Функциональные слои, включающие ni-содержащие тройные сплавы и способы их изготовления - RU2569120C2

Чертежи

Показать все 19 чертежа(ей)

Описание

[0001] Данная заявка включает по ссылке все содержание заявки США с порядковым № 13/064,065 (№ дела поверенного 3691-2195), озаглавленной «Барьерные слои, содержащие Ni и/или Ti, покрытые изделия, включающие барьерные слои, и способы их изготовления», а также заявки США с порядковым № 13/064,066 (№ дела поверенного 3691-2319), озаглавленной «Покрытое изделие с низкоизлучательным покрытием, стеклопакет, включающий покрытое изделие, и/или способы их изготовления».

[0002] Некоторые примерные варианты воплощения данного изобретения относятся к покрытому изделию, включающему по меньшей мере один отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой из такого материала, как серебро или т.п., в низкоизлучательном покрытии. В некоторых вариантах воплощения в качестве по меньшей мере одного слоя в таком покрытии может быть использован Ni-содержащий тройной сплав. В некоторых примерах такой Ni-содержащий тройной сплав может быть предусмотрен в качестве барьерного слоя для отражающего ИК-излучение слоя, содержащего серебро или т.п. В других примерных вариантах воплощения Ni-содержащий тройной сплав включает никель, хром и/или молибден (например, Ni_xCr_xMo_x и т.д.). В некоторых примерных вариантах воплощения наличие слоя, включающего никель, хром и/или молибден, и/или их оксиды, позволяет использовать слой, обладающий улучшенной стойкостью к коррозии, а также улучшенной химической и механической стойкостью (долговечностью). В некоторых примерных вариантах воплощения Ni-содержащий тройной сплав может дополнительно включать Ti, Cr, Nb, Zr, Mo, W, Co и/или их комбинации. В дальнейших примерах может быть использован более чем один барьерный слой на по меньшей мере одной стороне слоя, содержащего серебро. Ni-содержащий слой может быть предусмотрен прилегающим к слою, содержащему серебро, а второй слой на основе металла может быть предусмотрен прилегающим к Ni-содержащему слою. В других примерах третий барьерный слой, содержащий оксид металла, может быть предусмотрен прилегающим ко второму барьерному слою на основе металла.

[0003] Некоторые примерные варианты воплощения данного изобретения также относятся к использованию слоя на основе Ni_xCr_xMo_x в качестве функционального слоя, а не вместо или в дополнение в барьерному слою в покрытии. Приведенные здесь примерные покрытые изделия могут быть применены в контексте оконных стеклопакетов (IG), окон транспортных средств или по иным подходящим назначениям, таким как монолитные окна, многослойные (ламинированные) окна и/или т.п.

ПРЕДПОСЫЛКИ И СУЩНОСТЬ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Покрытые изделия известны в данной области техники и используются в окнах, таких как оконные стеклопакеты, окна транспортных средств, монолитные окна и/или т.п. В некоторых примерных случаях разработчики покрытых изделий часто стремятся к сочетанию высокого пропускания видимого света, низкой излучательной способности (или низкого коэффициента излучения) и/или низкого поверхностного сопротивления (R_s). Высокое пропускание видимого света может позволить использовать покрытые изделия по тем назначениям, где такие характеристики являются желательными, например, при применениях в архитектуре или окнах транспортных средств, в то время как характеристики низкой излучательной способности (low-E) и низкого поверхностного сопротивления позволяют таким покрытым изделиям блокировать значительные количества ИК-излучения с тем, чтобы уменьшить, например, нежелательное нагревание внутренних помещений транспортных средств или зданий. Таким образом, обычно у покрытий, применяющихся на архитектурном стекле для блокирования значительных количеств ИК-излучения, часто желательно высокое пропускание в видимом спектре.

[0005] Отражающий(е) ИК-излучение слой(и) в низкоизлучательных покрытиях влияют на покрытие в целом, и в некоторых случаях отражающий(е) ИК-излучение слой(и) является самым чувствительным слоем в наборе слоев. К сожалению, отражающие ИК-излучение слои, содержащие серебро, могут иногда быть подвержены повреждению из-за процесса осаждения, последующих атмосферных процессов, термической обработки, химических воздействий и/или жестких внешних условий. В некоторых случаях может потребоваться защита слоя на основе серебра в низкоизлучательном покрытии от кислорода, от химических воздействий, например, от кислотных и/или щелочных растворов, термического окисления, коррозии и от повреждений, вызываемых влагой, включая загрязняющие примеси, такие как кислород, хлор, сера, кислоты и/или основания. При недостаточной защите отражающего ИК-излучение слоя(ев) могут пострадать долговечность, пропускание видимого света и/или другие оптические характеристики покрытого изделия.

[0006] Соответственно, специалисту в данной области техники будет понятно, что существует потребность в низкоизлучательном покрытии с улучшенной долговечностью и улучшенными или по существу неизмененными оптическими свойствами.

[0007] Некоторые примерные варианты воплощения данного изобретения относятся к улучшенному материалу барьерного слоя, включающему Ni-содержащий тройной сплав, используемый в связи с отражающим ИК-излучение слоем, содержащим серебро. В некоторых случаях улучшенный материал барьерного слоя может позволить улучшить долговечность покрытого изделия. Однако другие примерные варианты воплощения относятся к отражающему ИК-излучение слою, включающему Ni-содержащий тройной сплав (например, никель, хром и/или молибден). В таких случаях применение отражающего ИК-излучение слоя, включающего Ni-содержащий тройной сплав, может также обеспечить получение покрытого изделия, имеющего улучшенную химическую и/или механическую стойкость.

