как закалка). В некоторых иллюстративных вариантах осуществления показатель "n" слоя 19 оксида циркония составляет примерно от 2,1 до 2,25, более предпочтительно примерно 2,16 (на длине волны 550 нм).

Испытания (например, испытание в 20%-ном NaOH и в 80%-ной HCl, Табер-тест, оценка по критерию CASS, 26d) показали, что без слоев 15, 17 и 19 покрытие (нижележащие слои 5, 7, 9, 11, 13) разрушаются из-за низкой прочности. Однако если к этим же нижележащим слоям добавить слои 15, 17 и 19, долговечность значительно улучшается, и покрытие выдерживает эти испытания.

Хотя фиг. 1 показывает покрытие 3 таким образом, что защитный слой 15 находится в прямом контакте с диэлектрическими слоями 13 и 17, и слой 9 является единственным ИК-отражающим слоем на основе Ag в покрытии, настоящее изобретение этим не ограничено. В некоторых других вариантах осуществления настоящего изобретения можно предусмотреть другой слой или слои между слоями 13 и 15 (и/или между слоями 15 и 17, и/или между слоями 17 и 19). Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения другие слои (не показано) можно предусмотреть между основой 1 и слоем 5. Таким образом, хотя покрытие 3 или его слои находятся "на" или "опираются на" основу 1 (напрямую или опосредовано), между ними может иметься другой слой или слои. Так, считается, например, что слоистая система 3 и ее слои, показанные на фиг. 1-2, находятся "на" основе 1, даже если между ними имеется один или несколько других слоев (не показано) (т.е. выражения "на" и "опирается на", как они используются здесь, не ограничиваются прямым контактом). Равным образом, в альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения можно предусмотреть более одного ИК-отражающего слоя на основе Ag.

Кроме того, в других вариантах осуществления настоящего изобретения слои 15, 17 и 19, как они описаны здесь и показаны на фиг. 1-2, могут быть предусмотрены поверх любого из различных низкоэмиссионных покрытий, описанных в патентах США 6686050, 6749941, 6863928, 7166359, 7390572, 7462398, 7534496, 7597962, 7597963, 7655313, 7771830, 7858191, 7879448, 7897260, 7998320 и/или 8017243, которые все включены в настоящий документ путем ссылки. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения точная система слоев низкоэмиссионного покрытия под внешним покрытием особо не ограничивается.

Тогда как фиг. 1-2 иллюстрируют изделие с покрытием согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения в монолитной форме, в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием могут представлять собой теплоизоляционные стеклопакеты, как показано на фиг. 3. Фиг. 3 показывает стеклопакет, содержащий изделие с покрытием с фиг. 1 и/или фиг. 2. Как показано на фиг. 3, основа 1 с покрытием может быть соединена (в некоторых случаях после HT) с другой стеклянной основой 20 через по меньшей мере одну дистанционную раму и/или уплотнение 22, чтобы образовать теплоизоляционный стеклопакет. В различных иллюстративных вариантах осуществления воздух из пространства или зазора 24 между основами может быть или не быть откачан до давления ниже атмосферного. Кроме того, пространство или зазор 24 может быть или не быть заполнен газом (например, Ar) в разных вариантах осуществления настоящего изобретения. В вариантах осуществления, относящихся к теплоизоляционному стеклопакету, покрытие 3, показанное на фиг. 1 и/или фиг. 2 может быть предусмотрено на внутренней стенке наружной основы 1 стеклопакета, как показано на фигуре 3, и/или на любой главной поверхности внутренней основы 20, или, в других вариантах осуществления настоящего изобретения, в любом другом подходящем месте. В приложениях, относящихся к многослойным окнам, покрытие 3 может находиться в аналогичных местах.

Возвращаясь опять к фиг. 1-2, в соответствии с настоящим изобретением можно использовать разные толщины. Согласно некоторым неограничивающим иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения, примеры толщин и материалов для соответствующих слоев на стеклянной основе 1 приведены в следующей таблице 4. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием перед и/или после термообработки (HT), такой как термозакалка, имеют цветовые характеристики, указанные ниже в таблице 5 (монолит). Следует отметить, что в таблице 5 подстрочный индекс "G" относится к цвету при отражении со стороны стекла, подстрочный индекс "T" относится к цвету при пропускании, и подстрочный индекс "F" относится к цвету со стороны пленки. Как известно в данной области, цвет со стороны стекла (G) означает цвет при отражении, если смотреть со стороны стекла (в противоположность стороне слоя/пленки) изделия с покрытием. Цвет со стороны пленки (F) означает цвет при отражении, если смотреть со стороны изделия, на которое нанесено покрытие 3.

