本發明涉及艦橋玻璃薄膜制造技術領域，具體涉及一種用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜及制備方法。

背景技術：

民用船只長期在海面和水面航行工作，具有濕度、鹽分含量高的特點，由于高緯度和低緯度的溫度變化較大，往往會帶來結霧現象，嚴重影響航行安全，同時，海面上紅外線、紫外線對艙內工作人員、電子元器件帶來傷害。有效提高控制可見光、紅外線、紫外線的能力，對船只人員和部件的工作品質有較大幫助，從而節省船只能量損耗，提高生活舒適度。最后，濕度和鹽分高對膜系有較高的耐腐蝕要求，必須保證足夠的壽命。因此，在玻璃內外表面涂覆一層或多層透明導電膜，滿足足夠的采光需求，實現防霧、節能、耐腐蝕等綜合性要求成為亟需解決的問題。

目前，缺乏一種防霧節能好的用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜及制備方法。

技術實現要素：

本發明的目的是針對上述問題，提供一種防霧節能好的用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜及制備方法。

為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：本發明的一種用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜，所述用于船只艦橋玻璃隱身的耐腐蝕防霧薄膜包括艦橋玻璃基底，所述艦橋玻璃基底包括A面和B面，所述A面和B面上分別設置有不同的功能膜系，A面為電加熱節能膜系，B面為疏水膜系，所述電加熱節能膜系由艦橋玻璃基底由內向外依次為電加熱節能功能層和耐腐蝕疏水膜層；所述的疏水膜系由艦橋玻璃基底由內向外依次為第二氧化硅層、第二氧化銦錫層和外聚四氟乙烯層。

進一步地，所述A面向船只艦橋玻璃內為內側，所述B面向船只艦橋玻璃外為外側，所述電加熱節能功能層由內向外依次為第一氧化硅層、第一氧化銦錫層、第一金屬鈦層和氮化鈦層，所述第一氧化硅層膜層的厚度為10～20nm，所述第一氧化銦錫層膜層的厚度為50～100nm，所述第一金屬鈦層膜層的厚度為6～8nm，所述氮化鈦層膜層的厚度為30～50nm。

進一步地，所述耐腐蝕疏水層由內向外依次為氮化硅層、第二氧化硅層和內聚四氟乙烯層，所述氮化硅層膜層的厚度為30～60nm，所述第二氧化硅層膜層的厚度為10～30nm，所述內聚四氟乙烯層的膜層的厚度為35～55nm。

更進一步地，所述第二氧化硅層的膜層的厚度為10～20nm，所述第二氧化銦錫層膜層的厚度為25～65nm，所述外聚四氟乙烯層膜層的厚度為35～55nm。

本發明所述的用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)采用平衡或非平衡磁控濺射方式，鍍膜設備置于潔凈度十萬級以內、濕度小于65％的潔凈室內，設備冷卻水溫度在18～28℃；鍍膜時本底真空要求：鍍膜室真空度<3.0×10^-3Pa、進入室和隔離室真空度<0.9Pa；

(2)艦橋玻璃基底經清洗機清洗后，依次通過進入室、隔離室，到達鍍膜室，進入鍍膜室后，關閉隔離室與鍍膜室間的隔離閥，抽真空至本底真空，之后通入氬氣和相應工藝氣體維持真空度在0.3～0.9Pa之間；

(3)待鍍膜室腔體內總氣壓穩定后，將艦橋玻璃基底的A面正對濺射靶面，A面與靶面之間的距離保持在8～24cm，連續開啟電源，依次在基底的A面上鍍制電加熱節能層和耐腐蝕疏水層；A面鍍膜結束后，清洗基底B面；

(4)對B面疏水膜系進行鍍膜，重復步驟(1)～(3)，鍍膜過程中基底傳輸速度保持平穩均勻，速度范圍為0.6～2.5m/min，制得用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜。