[0008] Некоторые примерные варианты воплощения данного изобретения относятся к способу изготовления покрытого изделия с поддерживаемым стеклянной подложкой покрытием. В некоторых примерных вариантах воплощения данный способ включает: размещение диэлектрического слоя на стеклянной подложке; размещение первого барьерного слоя, включающего Ni-содержащий тройной сплав, над диэлектрическим слоем; размещение отражающего ИК-излучение слоя, включающего серебро, над Ni-содержащим тройным сплавом; и размещение второго барьерного слоя, включающего Ni-содержащий тройной сплав, над отражающим ИК-излучение слоем, при этом покрытие используется в качестве низкоизлучательного покрытия.

[0009] Другие примерные варианты воплощения относятся к способу изготовления покрытого изделия, включающему: размещение диэлектрического слоя на стеклянной подложке; размещение первого барьерного слоя над диэлектрическим слоем; размещение отражающего ИК-излучение слоя, включающего серебро, над Ni-содержащим тройным сплавом; и размещение второго барьерного слоя над отражающим ИК-излучение слоем, при этом покрытие используется в качестве низкоизлучательного покрытия, при этом первый и второй барьерные слои содержат 54-58 мас.% Ni, 20-22,5 мас.% Cr и 12,5-14,5 мас.% Mo.

[0010] Следующие примерные варианты воплощения относятся к покрытому изделию. В некоторых случаях покрытое изделие включает в себя подложку, поддерживающую низкоизлучательное покрытие. Низкоизлучательное покрытие может включать, в порядке удаления от подложки: первый диэлектрический слой; первый барьерный слой; первый отражающий ИК-излучение слой, включающий серебро, предусмотренный над и контактирующий с первым барьерным слоем; второй барьерный слой, предусмотренный над и контактирующий с отражающим ИК-излучение слоем; и второй диэлектрический слой, предусмотренный над вторым барьерным слоем; при этом первый и второй барьерные слои содержат 54-58 мас.% Ni, 20-22,5 мас.% Cr и 12,5-14,5 мас.% Mo.

[0011] Другие варианты воплощения данного изобретения относятся к способу изготовления покрытого изделия с поддерживаемым стеклянной подложкой покрытием, включающему: размещение диэлектрического слоя на подложке; размещение первого барьерного подслоя, содержащего один или более из Nb, Ti, Cr и Zr, над диэлектрическим слоем; размещение первого барьерного слоя, включающего Ni-содержащий сплав, над и в контакте с первым барьерным подслоем; размещение отражающего ИК-излучение слоя, содержащего серебро, над и в контакте с первым барьерным слоем, включающим Ni-содержащий сплав; размещение второго барьерного слоя, включающего Ni-содержащий сплав, над и в контакте с отражающим ИК-излучение слоем; и размещение второго барьерного подслоя, включающего один или более из Nb, Ti, Cr и Zr, над и в контакте с Ni-содержащим барьерным слоем.

[0012] Следующие примерные варианты воплощения также относятся к способу изготовления покрытого изделия с поддерживаемым стеклянной подложкой покрытием. В некоторых случаях данный способ включает: размещение диэлектрического слоя на подложке; размещение первого барьерного подслоя, содержащего один или более из Nb, Ti, Cr и Zr, над диэлектрическим слоем; размещение первого барьерного слоя, содержащего Ni, Cr, Ti и/или Mo, над и в контакте с первым барьерным подслоем; размещение отражающего ИК-излучение слоя, содержащего серебро, над и в контакте с первым барьерным слоем, содержащим Ni, Cr, Ti и/или Mo; размещение второго барьерного слоя, содержащего Ni, Cr, Ti и/или Mo, над и в контакте с отражающим ИК-излучение слоем; и размещение второго барьерного подслоя, включающего один или более из Nb, Ti, Cr и Zr, над и в контакте со слоем, содержащим Ni, Cr, Ti и/или Mo.

[0013] Другие примерные варианты воплощения относятся к способу изготовления покрытого изделия, включающему: размещение диэлектрического слоя на стеклянной подложке; размещение первого барьерного слоя над диэлектрическим слоем; размещение отражающего ИК-излучение слоя, содержащего серебро, над и в контакте с первым барьерным слоем; размещение второго барьерного слоя, включающего NiTi или его оксид, над и в контакте с отражающим ИК-излучение слоем; размещение третьего барьерного слоя, включающего NiCr или его оксид, над и в контакте со вторым барьерным слоем; и размещение четвертого барьерного слоя, содержащего оксид Sn, Ti, Cr, Nb, Zr, Mo, W и/или Со, над и в контакте с третьим барьерным слоем.

[0014] Дополнительные примерные варианты воплощения относятся к покрытому изделию. Покрытое изделие включает в себя низкоизлучательное покрытие. Такое покрытие включает: стеклянную подложку; диэлектрический слой; первый барьерный подслой, содержащий один или более из Nb, Ti, Cr и Zr, над диэлектрическим слоем; первый барьерный слой, содержащий Ni, Cr, Ti и/или Mo, над и в контакте с первым барьерным подслоем; отражающий ИК-излучение слой, содержащий серебро, над и в контакте с первым барьерным слоем, содержащим Ni, Cr, Ti и/или Mo; второй барьерный слой, содержащий Ni, Cr, Ti и/или Mo, над и в контакте с отражающим ИК-излучение слоем; и второй барьерный подслой, включающий один или более из Nb, Ti, Cr и Zr, над и в контакте со слоем, содержащим Ni, Cr, Ti и/или Mo.