Таблица 4
Неограничивающие примеры толщин
Слой Примерный Диапазон (нм) Предпочтительный (нм) Наилучший (нм)
нитрид кремния (слой 5): 5-90 нм 30-60 нм 45 нм
нижний контактный слой (слой 7): 1-5 нм 1-3 нм 2 нм
серебро (слой 9): 3-15 нм 4-8 нм 6 нм
верхний контактный слой (слой 11): 1-5 нм 1-3 нм 2 нм
нитрид кремния (слой 13): 5-70 нм 20-40 нм 30 нм
NbZr, Zr, или C22 (слой 15): 1-10 нм 1-3 нм 2 нм
нитрид кремния (слой 17): 5-100 нм 30-60 нм 45 нм
оксид циркония (слой 19): 2-12 нм 3-8 нм 4 или 5 нм

Таблица 5
Примеры цветовых/оптических характеристик (монолит)
Общий Предпочтительный Диапазон Наиболее предпочтительный
Tvis(TY): ≥30% 40-60% 45-55%
L*T 68-84 73-79 74-78
a*T от +4 до -7 от 0 до -5 от -1 до -3
b*T от -10 до +12 от -3 до +8 от 0 до +5
RGY (со стороны стекла): 16-29% 18-25% 20-23%
L*G 46-63 50-58 53-55
a*G от -6 до +5 от -4 до +1 от -2 до 0
b*G от -10 до +20 от 0 до +10 от +2 до +4

RFY(со стороны пленки): 6-20% 6-12% 7-9%
L*F 27-40 29-38 31-35
a*F от -5 до +10 от -1 до +6 от 0 до +4
b*F от +10 до -50 от -10 до -40 от -20 до -30

Цветовые характеристики измерены и указаны здесь с использованием координат a*, b* и шкалы системы CIELAB (т.е. диаграммы CIE a*b*, наблюдатель III.CIE-C,2є). Термины "коэффициент излучения" и "коэффициент пропускания" хорошо известны в данной области и применяются здесь в соответствии с их хорошо известными значениями. Так, например, термины пропускание в видимой части спектра (TY), пропускание инфракрасного излучения и пропускание ультрафиолетового излучения (Tuv) в данной области известны. Далее, полное пропускание солнечной энергии (TS) обычно характеризуется взвешенным средним значением этих параметров в диапазоне длин волн от 300 до 2500 нм (УФ, видимый и ближний ИК-диапазоны). Что касается этих коэффициентов пропускания, пропускание в видимой части спектра (TY), какое указывается здесь, измеряют с использованием стандартного источника света CIE C, наблюдатель 2є, видимый диапазон 380-720 нм; ближний ИК-диапазон 720-2500 нм; ультрафиолет 300-380 нм; и суммарное солнечное излучение 300-2500 нм. Однако для измерения коэффициента излучения используется особый инфракрасный диапазон (т.е. 2500-40000 нм).

Пропускание в видимой части спектра можно измерить, используя известные традиционные методы. Например, используя спектрофотометр, такой, как Perkin Elmer Lambda 900 или Hitachi U4001, получают спектральную кривую пропускания. Светопропускание в видимой области спектра рассчитывают затем, используя вышеуказанную методологию ASTM 308/2244-93. При желании можно использовать меньшее число длин волн, чем предписано. Другим методом измерения пропускания в видимом диапазоне является использование спектрометра, например, имеющегося в продаже спектрофотометра Spectrogard производства Pacific Scientific Corporation. Этот прибор измеряет и напрямую выдает коэффициент пропускания в видимом спектре. Как указано здесь, коэффициент пропускания в видимом спектре (т.е. параметр Y в трехцветной системе CIE, ASTM E-308-85) измеряю, используя наблюдателя III.C., 2°.

Другим используемым здесь термином является "поверхностное сопротивление" (Rs). Этот термин хорошо известен в данной области техники и используется здесь в соответствии с его хорошо известным значением. Он приводится здесь в единицах Ом на квадрат. Вообще говоря, этот термин относится к сопротивлению (в Омах) прохождению электрического тока через слоистую систему для любого квадратного участка слоистой системы на стеклянной основе. Поверхностное сопротивление указывает на то, как хорошо слой или система слоев отражает инфракрасное излучение, и поэтому оно часто используется наряду с коэффициентом излучения как мера этой характеристики. "Поверхностное сопротивление" обычно измеряют, например, используя 4-точечный зондовый омметр, такой, как расходный 4-точечный зонд для измерения удельного сопротивления, модель M-800 производства Signatone Corp., Санта-Клара, Калифорния, с головкой от Magnetron Instruments Corp.