進一步地，在步驟(3)中，所述電源為中頻電源、直流電源和射頻電源。

進一步地，在步驟(2)和(3)中，鍍制A面時工藝氣體為氧氣或氮氣，鍍制B面時工藝氣體為氧氣。

更進一步地，在步驟(3)中，電源采用恒功率的范圍為5～35kw或恒電流的范圍為5～30A，鍍制金屬膜層時，恒功率范圍為0.2～1.2kw，鍍制內聚四氟乙烯膜層和外聚四氟乙烯膜層均采用射頻電源。

有益效果：本發明具備優秀的電加熱防霧性能、節能性能、耐腐蝕性能和疏水性能，膜系附著力強，致密均勻、顏色柔和,可改善玻璃的清潔性能。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

(1)本發明A面內層通過氧化銦錫、金屬鈦、氮化鈦等材料的使用，實現低電阻加熱功能，可有效對玻璃進行加熱，具有優秀的除霧性能，同時，采用金屬鈦和氧化銦錫層結合，控制紅外線進入，實現節能效果，紅外線反射率在73％以上，可見光透過率可達83％以上。

(2)本發明A面外層采用氮化鈦、氮化硅、氧化硅、聚四氟乙烯，使膜層具有優秀的耐腐蝕能力，用于對內層電加熱節能膜層的保護，同時，可在外層有一定疏水性能，對防霧功能起到一定的輔助作用，保證雨天、霧天的航行安全。

(3)本發明B面結合氧化硅、氧化銦錫、聚四氟乙烯實現了外部的疏水功能，可有效提高霧天、雨天的航行視野，進一步改善航行安全，并改善清潔性。玻璃兩側水接觸角可達110度以上。

(4)結合正常航行狀態，最外層涂覆疏水層，不但有利于解決膜層防霧功能，同時也可改善玻璃的清潔性能。本發明采用的聚四氟乙烯、氧化銦錫、氮化鈦、氧化硅、金屬鈦等均屬于耐摩擦耐腐蝕材料，有助于提高整個膜層的耐腐蝕能力，提高使用壽命。通過在線或離線鍍膜技術在民用船只的艦橋透明玻璃兩側根據以上設計需求依次沉積多層透明膜層，綜合實現紅外線和紫外線的截止、可見光的高透過性能、低電阻特性，采用疏水膜層實現易清潔性能，結合電加熱防霧功能，共同完成膜層的多功能性。

(5)在保證足夠透光率的基礎上，采用玻璃兩面鍍膜結合的方法，有效結合了金屬氮化物、氧化物，結合聚四氟乙烯等材料之間匹配關系，綜合實現了民用艦橋電加熱防霧、耐腐蝕、節能、雙面疏水等功能，薄膜具有附著力強、顏色柔和、節能性能好等優點，其工藝流程綜合可控，技術參數的可自主調整。

附圖說明

圖1為本發明的民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜的示意圖；

其中，0艦橋玻璃基底、對A面，1-11第一氧化硅層、1-12第一氧化銦錫層、1-13第一金屬鈦層、1-14氮化鈦層、1-21氮化硅層、1-22第二氧化硅層、1-23內聚四氟乙烯層、對B面，2-11第三氧化硅層、2-12第二氧化銦錫層、2-13外聚四氟乙烯層。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下將結合附圖對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。

實施例1

本發明的一種用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜，所述用于船只艦橋玻璃隱身的耐腐蝕防霧薄膜包括艦橋玻璃基底0，所述艦橋玻璃基底0包括A面和B面，所述A面和B面上分別設置有不同的功能膜系，A面為電加熱節能膜系，B面為疏水膜系，所述電加熱節能膜系由艦橋玻璃基底0由內向外依次為電加熱節能功能層和耐腐蝕疏水膜層；所述的疏水膜系由艦橋玻璃基底0由內向外依次為第二氧化硅層2-11、第二氧化銦錫層2-12和外聚四氟乙烯層2-13。

所述A面向船只艦橋玻璃內為內側，所述B面向船只艦橋玻璃外為外側，所述電加熱節能功能層由內向外依次為第一氧化硅層1-11、第一氧化銦錫層1-12、第一金屬鈦層1-13和氮化鈦層1-14，所述第一氧化硅層1-11膜層的厚度為10nm，所述第一氧化銦錫層1-12膜層的厚度為100nm，所述第一金屬鈦層1-13膜層的厚度為6nm，所述氮化鈦層1-14膜層的厚度為40nm。