[0015] Следующий примерный вариант воплощения данного изобретения относятся к способу изготовления покрытого изделия с поддерживаемым стеклянной подложкой покрытием, включающему: размещение первого диэлектрического слоя на подложке; размещение отражающего ИК-излучение слоя, содержащего 54-58 мас.% Ni, 20-22,5 мас.% Cr и 12,5-14,5 мас.% Mo, над и в контакте с первым диэлектрическим слоем; и размещение второго барьерного слоя над и в контакте с отражающим ИК-излучение слоем.

[0016] Другие примеры относятся к способу изготовления покрытого изделия с поддерживаемым стеклянной подложкой покрытием, включающему: размещение первого диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, на подложке; размещение отражающего ИК-излучение слоя, содержащего 54-58 мас.% Ni, 20-22,5 мас.% Cr и 12,5-14,5 мас.% Mo, над и в контакте с первым диэлектрическим слоем; размещение барьерного слоя, содержащего NbZr, над и в контакте с отражающим ИК-излучение слоем; размещение второго диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, над и в контакте с отражающим ИК-излучение слоем; и размещение верхнего слоя, содержащего оксид циркония, над и в контакте со вторым диэлектрическим слоем.

[0017] Примерные варианты воплощения данного изобретения также относятся к покрытому изделию, включающему: стеклянную подложку; первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на подложке; отражающий ИК-излучение слой, содержащий 54-58 мас.% Ni, 20-22,5 мас.% Cr и 12,5-14,5 мас.% Mo, над и в контакте с первым диэлектрическим слоем; барьерный слой, содержащий NbZr, над и в контакте с отражающим ИК-излучение слоем; второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, над и в контакте с отражающим ИК-излучение слоем; и верхний слой, содержащий оксид циркония, над и в контакте со вторым диэлектрическим слоем.

[0018] Некоторые примерные варианты воплощения также относятся к покрытым изделиям и/или стеклопакетам, изготовленным одним из вышеописанных и/или иных способов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0019] Фиг. 1 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего единственный отражающий ИК-излучение слой и барьерные слои из Ni-содержащего тройного сплава согласно примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0020] Фиг. 2(а)-(b) представляют собой виды в поперечном разрезе покрытых изделий, включающих единственный отражающий ИК-излучение слой и барьерные слои на основе Ni_xCr_yMo_xсогласно примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0021] Фиг. 3(а)-(с) представляют собой виды в поперечном разрезе покрытых изделий, включающих единственный отражающий ИК-излучение слой и барьерные слои на основе NiCrMo, NiTi и/или NiCr согласно примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0022] Фиг. 4 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего по меньшей мере два отражающих ИК-излучение слоя и барьерные слои из Ni-содержащего тройного сплава согласно примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0023] Фиг. 5 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего по меньшей мере два отражающих ИК-излучение слоя и барьерные слои на основе Хастелоя согласно примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0024] Фиг. 6 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего отражающий ИК-излучение слой и первый и второй барьерные слои, предусмотренные на каждой стороне отражающего ИК-излучение слоя согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0025] Фиг. 7 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего отражающий ИК-излучение слой и первые Ni-содержащие барьерные слои, прилегающие к отражающему ИК-излучение слою, и вторые барьерные слои на основе металлов, прилегающие к первым барьерным слоям, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0026] Фиг. 8 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего отражающий ИК-излучение слой и первые барьерные слои на основе С22, прилегающие к отражающему ИК-излучение слою, и вторые барьерные слои на основе NbZr, прилегающие к первым барьерным слоям, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0027] Фиг. 9 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего по меньшей мере два отражающих ИК-излучение слоя и первые Ni-содержащие барьерные слои, прилегающие к отражающим ИК-излучение слоям, и вторые барьерные слои на основе металлов, прилегающие к первым барьерным слоям, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0028] Фиг. 10 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего отражающий ИК-излучение слой и первый и второй барьерные слои, предусмотренные на каждой стороне отражающего ИК-излучение слоя, при этом самые близкие к стеклянной подложке и самые дальние от нее барьерные слои заключены между двумя диэлектрическими слоями, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0029] Фиг. 11 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего по меньшей мере два отражающих ИК-излучение слоя и первый и второй барьерные слои, предусмотренные на каждой стороне каждого отражающего ИК-излучение слоя, при этом самые близкие к стеклянной подложке и самые дальние от нее барьерные слои заключены между двумя диэлектрическими слоями, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0030] Фиг. 12 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего отражающий ИК-излучение слой и первый барьерный слой на основе NiTi, второй барьерный слой на основе NiCr и третий барьерный слой на основе оксида металла, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0031] Фиг. 13 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего по меньшей мере два отражающих ИК-излучение слоя и первый барьерный слой на основе NiTi, второй барьерный слой на основе NiCr и третий барьерный слой на основе оксида металла, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0032] Фиг. 14 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего функциональный слой на основе NiCrMo, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0033] Фиг. 15 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего функциональный слой на основе С22, заключенный между двумя диэлектрическими слоями на основе нитрида кремния, с верхним слоем на основе оксида циркония, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0034] Фиг. 16 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия, включающего функциональный слой на основе С22 и барьерный слой на основе NbZr, заключенные между двумя диэлектрическими слоями, с верхним слоем на основе оксида циркония, согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0035] Далее обратимся к чертежам, на которых аналогичные ссылочные номера обозначают аналогичные детали на всех видах.

[0036] Описываемые здесь покрытые изделия могут быть использованы по различным назначениям покрытых изделий, таких как монолитные окна, оконные стеклопакеты, окна транспортных средств и/или любые иные подходящие назначения, включая применение единственной или множественных подложек, таких как стеклянные подложки.