Термин "термообработка" и "тепловая обработка" (HT), как он используется здесь, означает нагрев изделия до достаточной температуры, чтобы обеспечить термозакалку, гибку и/или термическое упрочнение изделия, содержащего стекло. Это определение охватывает, например, нагревание изделия с покрытием до температуры по меньшей мере примерно 580 или 600°C в течение достаточного периода времени, чтобы позволить пройти закалке и/или термическому упрочнению. В некоторых случаях HT может длиться по меньшей мере примерно 4 или 5 минут.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения дается изделие с покрытием, содержащим слоистую систему, нанесенную на стеклянную основу, причем слоистая система содержит: первый диэлектрический слой на стеклянной основе; ИК-отражающий слой, содержащий серебро, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя; контактный слой на стеклянной основе поверх и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем; второй диэлектрический слой на стеклянной основе поверх по меньшей мере контактного слоя; слой, содержащий ниобий-цирконий, на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со вторым диэлектрическим слоем; третий диэлектрический слой на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со слоем, содержащим ниобий-цирконий; и слой, содержащий оксид циркония, на стеклянной основе поверх по меньшей мере третьего диэлектрического слоя.

В изделии с покрытием согласно предыдущему абзацу первый диэлектрический слой может содержать нитрид кремния.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих двух абзацев второй диэлектрический слой может содержать нитрид кремния.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих трех абзацев третий диэлектрический слой может содержать нитрид кремния.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих четырех абзацев каждый из первого и второго диэлектрических слоев может содержать нитрид кремния.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих пяти абзацев изделие с покрытием может, кроме того, включать контактный слой под и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих шести абзацев слой, содержащий ниобий-цирконий, может быть по существу металлическим.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих семи абзацев слой, содержащий ниобий-цирконий, может быть металлическим.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих восьми абзацев изделие с покрытием может иметь светопропускание в видимой области спектра примерно от 40 до 60%.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих девяти абзацев изделие с покрытием может быть окном.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих десяти абзацев слоистая система может иметь поверхностное сопротивление (Rs) менее примерно 20 Ом/квадрат.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих одиннадцати абзацев слоистая система может содержать всего один ИК-отражающий слой на основе серебра или на основе золота.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих двенадцати абзацев слой, содержащий ниобий-цирконий, может быть окисленным.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих тринадцати абзацев в слое, содержащем ниобий-цирконий, отношение циркония к ниобию (Zr/Nb) может составлять примерно от 0,001 до 0,60, более предпочтительно примерно от 0,004 до 0,50.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих четырнадцати абзацев слой, содержащий ниобий-цирконий, может по существу состоять из ниобий-циркония.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих пятнадцати абзацев слой, содержащий ниобий-цирконий, может содержать примерно от 1 до 20% Zr, более предпочтительно примерно от 2 до 15% Zr (выражено в ат.%).

Изделие с покрытием по любому из предыдущих шестнадцати абзацев может представлять собой теплоизоляционный стеклопакет, монолитное окно или многослойное окно.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих семнадцати абзацев слой, содержащий ниобий-цирконий, не должен контактировать ни с каким ИК-отражающим слоем, содержащим Ag или Au.

Изделие с покрытием по любому из предыдущих восемнадцати абзацев может быть термообработанным.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих девятнадцати абзацев контактный слой может содержать одно или более из: (a) NiCr, (b) Ni и Mo и/или (c) Ni, Cr и Mo.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения дается изделие с покрытием, включающим слоистую систему, нанесенную на стеклянную основу, причем слоистая система содержит: первый диэлектрический слой на стеклянной основе; ИК-отражающий слой, содержащий серебро, на стеклянной основе поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя; контактный слой на стеклянной основе поверх и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем; второй диэлектрический слой на стеклянной основе поверх по меньшей мере контактного слоя; по существу металлический слой, содержащий цирконий или NiCrMo, на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со вторым диэлектрическим слоем; и третий диэлектрический слой на стеклянной основе поверх и в прямом контакте с по существу металлическим слоем.

