專利名稱：減反射玻璃及二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法
技術領域：
本發明涉及玻璃表面處理方法，特別涉及二次酸腐蝕減反射玻璃及其制備方法。經二次酸腐蝕法制備出的減反射玻璃適用于太陽能光熱和光電材料、建筑用玻璃、溫室玻璃墻及裝飾用玻璃。
背景技術：
目前研究者進行的減反射玻璃的研究，玻璃的可見光透光率多為96%左右，且工藝復雜成本高，不適合規模化生產。本發明人經過幾年的潛心研究，發明了二次腐蝕法減反射技術，這一獨創的減反射技術的減反射效果好、成本低，用該方法處 理的光伏玻璃可見光透過率達到99%以上，并且透過率大于96%的帶寬可達1200nm，這一研究成果使我國的光伏玻璃減反射技術達到了國際領先水平。該技術的應用將會大大提升光伏電池的轉換效率，提升我國光伏產品的國際競爭力，為我國光伏產業的發展和我國太陽能利用技術的進步做出貢獻。利用該技術生產的減反射玻璃應用于建筑幕墻、溫室墻體和裝飾用玻璃可以降低光污染、提高太陽光的利用率、增加視覺清晰度。
發明內容
本發明是針對目前光伏、光熱、建筑等玻璃需要降低反射率、提高透過率和消除光污染的需求發明的一種減反射效果好、成本低的減反射玻璃及其制備方法。為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為一種減反射玻璃，它包括玻璃基體及其表面的減反射膜，所述減反射膜為連續梯度折射率分布的減反射膜層。所述的減反射膜層厚度為80-500納米。所述玻璃基體為用壓延法或浮法生產的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2 體系玻璃。本發明采用的制備方法為二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，將玻璃基體依次放入兩個酸溶液腐蝕槽內腐蝕，取出洗凈后放入烘箱內烘干得到減反射玻璃。所用玻璃基體為用壓延法或浮法生產的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃，玻璃基體放入酸溶液前，其表面需用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。市場上常見清洗劑即可。將沖洗干凈的玻璃基體放入第一個酸溶液腐蝕槽內，所述的酸溶液含有HF、H2S04、HC1、HNO3> H3PO4及H3BO3中的一種或多種，其中HCl和H3BO3不能單獨使用；并在槽內放置O. 5 48h,取出后用去尚子水沖洗干凈。以上所用酸溶液濃度分別為HF O. 0001 1%、H2SO4 O. 01 5%、HCl O. 01 5%、HNO30.001 5%、H3PO4 O. 001 5%、H3BO3 O. 01 5%。 將經過第一個酸溶液腐蝕槽腐蝕的玻璃基體再放入第二個酸溶液腐蝕槽內，所述的第二個酸溶液腐蝕槽內的酸溶液含有HF和NaSiO3,放置O. f 20h，然后取出用去離子水清洗干凈。
所用HF 和 NaSiO3 溶液濃度分別為 O. 00Γ % 和 O. ΟΟΟΓΟ. 001%。將經過兩個酸溶液腐蝕槽腐蝕的玻璃基體放入10(T500°C的烘干箱內，烘干l(Tl20min，關閉烘箱加熱開關，降溫到50°C時將玻璃從烘箱中取出，得到減反射玻璃。本發明的有益效果是采用二次腐蝕法，該方法巧妙地利用了玻璃的微觀結構特點，通過二次腐蝕技術使玻璃表面形成一層具有連續梯度折射率分布的多孔SiO2減反射膜層，并能夠控制減反射膜層的梯度折射率分布形式，使玻璃的減反射性能和減反射帶寬達到最優。可見光雙面反射率低于O. 5%，本發明處理的超白平板玻璃的可見光透過率超過99%，透過率大于96%的減反射帶寬達到了 1200nm，其減反射性能達到國際領先水平。成本低。
圖I所示為實施例I未經減反射處理的玻璃基體斷面掃描電鏡圖； 圖2所示為實施例I經二次腐蝕減反射處理的玻璃表面連續折射率分布減反射膜層斷面的掃描電鏡 圖3所示為實施例I未經處理玻璃與二次酸腐蝕減反射玻璃的透過率與反射率曲線圖。
具體實施例方式實施例I :
如圖2所示，一種減反射玻璃，它包括玻璃基體及其表面的減反射膜，所述減反射膜為連續梯度折射率分布的減反射膜層。所述的減反射膜層厚度為80-500納米。所述玻璃基體為用壓延法或浮法生產的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃。圖I所示為未經減反射處理的玻璃基體斷面掃描電鏡圖。測量所得減反射玻璃透過率與反射率，見圖3。圖中“原片玻璃”即為未經減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱、建筑、溫室及裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃(鈉鈣硅體系玻璃)基體，其在減反射處理前透過率為91%左右，反射率為8%左右。采用本減反射方法處理后玻璃透的可見光過率可達99%以上、反射率低于O. 5%。實施例2:
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有濃度為5%H2S04溶液腐蝕槽內，并在槽內放置6h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為O. 003% HF和O. 0006% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置15h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入200°C的烘干箱內，烘干90min，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實施例3:
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有濃度為O. OOP/oHF溶液和1%HC1溶液的腐蝕槽內，并在槽內放置3h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為0. 001% HF和0. 0001% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置20h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入300°C的烘干箱內，烘干60分鐘，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻
3 ο實施例4
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有 O. 001%HF、2%H2S04、0. 02%HC1、0. 5%HN03、1%H3P04 及 O. 06%H3B03 溶液的腐蝕槽內，并在槽內放置O. 5h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為1% HF和O. 001% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置O. lh，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入500°C的烘干箱內，烘干10分鐘，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實施例5:
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有O. 03%HF、0. 01%H2S0JP5% H3PO4溶液的腐蝕槽內，并在槽內放置2h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為O. 02% HF和O. 0005% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置4h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入400°C的烘干箱內，烘干30分鐘，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻
3 ο實施例6
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有5%H2S04和O. 05HC1溶液的腐蝕槽內，并在槽內放置48h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為O. 07% HF和O. 0008% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置lh，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入100°C的烘干箱內，烘干120分鐘，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實施例7