[0037] Как указано выше, в некоторых случаях отражающим ИК-излучение слоям (например, слою на основе серебра) в низкоизлучательном покрытии может потребоваться защита от повреждения, вызванного последующими процессами осаждения, термическим окислением, коррозией, влагой, химическими воздействиями и/или жесткими внешними условиями. Например, кислород в плазме, используемой для осаждения последующих слоев, может оказаться в высшей степени ионизированным, поэтому слою на основе серебра может потребоваться защита от него. Также в происходящих после осаждения «атмосферных процессах» слой на основе серебра может быть подвержен воздействиям кислорода, влаги, кислот, оснований и/или т.п. Это может особенно справедливо в случае, если слой, расположенный между слоем на основе серебра и атмосферой, имеет какие-либо дефекты, при которых слой на основе серебра покрыт не полностью (например, царапины, точечные отверстия и т.д.).

[0038] Например, в некоторых случаях разрушение покрытий, включающих слои, содержащие серебро, может также быть вызвано физической реструктуризацией Ag в таком слое и происходящим в результате нее нарушением вышележащих слоев при нагревании. В некоторых примерных вариантах воплощения при термообработке могут возникать проблемы. В таких случаях кислород способен диффундировать в слой на основе серебра. В некоторых примерных вариантах воплощения кислород, достигающий слоя на основе серебра, может повлиять на его свойства, например, путем снижения поверхностного сопротивления, оказания влияния на излучательную способность и/или придания матовости (помутнения) и т.д., что может привести к сниженным рабочим характеристикам набора слоев. В других случаях агломерация Ag может вызвать дефекты.

[0039] Поэтому в некоторых примерных вариантах воплощения со слоями на основе серебра (и/или другими отражающими ИК-излучение слоями) в низкоизлучательных покрытиях могут быть использованы барьерные слои с целью снижения возникновения некоторых или всех из описанных выше и/или иных недостатков. В некоторых примерных случаях такие барьерные слои могут формировать тонкий защитный оксидный слой вокруг серебра и улучшать стойкость к коррозии, химическую и/или механическую стойкость покрытого изделия.

[0040] Некоторые варианты воплощения данного изобретения относятся к покрытому изделию, которое включает по меньшей мере одну стеклянную подложку, поддерживающую покрытие. Такое покрытие обычно имеет по меньшей мере один отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой, который отражает и/или блокирует по меньшей мере некоторую часть ИК-излучения. Отражающий(е) ИК-излучение слой(и) может(могут) состоять из или содержать такой материал, как серебро, золото, NiCr и/или их тройные сплавы, или т.п., согласно различным вариантам воплощения данного изобретения. Часто отражающий ИК-излучение слой заключен между по меньшей мере между первым и вторым контактными слоями покрытия.

[0041] Ввиду вышеизложенного, было бы выгодно предусмотреть барьерный слой, включающий Ni-содержащий тройной сплав. В некоторых примерах барьерный слой может включать материал(ы), такой(ие) как никель, хром и/или молибден (например, сплавы Haynes, такие как С22, ВС1 и/или В3). В других примерных вариантах воплощения Ni-содержащий тройной сплав может дополнительно включать Ti, Cr, Nb, Zr, Mo, W, Со и/или их комбинации. В некоторых случаях барьерный слой Ni-содержащего тройного сплава (например, включающий такие материалы, как никель, хром и/или молибден, и т.д.) может иметь (1) достаточное сцепление с отражающим ИК-излучение слоем; (2) улучшенную стойкость к коррозии под воздействием кислотных и/или щелочных растворов; (3) защиту во время высокотемпературного окисления; и (4) улучшенную общую химическую и/или механическую стойкость. В других примерных вариантах воплощения такие преимущества могут возникать благодаря использованию слоя, включающего никель, хром и/или молибден, в качестве отражающего ИК-излучение слоя и/или другого функционального слоя, а не в качестве барьерного слоя.

[0042] Кроме того, в других примерных вариантах воплощения может быть предусмотрено более одного барьерного слоя. Было с выгодой установлено, что наличие по меньшей мере двух барьерных слоев на по меньшей мере одной стороне отражающего ИК-излучение слоя (а в некоторых случаях - на обеих сторонах) может приводить к вышеописанным преимуществам. В некоторых примерных вариантах воплощения Ni-содержащий сплав или Ni-содержащий тройной сплав может быть использован прилегающим к отражающему ИК-излучение слою, а в качестве второго барьерного слоя может быть выбран материал, обеспечивающий хорошую стойкость к коррозии и хорошую химическую и механическую стойкость (долговечность).

[0043] Фиг. 1 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно примерному варианту воплощения данного изобретения. В некоторых примерных вариантах воплощения покрытое изделие, проиллюстрированное на фиг. 1, может быть использовано в качестве монолитного окна с низкоизлучательным покрытием на поверхности 1 и/или 2, при этом низкоизлучательное покрытие включает всего лишь один единственный отражающий ИК-излучение слой. Однако в других примерных вариантах воплощения покрытое изделие на фиг. 1 может включать дополнительные слои. Кроме того, покрытое изделие, изготовленное согласно описанным здесь примерным вариантам воплощения, может быть использовано в изолированном стеклопакете (IGU) с покрытием(ями) на поверхности 1, 2, 3 и/или 4; в ламинированном монолитном облегченном стекле с покрытием, заделанным напротив промежуточного слоя на поверхностях 2 и/или 3, либо открытым на поверхности 1 или 4; в ламинированном IGU с ламинированным наружным слоем стекла с покрытием, заделанным напротив промежуточного слоя на поверхностях 2 и/или 3, либо открытым на поверхности 4 или где-либо еще; в ламинированном IGU с ламинированным внутренним слоем стекла с покрытием, открытым на поверхностях 3 и/или 6, либо заделанным на поверхностях 4 и/или 5, согласно различным примерным вариантам воплощения и применениям. Иными словами, данное покрытие может быть использовано монолитно либо в стеклопакетах, включающих две или более подложки, или более одного раза в стеклопакете, и может быть предусмотрено на любой поверхности стеклопакета в различных примерных вариантах воплощения.