В изделии с покрытием согласно предыдущему абзацу может, кроме того, содержаться диэлектрический слой, включающий оксид циркония, на стеклянной основе поверх по меньшей мере третьего диэлектрического слоя.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих двух абзацев второй диэлектрический слой может содержать нитрид кремния.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих трех абзацев третий диэлектрический слой может содержать нитрид кремния.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих четырех абзацев каждый из первого и второго диэлектрических слоев, и/или второй и третий диэлектрические слои могут содержать нитрид кремния.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих пяти абзацев по существу металлический слой может состоять в основном из Zr или NbZr.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих шести абзацев по существу металлический слой может быть металлическим.

Изделие с покрытием по любому из предыдущих семи абзацев может иметь светопропускание в видимой области спектра примерно от 40 до 60%.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих восьми абзацев слоистая система может содержать всего один ИК-отражающий слой на основе серебра или на основе Au.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих девяти абзацев по существу металлический слой содержит не более чем примерно 20% кислорода.

Изделие с покрытием по любому из предыдущих десяти абзацев может представлять собой теплоизоляционный стеклопакет, монолитное окно или многослойное окно.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих одиннадцати абзацев по существу металлический слой не должен контактировать с каким-либо ИК-отражающим слоем, содержащим Ag или Au.

В изделии с покрытием по любому из предыдущих двенадцати абзацев контактный слой может состоять из или включать одно или более из: (a) NiCr, (b) Ni и Mo и/или (c) Ni, Cr и Mo.

После изучения приведенного выше описания квалифицированному специалисту может прийти в голову много других отличительных признаков, модификаций и усовершенствований. Поэтому считается, что такие другие признаки, модификации и усовершенствования являются частью настоящего изобретения, объем которого определен следующей формулой.

1. Изделие с многослойным покрытием, нанесенным на стеклянную основу, причем многослойное покрытие включает:

первый диэлектрический слой на стеклянной основе,

один отражающий инфракрасное излучение (ИК) слой, содержащий серебро, на стеклянной основе поверх первого диэлектрического слоя;

контактный слой на стеклянной основе поверх и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем,

второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх по меньшей мере контактного слоя,

слой, содержащий ниобий-цирконий, на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со вторым диэлектрическим слоем, содержащим нитрид кремния, причем слой, содержащий ниобий-цирконий, содержит примерно от 2 до 15% Zr (в ат.%),

третий диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со слоем, содержащим ниобий-цирконий,

слой, содержащий оксид циркония, на стеклянной основе поверх третьего диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, при этом слой, содержащий ниобий-цирконий, расположен между указанным вторым диэлектрическим слоем, содержащим нитрид кремния, и третьим диэлектрическим слоем, содержащим нитрид кремния, и в прямом контакте с ними,

причем слой, содержащий ниобий-цирконий, имеет толщину 1-3 нм;

слой, содержащий оксид циркония, имеет толщину 3-8 нм;

слой, содержащий ниобий-цирконий, является более тонким, чем каждый из второго и третьего диэлектрических слоев, содержащих нитрид кремния, и является более тонким, чем ИК-отражающий слой, содержащий серебро,

причем слой, содержащий оксид циркония, является более тонким, чем каждый из второго и третьего диэлектрических слоев, содержащих нитрид кремния.

2. Изделие с покрытием по п. 1, причем первый диэлектрический слой содержит нитрид кремния.

3. Изделие с покрытием по п. 1, дополнительно содержащее контактный слой под и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем.

4. Изделие с покрытием по п. 1, причем слой, содержащий ниобий-цирконий, является по существу металлическим.

5. Изделие с покрытием по п. 1, причем слой, содержащий ниобий-цирконий, является металлическим.

6. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с многослойным покрытием имеет светопропускание в видимой области спектра примерно от 40 до 60%.

7. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с многослойным покрытием является окном.

8. Изделие с покрытием по п. 1, причем многослойное покрытие имеет поверхностное сопротивление (Rs) менее примерно 20 Ом/квадрат.

9. Изделие с покрытием по п. 1, причем слой, содержащий ниобий-цирконий, является окисленным.

10. Изделие с покрытием по п. 1, причем в слое, содержащем ниобий-цирконий, отношение циркония к ниобию (Zr/Nb) составляет примерно от 0,001 до 0,60.

11. Изделие с покрытием по п. 1, причем в слое, содержащем ниобий-цирконий, отношение циркония к ниобию (Zr/Nb) составляет примерно от 0,004 до 0,50.

12. Изделие с покрытием по п. 1, причем слой, содержащий ниобий-цирконий, состоит по существу из ниобия-циркония.

13. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием представляет собой теплоизоляционный стеклопакет, монолитное окно или многослойное окно.

14. Изделие с покрытием по п. 1, причем слой, содержащий ниобий-цирконий, не контактирует ни с одним ИК-отражающим слоем, содержащим Ag.

15. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием является термообработанным.

16. Изделие с покрытием по п. 1, причем контактный слой содержит NiCr.

17. Изделие с покрытием по п. 1, причем контактный слой содержит Ni и Mo.

18. Изделие с покрытием по п. 1, причем контактный слой содержит Ni, Cr и Mo.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии создания селективных мембран, функционирующих за счет избирательной диффузии водорода сквозь тонкую пленку палладия или его сплава, и может быть использовано в устройствах глубокой очистки водорода от сопутствующих примесей, сепарации водорода из водородсодержащих примесей, например в микрореакторах.

Изобретение относится к области физики наноразмерных структур, а именно способу получения тонких металлических пленок, которые могут быть использованы в качестве тест объектов оптических приборов.

Изобретение относится к области физики наноразмерных структур, а именно способу получения тонких металлических пленок, в частности, системы Ni-Al. На стеклянную подложку в вакууме при остаточном давлении не ниже 10-5 Торр наносят не менее шести металлических слоев толщиной 30-60 нм в последовательности Ni/Al/Ni/Al/Ni/Al и осуществляют химическую реакцию между слоями путем нагрева многослойной тонкопленочной металлической системы от комнатной температуры до 600°C с умеренной скоростью 1 град/с для осуществления объемного синтеза.

Изобретение относится к области физики низкоразмерных структур, а именно способу получения квазимонокристаллической интерметаллической тонкой пленки с наноразмерной структурой, и может быть использовано в различных высокотехнологичных областях промышленности и науки для создания наноструктурных материалов.

Изобретение относится к области физики низкоразмерных структур, а именно к способу получения тонкой нанокристаллической интерметаллической пленки на стеклянной подложке, и может быть использовано в различных высокотехнологичных областях промышленности и науки для создания новых материалов.

Изобретение относится к области физики низкоразмерных структур, а именно к способу получения монофазной интерметаллической тонкой пленки с наноразмерной структурой на стеклянной подложке, и может быть использовано в различных высокотехнологичных областях промышленности и науки для создания наноструктурных материалов на основе интерметаллических соединений.

Изобретение относится к производству изделий из композиционных материалов (КМ) с металлической и карбидно-металлической матрицами, а также из керметов. .

Изобретение относится к улучшенным системам покрытия, в частности к новым толстым покрытиям и способам их выполнения для получения режущих инструментов. .

Изобретение относится к электротермическому машиностроению, а именно к вакуумным установкам для нанесения покрытий в разряде. .

Изобретение относится к стеклоподобной или металлической подложке, обладающей антимикробными свойствами, а также к способу ее получения. .

Изобретение относится к низкоэмиссионным покрытиям. Изделие с покрытием содержит следующие слои в порядке их удаления от стекла: первый слой, содержащий серебро и отражающий инфракрасное излучение, второй барьерный слой, содержащий никель, ниобий, титан и кислород, причем содержание кислорода во втором слое составляет от 10 до 30 ат.%, разделяющий третий слой, содержащий цинк, олово и кислород, четвертый слой, содержащий серебро и отражающий инфракрасное излучение.
Изобретение относится к способу получения низкоэмисионных панелей. Способ включает формирование первого слоя на прозрачной основе, причем первый слой содержит серебро.

Изобретение относится к изделиям бронзового цвета с гибридным энергосберегающим покрытием. Многослойное покрытие содержит слои в следующем порядке от поверхности стеклянной подложки: первый слой диоксида титана TiO2; первый контактный слой Zn-Al-O; первый слой серебра Ag, отражающий инфракрасное излучение; первый укрывной слой Zn-Al-O; промежуточный слой Zn-Sn-O; второй контактный слой Zn-Al-O; второй слой серебра Ag, отражающий инфракрасное излучение; слой Zn-Al-O, являющийся вторым укрывным слоем; внешний слой Zn-Sn-O для защиты всей ранее перечисленной структуры слоев.

Изобретение относится к области металлизации блочного пеностекла. Способ металлизации блочного пеностекла включает предварительное нанесение промежуточного слоя на лицевую поверхность материала, причем промежуточный слой наносят из пасты, состоящей из смеси эпоксидной смолы и неметаллургического глинозема в массовом соотношении 1:4.