所述耐腐蝕疏水層由內向外依次為氮化硅層1-21、第二氧化硅層1-22和內聚四氟乙烯層1-23，所述氮化硅層1-21膜層的厚度為30nm，所述第二氧化硅層1-22膜層的厚度為30nm，所述內聚四氟乙烯層1-23的膜層的厚度為35nm。

所述的疏水膜系由內向外依次為第二氧化硅層2-11、第二氧化銦錫層2-12和外聚四氟乙烯層2-13，所述第二氧化硅層2-11的膜層的厚度為15nm，所述第二氧化銦錫層2-12膜層的厚度為25nm，所述外聚四氟乙烯層2-13膜層的厚度為45nm。

本發明所述的用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)采用平衡或非平衡磁控濺射方式，鍍膜設備置于潔凈度十萬級以內、濕度小于65％的潔凈室內，設備冷卻水溫度在18℃；鍍膜時本底真空要求：鍍膜室真空度<3.0×10^-3Pa、進入室和隔離室真空度<0.9Pa；

(2)艦橋玻璃基底經清洗機清洗后，依次通過進入室、隔離室，到達鍍膜室，進入鍍膜室后，關閉隔離室與鍍膜室間的隔離閥，抽真空至本底真空，之后通入氬氣和相應工藝氣體維持真空度在0.9Pa；鍍制A面時工藝氣體為氧氣，鍍制B面時工藝氣體為氧氣。

(3)待鍍膜室腔體內總氣壓穩定后，將艦橋玻璃基底的A面正對濺射靶面，A面與靶面之間的距離保持在16cm，連續開啟電源，依次在基底的A面上鍍制電加熱節能層和耐腐蝕疏水層；A面鍍膜結束后，清洗基底B面；電源采用恒功率的范圍為35kw或恒電流的范圍為5A，鍍制金屬膜層時，恒功率范圍為0.8kw，鍍制內聚四氟乙烯膜層和外聚四氟乙烯膜層均采用射頻電源。鍍制A面時工藝氣體為氮氣，鍍制B面時工藝氣體為氧氣。所述電源為中頻電源、直流電源和射頻電源。

(4)對B面疏水膜系進行鍍膜，重復步驟(1)～(3)，鍍膜過程中基底傳輸速度保持平穩均勻，速度范圍為0.6m/min，制得用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜。

實施例2

實施例2與實施例1的區別在于：本發明的一種用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜，所述用于船只艦橋玻璃隱身的耐腐蝕防霧薄膜包括艦橋玻璃基底0，所述A面向船只艦橋玻璃內為內側，所述B面向船只艦橋玻璃外為外側，所述電加熱節能功能層由內向外依次為第一氧化硅層1-11、第一氧化銦錫層1-12、第一金屬鈦層1-13和氮化鈦層1-14，所述第一氧化硅層1-11膜層的厚度為16nm，所述第一氧化銦錫層1-12膜層的厚度為50nm，所述第一金屬鈦層1-13膜層的厚度為7nm，所述氮化鈦層1-14膜層的厚度為30nm。

所述氮化硅層1-21膜層的厚度為60nm，所述第二氧化硅層1-22膜層的厚度為10nm，所述內聚四氟乙烯層1-23的膜層的厚度為55nm。

所述第二氧化硅層2-11的膜層的厚度為10nm，所述第二氧化銦錫層2-12膜層的厚度為45nm，所述外聚四氟乙烯層2-13膜層的厚度為35nm。

本發明所述的用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜的制備方法，包括如下步驟：

在步驟(1)中，采用平衡或非平衡磁控濺射方式，鍍膜設備置于潔凈度十萬級以內、濕度小于65％的潔凈室內，設備冷卻水溫度在28℃；鍍膜時本底真空要求：鍍膜室真空度<3.0×10^-3Pa、進入室和隔離室真空度<0.9Pa；