[0044] Покрытое изделие включает в себя стеклянную подложку 1 (например, подложку из бесцветного, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно - толщиной примерно от 1,0 до 6,0 мм) и многослойное покрытие 35 (или систему слоев), предусмотренное(ую) непосредственно или опосредованно на подложке.

[0045] Как показано на фиг. 1, покрытие 35 включает в себя необязательный(е) диэлектрический(е) слой(и) 3 и/или 5, первый барьерный слой 7, включающий Ni-содержащий тройной сплав, который может состоять из или включать Ni, Ti, Cr, Nb, Zr, Mo, W, Co и/или их комбинации (например, Ni_xCr_yMo_z, Ni_xTi_yCr_z, Ni_xTi_yNb_z, Ni_xNb_yZr_z, Ni_xCr_yZr_z, Ni_xTi_yMo_z, Ni_xZr_yMo_z, Ni_xNb_yMo_z, Ni_xCr_yMo_z, Ni_xW_yCr_z, Ni_xW_yMo_z, Ni_xW_yZr_z, Ni_xW_yNb_z, Ni_xW_yTi_z, Ni_xCo_yMo_z, Ni_xCo_yCr_z, Ni_xCo_yMo_z, Ni_xCo_yCr_z, Ni_xCo_yNb_z и/или Ni_xCo_yTi_z), отражающий ИК-излучение слой 9, включающий один или более элемент из серебра, золота или т.п., второй барьерный слой 11, включающий Ni-содержащий тройной сплав, который может состоять из или включать Ni, Ti, Cr, Nb, Zr, Mo, W, Co и/или их комбинации (например, Ni_xCr_yMo_z, Ni_xTi_yCr_z, Ni_xTi_yNb_z, Ni_xNb_yZr_z, Ni_xCr_yZr_z, Ni_xTi_yMo_z, Ni_xZr_yMo_z, Ni_xNb_yMo_z, Ni_xCr_yMo_z, Ni_xW_yCr_z, Ni_xW_yMo_z, Ni_xW_yZr_z, Ni_xW_yNb_z, Ni_xW_yTi_z, Ni_xCo_yMo_z, Ni_xCo_yCr_z, Ni_xCo_yMo_z, Ni_xCo_yCr_z, Ni_xCo_yNb_z и/или Ni_xCo_yTi_z), и необязательный(е) диэлектрический(е) слой(и) 13, который(е) может(могут) в некоторых примерных случаях служить защитным верхним слоем. В некоторых примерных вариантах воплощения данного изобретения могут быть также предусмотрены другие слои и/или материалы, а также возможно, что некоторые слои могут быть удалены или расщеплены в некоторых примерных случаях. Слои 3, 5 и/или 13 могут включать один или более дискретных слоев. Диэлектрические слои 3, 5 и 13 могут состоять из или включать нитрид кремния, оксид кремния, оксинитрид кремния, оксид олова, оксид титана и/или любой подходящий диэлектрический материал. В некоторых примерных вариантах воплощения может быть предусмотрен необязательный верхний слой 16. В других примерах от может быть исключен. В некоторых примерных вариантах воплощения, когда предусмотрен необязательный верхний слой 16, этот слой 16 может состоять из циркония или включать его. Слой на основе циркония может быть частично или полностью окислен в различных примерах. В дальнейших примерных вариантах воплощения слой 16 может содержать оксид сплава на основе циркония, такой как Zr_xMo_yO_z, ZrAlOx и/или TiZrOx. Эти материалы могут выгодно способствовать улучшению трибологических и/или фрикционных свойств покрытия и/или покрытого изделия. В других примерах могут быть предусмотрены другие диэлектрические слои в других местах в покрытии. В некоторых примерных вариантах воплощения этот слой может быть по меньшей мере первоначально осажден в виде нитрида циркония.

[0046] Отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой 9 предпочтительно является по существу или полностью металлическим и/или проводящим и может содержать или состоять по существу из серебра (Ag), золота или любого другого подходящего отражающего ИК-излучение материала. Отражающий ИК-излучение слой 9 способствует приданию покрытию низкой излучательной способности и/или хороших солнцезащитных характеристик, таких как низкий коэффициент излучения, низкое поверхностное сопротивление и т.д. Однако отражающий ИК-излучение слой 9 может быть слегка окислен в некоторых вариантах воплощения данного изобретения.

[0047] Отражающие ИК-излучение слои, показанные на фиг. 1 и описанные здесь, могут содержать или состоять по существу из серебра в различных примерных вариантах воплощения. Так, необходимо понимать, что некоторые примерные варианты воплощения могут включать сплавы серебра. В таких случаях Ag может быть легировано соответствующим количеством Zr, Ti, Cr, Pd и/или их комбинаций. В некоторых примерных вариантах воплощения Ag может быть легировано как Pd, так и Cu, с приблизительно 0,5-2% (массовыми или атомными %) каждого из Pd и Cu. Другие потенциальные сплавы включают Ag и один 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. В целом, концентрации легирующих примесей могут составлять 0,2-5% (массовых или атомных %), более предпочтительно - 0,2-2,5%. Работа в пределах данных диапазонов может помочь серебру сохранить желаемые оптические характеристики слоя на основе Ag, которые в ином случае могли бы быть утеряны в результате легирования, тем самым способствуя сохранению общих оптических характеристик набора слоев, при этом также усиливая химическую, коррозионную и/или механическую стойкость. Идентифицированные здесь примерные материалы мишеней из сплава Ag могут быть напылены с использованием одной единственной мишени, осаждены совместным напылением с использованием двух (или более) мишеней и т.д. Помимо придания улучшенной стойкости к коррозии, использование сплавов Ag может в некоторых случаях способствовать уменьшению диффузивности серебра при повышенных температурах, также способствуя уменьшению или блокированию объема движения кислорода в наборах слоев. Это может еще больше усилить диффузивность серебра и способно изменить те ростовые и структурные свойства Ag, которые потенциально ведут к плохой долговечности.