Изобретение относится к энергосберегающим покрытиям. Многослойное покрытие на стекле содержит следующие слои в порядке удаления от стекла: первый слой диоксида титана TiO2, первый контактный слой Zn-Al-O, первый слой серебра Ag, отражающий ИК-излучение, первый укрывной слой Zn-Al-O, промежуточный слой Zn-Sn-O, второй контактный слой Zn-Al-O, второй слой серебра Ag, второй укрывной слой Zn-Al-O, внешний защитный слой Zn-Sn-O.

Изобретение относится к энергосберегающим покрытиям. Технический результат – снижение излучательных теплопотерь в холодное время, повышение светопрозрачности, снижение уровня прямого пропускания ультрафиолетового излучения.

Изобретение относится к антифрикционным покрытиям, наносимым на стеклянные контейнеры. Описано покрытое стеклянное изделие, включающее стеклянный корпус, включающий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, причем первая поверхность представляет собой внешнюю поверхность стеклянного изделия, и антифрикционное покрытие, расположенное по меньшей мере на части первой поверхности стеклянного корпуса, причем антифрикционное покрытие включает полимерное химическое соединение, антифрикционное покрытие имеет толщину, равную или составляющую менее чем 1 мкм, и коэффициент трения, равный или составляющий менее чем 0,7 по отношению к аналогичному покрытому стеклянному изделию, причем полимерное химическое соединение выбрано из группы, содержащей полиимиды, фторполимеры, полимеры на силсесквиоксановой основе, кремнийорганические полимеры; покрытое стеклянное изделие сохраняет термическую устойчивость после депирогенизации при температуре, составляющей по меньшей мере 280°С, в течение 30 минут на воздухе; пропускание света через покрытое стеклянное изделие равно или составляет более чем 55% пропускания света через непокрытое стеклянное изделие при длине волны, составляющей от 400 нм до 700 нм; и антифрикционное покрытие имеет потерю массы, составляющую менее чем 5% его массы, при нагреве от температуры 150°С до 350°С при скорости нагревания, составляющей 10°С/мин.

Изобретение относится к стеклу с антиконденсатным и/или низкоэмиссионым покрытиям. Стеклопакет содержит первую и вторую параллельные расположенные на расстоянии друг от друга стеклянные подложки.

Изобретение относится к изолирующим стеклопакетам с низкоэмисионными и антиотражающими покрытиями. Стеклопакет содержит первую, вторую и третью параллельно разнесенные в пространстве стеклянные подложки.

Изобретение относится к упрочненной стеклянной емкости для фармацевтики. Технический результат – исключение любой возможности нарушения целостности фармпрепарата.

Изобретение относится к низкоэмиссионным покрытиям. Изделие с покрытием содержит следующие слои в порядке их удаления от стекла: первый слой, содержащий серебро и отражающий инфракрасное излучение, второй барьерный слой, содержащий никель, ниобий, титан и кислород, причем содержание кислорода во втором слое составляет от 10 до 30 ат.%, разделяющий третий слой, содержащий цинк, олово и кислород, четвертый слой, содержащий серебро и отражающий инфракрасное излучение.

Изобретение относится к изделиям с покрытием и может быть использовано в области монолитных окон, в теплоизоляционных стеклопакетах и многослойных окнах. Изделие содержит многослойное покрытие, нанесенное на стеклянную основу. Указанное многослойное покрытие включает первый диэлектрический слой на стеклянной основе, один отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, поверх первого диэлектрического слоя, контактный слой поверх и в прямом контакте с ИК-отражающим слоем, второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх по меньшей мере контактного слоя, слой, содержащий ниобий-цирконий толщиной 1 - 3 нм, поверх и в прямом контакте со вторым диэлектрическим слоем, причем слой, содержащий ниобий-цирконий, содержит примерно от 2 до 15 Zr, третий диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной основе поверх и в прямом контакте со слоем, содержащим ниобий-цирконий, слой, содержащий оксид циркония толщиной 3 - 8 нм, на стеклянной основе поверх третьего диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния. Слой, содержащий ниобий-цирконий, является более тонким, чем каждый из второго и третьего диэлектрических слоев, содержащих нитрид кремния, и является более тонким, чем ИК-отражающий слой, содержащий серебро. Слой, содержащий оксид циркония, является более тонким, чем каждый из второго и третьего диэлектрических слоев, содержащих нитрид кремния. Обеспечивается улучшенная долговечность покрытия без ухудшения оптических характеристик. 17 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл.

Наверх