在步驟(2)中，艦橋玻璃基底經清洗機清洗后，依次通過進入室、隔離室，到達鍍膜室，進入鍍膜室后，關閉隔離室與鍍膜室間的隔離閥，抽真空至本底真空，之后通入氬氣和相應工藝氣體維持真空度在0.3Pa；鍍制A面時工藝氣體為氮氣。

在步驟(3)中，待鍍膜室腔體內總氣壓穩定后，將艦橋玻璃基底的A面正對濺射靶面，A面與靶面之間的距離保持在24cm，連續開啟電源，依次在基底的A面上鍍制電加熱節能層和耐腐蝕疏水層；A面鍍膜結束后，清洗基底B面；電源采用恒功率的范圍為5kw或恒電流的范圍為20A，鍍制金屬膜層時，恒功率范圍為0.2kw。鍍制A面時工藝氣體為氧氣。

在步驟(4)中，對B面疏水膜系進行鍍膜，重復步驟(1)～(3)，鍍膜過程中基底傳輸速度保持平穩均勻，速度范圍為1.5m/min，制得用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜。

實施例3

實施例3與實施例1的區別在于：本發明的一種用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜，所述A面向船只艦橋玻璃內為內側，所述B面向船只艦橋玻璃外為外側，所述電加熱節能功能層由內向外依次為第一氧化硅層1-11、第一氧化銦錫層1-12、第一金屬鈦層1-13和氮化鈦層1-14，所述第一氧化硅層1-11膜層的厚度為20nm，所述第一氧化銦錫層1-12膜層的厚度為80nm，所述第一金屬鈦層1-13膜層的厚度為8nm，所述氮化鈦層1-14膜層的厚度為50nm。

所述氮化硅層1-21膜層的厚度為50nm，所述第二氧化硅層1-22膜層的厚度為20nm，所述內聚四氟乙烯層1-23的膜層的厚度為45nm。

所述的疏水膜系由內向外依次為第二氧化硅層2-11、第二氧化銦錫層2-12和外聚四氟乙烯層2-13，所述第二氧化硅層2-11的膜層的厚度為20nm，所述第二氧化銦錫層2-12膜層的厚度為65nm，所述外聚四氟乙烯層2-13膜層的厚度為55nm。

本發明所述的用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜的制備方法，包括如下步驟：

在步驟(1)中，采用平衡或非平衡磁控濺射方式，鍍膜設備置于潔凈度十萬級以內、濕度小于65％的潔凈室內，設備冷卻水溫度在24℃；鍍膜時本底真空要求：鍍膜室真空度<3.0×10^-3Pa、進入室和隔離室真空度<0.9Pa；

在步驟(2)中，艦橋玻璃基底經清洗機清洗后，依次通過進入室、隔離室，到達鍍膜室，進入鍍膜室后，關閉隔離室與鍍膜室間的隔離閥，抽真空至本底真空，之后通入氬氣和相應工藝氣體維持真空度在0.6Pa；鍍制A面時工藝氣體為氧氣或氮氣，鍍制B面時工藝氣體為氧氣。

在步驟(3)中，待鍍膜室腔體內總氣壓穩定后，將艦橋玻璃基底的A面正對濺射靶面，A面與靶面之間的距離保持在8cm，連續開啟電源，依次在基底的A面上鍍制電加熱節能層和耐腐蝕疏水層；A面鍍膜結束后，清洗基底B面；電源采用恒功率的范圍為30kw或恒電流的范圍為30A，鍍制金屬膜層時，恒功率范圍為1.2kw。

在步驟(4)中，對B面疏水膜系進行鍍膜，重復步驟(1)～(3)，鍍膜過程中基底傳輸速度保持平穩均勻，速度范圍為2.5m/min，制得用于民用船只艦橋玻璃的防霧耐腐蝕節能薄膜。

盡管本文較多地使用了艦橋玻璃基底0、第一氧化硅層1-11、第一氧化銦錫層1-12、第一金屬鈦層1-13、氮化鈦層1-14、氮化硅層1-21、第二氧化硅層1-22、內聚四氟乙烯層1-23、第三氧化硅層2-11、第二氧化銦錫層2-12、外聚四氟乙烯層2-13等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。