[0048] В некоторых примерных вариантах воплощения барьерный слой 7 может состоять из оксида цинка или включать его. Следует понимать, что первый и второй слои 7 и 11 Ni-содержащего тройного сплава могут иметь одинаковые или различные составы в различных вариантах воплощения данного изобретения.

[0049] Диэлектрический слой 13 может состоять из или включать нитрид кремния, оксид кремния, оксинитрид кремния, оксид олова, оксид титана и т.п. Диэлектрический слой 13 может включать более одного дискретного слоя в некоторых примерных вариантах воплощения. Кроме того, диэлектрический слой 13 может в некоторых случаях служить в качестве защитного верхнего слоя.

[0050] Было с выгодой установлено, что использование, например, Ni-содержащего тройного сплава в таких слоях обеспечивает улучшенную стойкость к коррозии и более высокую химическую и/или механическую стойкость. Предполагается, что использование Ni-содержащего тройного сплава (и/или его оксида, нитрида и/или оксинитрида) формирует защитный слой на границах зерен Ag. Это может дать в результате покрытое изделие с улучшенными стойкостью к коррозии и/или влаге и химической стойкостью в некоторых примерных вариантах воплощения. Кроме того, предполагается, что диффузия кислорода может быть уменьшена благодаря формированию тонких защитных оксидных слоев вокруг отражающего ИК-излучение слоя, что может также способствовать улучшению стойкости к коррозии, химической и механической стойкости в некоторых примерных вариантах воплощения.

[0051] В некоторых примерных вариантах воплощения Ni-содержащий тройной сплав может включать никель, хром и/или молибден. Никель и Ni-содержащие сплавы могут оказаться способными выдерживать различные коррозионные среды, высокие температуры, высокую нагрузку и/или сочетание данных факторов в некоторых примерных вариантах воплощения. Однако, в некоторых случаях, Ni может обеспечивать хорошую стойкость к коррозии в нормальных окружающих средах, но может оказаться чувствительным к высокотемпературной влаге и/или воздействиям кислоты. Поэтому может быть добавлен Cr для обеспечения улучшенной стойкости к коррозии под воздействием кислотных растворов в некоторых примерах. Cr может также обеспечить защиту от высокотемпературного окисления в других примерах.

[0052] Однако барьерный слой, состоящий из или состоящий по существу из Ni и/или Cr, может все еще быть улучшен. Например, слой, состоящий по существу из NiCr в состоянии после осаждения и нагретый на воздухе (который может затем образовывать оксид NiCr), может испытывать коррозию и/или травление при воздействии на него кислотных и щелочных растворов. Нагретое покрытие из NiCr может быть вытравлено в (1) 20% NaOH (65 градусов С, 1 час); (2) 50% H₂SO₄ (65 градусов С, 1 час); и в (3) 5% HCl (65 градусов С, 1 час). Кроме того, было установлено, что под воздействием кипящей воды (100 градусов С, 1 час) нагретый NiCr мутнеет. Это может объясняться образованием хлоридов и/или гидридов.

[0053] В качестве другого примера, NiCr-содержащий слой в состоянии после осаждения (например, частично окисленный или менее окисленный, чем нагретый NiCr-содержащий слой) может быть вытравлен 50% H₂SO₄ (65 градусов С, 1 час) и 5% HCl (65 градусов С, 1 час). Следовательно, видно, что отражающий ИК-излучение слой (например, содержащий серебро) может быть уязвимым по отношению к химическим воздействиям и/или жестким внешним условиям (например, в горячих и/или влажных средах). Поэтому существует потребность в улучшенном барьерном слое. Это может особенно касаться тех видов применения, в которых покрытое изделие будет использовано монолитно или на наружной поверхности стеклопакета или ламинированного комплекта, поскольку покрытие может подвергаться воздействию элементов в некоторых примерных вариантах воплощения.

[0054] Таким образом, в монолитных применениях с предусмотренным покрытием, в стеклопакетах, где покрытия предусмотрены на поверхностях 1 (например, для предотвращения конденсации) и/или 4 (например, для улучшения величины U) и в других случаях, когда такие покрытия могут непосредственно подвергаться воздействию окружающей среды, может потребоваться использование таких материалов с более высокой стойкостью к коррозии и улучшенной химической и/или механической стойкостью, например, для защиты слоев на основе Ag.

[0055] Было установлено, что в некоторых примерных вариантах воплощения молибден, особенно при использовании вместе с никелем, способен улучшить стойкость к кислотам, а также к точечной и щелевой коррозии. Кроме того, молибден, особенно при использовании вместе с хромом, может придать улучшенные свойства относительно коррозии под воздействием щелочных растворов. Поэтому было с выгодой установлено, что использование сплавов на основе NiCrMo, окружающих слой на основе серебра, может обеспечить улучшенную стойкость к коррозии и улучшенную химическую и/или механическую стойкость в низкоизлучательных наборах слоев. Барьеры на основе NiCrMo, как в состоянии после осаждения, так и термической обработки, могут обеспечить покрытие с улучшенными рабочими характеристиками по сравнению с барьерными слоями, состоящими из и/или состоящими по существу из Ni и Cr.