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有O. 0001%HF、5%HC1、0. 001%HN03及5%H3B03溶液的腐蝕槽內，并在槽內放置20h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為O. 009% HF和O. 0003% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置15h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入150°C的烘干箱內，烘干100分鐘，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實施例8
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有 O. 0003%HF、5%H2S04、0. 01%HC1、0. 001%H3P04 及 O. 01%H3B03 溶液的腐蝕槽內，并在槽內放置10h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為O.05% HF和O. 001% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置O. 8h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入350°C的烘干箱內，烘干50分鐘，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實施例9
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有O. 5%氏504溶液的腐蝕槽內，并在槽內放置10h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為O. 05% HF和O. 01% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置O. 8h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入350°C的烘干箱內，烘干50分鐘，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實施例10
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體 系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有1%HF溶液的腐蝕槽內，并在槽內放置20h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為O. 009% HF和O. 0003% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置15h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入150°C的烘干箱內，烘干100分鐘，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實施例11
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有5%!^03溶液的腐蝕槽內，并在槽內放置48h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為O. 07% HF和O. 0008% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置lh，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入500°C的烘干箱內，烘干10分鐘，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻璃。實施例12
將需要做減反射處理的用壓延法或浮法生產的光伏、光熱或建筑用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃基體表面用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。將玻璃基體放入第一個含有濃度為3%的H3PO4溶液腐蝕槽內，并在槽內放置6h，取出后用去離子水沖洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體再放入第二個含有濃度為O. 003% HF和O. 0006% Na2SiO3的腐蝕槽內，放置15h，然后取出用去離子水清洗干凈。將清洗干凈的玻璃基體放入200°C的烘干箱內，烘干90min，關閉烘箱加熱開關，降溫至50°C時從烘箱中取出，得到減反射玻璃。
權利要求
1.一種減反射玻璃，其特征在于，它包括玻璃基體及其表面的減反射膜，所述減反射膜為連續梯度折射率分布的減反射膜層。
2.如權利要求I所述的減反射玻璃，其特征在于，所述的減反射膜層厚度為80-500納米。
3.如權利要求I或2所述的減反射玻璃，其特征在于所述玻璃基體為用壓延法或浮法生產的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃。
4.二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于將玻璃基體依次放入兩個酸溶液腐蝕槽內腐蝕，取出洗凈后放入烘箱內烘干得到減反射玻璃。
5.如權利要求4所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于所用玻璃基體為用壓延法或浮法生產的光伏、光熱、建筑、溫室或裝飾用Na2O-CaO-SiO2體系玻璃，玻璃基體放入酸溶液前，其表面需用清洗劑清洗干凈，然后再用去離子水沖洗干凈。
6.如權利要求4或5所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于將沖洗干凈的玻璃基體放入第一個酸溶液腐蝕槽內，所述的酸溶液含有HF、H2S04、HCl、HN03、H3PO4及H3BO3中的一種或多種，其中HCl和H3BO3不能單獨使用；并在槽內放置0. 5 48h，取出后用去尚子水沖洗干凈。
7.如權利要求6所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于所用酸溶液濃度分別為HF 0. 0001 1%、H2SO4 0. 01 5%、HCl 0. 01 5%、HNO3 0. 001 5%、H3PO40.001 5%、H3BO3 0.01 5%。
8.如權利要求7所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于將經過第一個酸溶液腐蝕槽腐蝕的玻璃基體再放入第二個酸溶液腐蝕槽內，所述的第二個酸溶液腐蝕槽內的酸溶液含有HF和NaSiO3,放置0. f 20h，然后取出用去離子水清洗干凈。
9.如權利要求8所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于所用HF和NaSiO3溶液濃度分別為0. 001 1%和0. 0001 0. 01%。
10.如權利要求9所述的二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法，其特征在于將經過兩個酸溶液腐蝕槽腐蝕的玻璃基體放入10(T500°C的烘干箱內，烘干l(Tl20min，關閉烘箱加熱開關，降溫到50°C時將玻璃從烘箱中取出，得到減反射玻璃。
全文摘要
本發明涉及減反射玻璃及二次酸腐蝕制備減反射玻璃的方法。其目的在于獲得近零反射的Na2O-CaO-SiO2體系玻璃，大大增加玻璃的光透射率。本發明是采用下述技術方案實現的將玻璃基體依次放入兩個酸溶液腐蝕槽內腐蝕，取出洗凈后放入烘箱內烘干得到減反射玻璃。本發明的有益效果為成本低，玻璃的減反射性能和減反射帶寬達到最優，可見光雙面反射率低于0.5%，本發明處理的超白平板玻璃的可見光透過率超過99%，透過率大于96%的減反射帶寬達到了1200nm，其減反射性能達到國際領先水平。
文檔編號C03C15/00GK102795785SQ20121033187
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者劉立強 申請人:劉立強