[0056] Было с выгодой установлено, что сплавы на основе NiCrMo (например, Хастелой С22, ВС1 и/или B3) в некоторых случаях могут защитить покрытие, включающее по меньшей мере один слой на основе серебра, лучше, чем слои, состоящие по существу из Ni и Cr. Кроме того, сплавы на основе NiCrMo могут защитить покрытое изделие от видимого повреждения в дальнейших примерах. Далее предполагается, что NiCrMo может образовать сплав с верхним диэлектрическим слоем (например, слоем 13) в покрытии, что также может еще больше улучшить рабочие характеристики данного слоя при воздействии щелочных растворов и кипящей воды. Это может быть особенно верно в тех вариантах воплощения, где верхний диэлектрический слой 13 выполнен на основе кремния. Например, материалы, включающие MoSi, используют в качестве нагревателей при более высоких температурах по причине их хорошей тепловой и коррозионной стойкости.

[0057] В таблицах 1-3 показаны составы из трех примерных вариантов сплавов на основе NiCrMo (например, С22, ВС1 и B3) для сравнения.

ТАБЛИЦА 1: ПЕРВЫЙ ПРИМЕРНЫЙ ВАРИАНТ Ni_xZr_yMo_z (НАПРИМЕР, С22) - ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ В МАС.%

ТАБЛИЦА 2: ВТОРОЙ ПРИМЕРНЫЙ ВАРИАНТ Ni_xZr_yMo_z (НАПРИМЕР, В3) - ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ В МАС.%

ТАБЛИЦА 3: ТРЕТИЙ ПРИМЕРНЫЙ ВАРИАНТ Ni_xZr_yMo_z (НАПРИМЕР, ВС1) - ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ В МАС.%

[0058] На фиг. 2(а) проиллюстрировано покрытие 35′. Фиг. 2(а) основана на фиг. 1, за исключением того, что на фиг. 2(а) специально требуется, чтобы слои 7 и 11 включали сплав, содержащий NiCrMo. В некоторых примерных вариантах воплощения слои 7 и/или 11 могут дополнительно включать Fe, W, Co, Si, Mn, C, V, Al и/или Ti в потенциально небольших количествах, например, как указано выше в таблице 1.

[0059] На фиг. 2(b) проиллюстрировано покрытие 35”. Фиг. 2(b) основана на фиг.1 и 2(а), за исключением того, что на фиг. 2(b) специально требуется, чтобы слои 7 и 11 состояли из или включали Хастелой C22, и показано, что необязательный верхний слой включает Zr.

[0060] На фиг. 3(а) проиллюстрирован другой примерный вариант воплощения. В варианте воплощения по фиг. 3(а) различные сплавы на основе Ni могут с выгодой быть использованы в одном покрытии 36 с целью дальнейшего улучшения свойств покрытия. В примерных вариантах воплощения, относящихся к фиг. 3(а)-(с), сплав на основе Ni необязательно является тройным. В некоторых случаях сплав на основе Ni может быть двойным или может содержать более 3 металлов. Например, слой 7 может состоять из или включать NiCr (и/или его оксид и/или нитрид), в то время как слой 11 состоит из или включает NiTi (и/или его оксид и/или нитрид). В некоторых примерных вариантах воплощения набора слоев, в котором слой 7 выполнен на основе NiCr, а слой 11 выполнен на основе NiTi, поверхностное сопротивление может быть примерно на 25-45% ниже, чем у набора слоев, в котором оба слоя 7 и 11 выполнены на основе NiCr, более предпочтительно - примерно на 30-40% ниже, а наиболее предпочтительно - на по меньшей мере 34% ниже.

[0061] В качестве другого примера, слой 7 может состоять из или включать NiCr (и/или его оксид и/или нитрид), в то время как слой 11 состоит из или включает Ni_xZr_yMo_z(например, С22). В некоторых примерных вариантах воплощения набора слоев, в котором слой 7 выполнен на основе NiCr, а слой 11 выполнен на основе Ni_xZr_yMo_z, поверхностное сопротивление может быть примерно на 20-35% ниже, чем у набора слоев, в котором оба слоя 7 и 11 выполнены на основе NiCr, более предпочтительно - примерно на 25-30% ниже, а наиболее предпочтительно - на по меньшей мере 28% ниже.

[0062] Таким образом, в некоторых примерных вариантах воплощения слой 7 может состоять из или включать по меньшей мере один из NiCr, Ni_xZr_yMo_z(например, С22, В3, ВС1 и т.д.) и NiTi, а слой 11 также может состоять из или включать по меньшей мере один из NiCr, Ni_xZr_yMo_z(например, С22, В3, ВС1 и т.д.) и NiTi, при условии, что материал, выбранный для слоя 7, отличается от материала, выбранного для слоя 11.

[0063] На фиг. 3(b) показано покрытое изделие 1, несущее покрытие 36′. Фиг. 3(b) основана на фиг. 3(a), за исключением того, что на фиг. 3(b) специально требуется, чтобы слой 7 состоял из или включал NiCr (и/или его оксид и/или нитрид), а слой 11 состоял из или включал NiTi (и/или его оксид и/или нитрид).

[0064] На фиг. 3(с) показано покрытое изделие 1, несущее покрытие 36”. Фиг. 3(c) основана на фиг. 3(a), за исключением того, что на фиг. 3(c) специально требуется, чтобы слой 7 состоял из или включал NiCr (и/или его оксид и/или нитрид), а слой 11 состоял из или включал Ni_xZr_yMo_z (и/или его оксид и/или нитрид).

[0065] Как упомянуто выше, покрытия, выполненные согласно фиг. 3(а)-(с), могут с выгодой иметь существенно сниженное поверхностное сопротивление, например, по сравнению с покрытием, включающим только барьерные слои на основе NiCr.

[0066] Фиг. 4 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно примерному варианту воплощения данного изобретения. В некоторых примерных вариантах выполнения покрытое изделие, проиллюстрированное на фиг. 4, может быть использовано в качестве монолитного окна с низкоизлучательным покрытием с двумя отражающими ИК-излучение слоями. Это покрытое изделие включает стеклянную подложку 1 (например, подложку из бесцветного, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно - толщиной примерно от 1,0 до 6,0 мм) и многослойное покрытие (или систему слоев) 45, предусмотренное(ую) непосредственно или опосредованно на подложке. Вариант воплощения по фиг. 4 включает стеклянную подложку 1, диэлектрический(е) слой(и) 3 и/или 5, Ni-содержащий тройной сплав 7, слой 9 на основе серебра, Ni-содержащий тройной сплав 11, слой 19 на основе серебра, Ni-содержащий тройной сплав 21, диэлектрический(е) слой(и) 13 и необязательный верхний слой 16. Слои 7, 11 и/или 21 могут состоять из или включать любой и/или все примерные материалы, обсуждавшиеся здесь относительно слоя 7 в примерном варианте воплощения по фиг. 1. Подобным образом, слои 9 и 19 на основе Ag могут представлять собой серебряные сплавы, как уже обсуждалось здесь. Диэлектрические слои 3, 5, 13 и 16 являются необязательными. Эти слои могут включать любые из материалов, обсуждавшихся здесь для этих слоев согласно различным примерным вариантам воплощения могут быть предусмотрены некоторые, все или никакие из этих слоев.

[0067] Фиг. 5 основана на фиг. 4 и иллюстрирует покрытие 45′. Фиг. 5 показывает, что слои 7, 9, 11 и/или 19 могут включать сплавы на основе NiCrMo(например, С22, ВС1 и/или В3).

[0068] Другие примерные варианты воплощения, такие как показанный на фиг. 6, относятся к другому аспекту некоторых упоминавшихся выше примерных вариантов воплощения данного изобретения. В этих примерных вариантах воплощения было установлено, что наличие двух барьерных слоев на каждой или любой стороне функционального слоя (например, отражающего ИК-излучение слоя, содержащего серебро) может обеспечить улучшенную стойкость.

[0069] Более конкретно, фиг. 6 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно примерному варианту воплощения данного изобретения. Это покрытое изделие включает стеклянную подложку 1 (например, подложку из бесцветного, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно - толщиной примерно от 1,0 до 6,0 мм) и многослойное покрытие 50 (или систему слоев), предусмотренное(ую) непосредственно или опосредованно на подложке. Покрытие 50 поддерживается стеклянной подложкой 1 и включает необязательный(е) диэлектрический(е) слой(и) 3 и/или 5, первый и второй барьерные слои 8/10 и 6/12, заключающие между собой слой 9 на основе серебра, диэлектрический(е) слой(и) 13 и необязательный верхний слой 16.

[0070] Необязательный(е) диэлектрический(е) слой(и) 3, 5 и 13 может (могут) состоять из или включать нитрид кремния, оксид кремния, оксинитрид кремния, оксид титана, оксид олова и любой другой подходящий диэлектрический материал. Согласно различным примерным вариантам воплощения могут присутствовать все, никакие или некоторые из этих слоев. В дальнейших примерных вариантах воплощения каждый из этих слоев может включать один или более дискретных слоев.

[0071] Необязательный верхний слой 16 может быть предусмотрен в некоторых примерных вариантах воплощения. В других примерах он может быть исключен. В некоторых примерных вариантах воплощения, предполагающих наличие необязательного верхнего слоя 16, слой 16 может состоять из циркония или включать его. Слой на основе циркония может быть частично и/или полностью окислен в некоторых случаях. Согласно дальнейшим примерным вариантам воплощения слой 16 может включать оксид сплава на основе циркония, такой как Zr_xMo_yO_z, ZrAlO_x и/или TiZrO_x. Эти материалы могут выгодным образом способствовать улучшению трибологических и/или фрикционных свойств покрытия и/или покрытого изделия.

[0072] По-прежнему обращаясь к фиг. 6, барьерные слои 6 и 12 могут включать материал, выбранный для улучшения стойкости к коррозии и/или повышения химической и механической стойкости. В некоторых примерных вариантах воплощения выгодна адгезия между слоями 8 и 10 «барьера 1» (подробно обсуждаемыми ниже) и слоями 6 и 12 «барьера 2». В некоторых случаях слои 6 и 12 способны хорошо прилипать соответственно к слоям 8 и 10, а также к диэлектрическому слою 12. Кроме того, материалы для слоев 6 и 12 могут быть химически совместимы с материалами, используемыми для слоев 8 и 10 в некоторых вариантах воплощения.

[0073] Для термообрабатываемых (например, закаливаемых) покрытий может оказаться желательным в некоторых случаях, чтобы материалы, используемые для слоев 6 и 12, были теплостойкими. Также может оказаться желательным в некоторых примерных случаях, чтобы эти материалы значительно не ухудшали оптически или физически рабочие характеристики покрытия после термической обработки.

[0074] Ввиду вышеизложенного, было с выгодой установлено, что слои 6 и 12 «барьера 2» могут включать Nb, Zr, Ti, Cr и/или Nb. Например, слои 6 и/или 12 могут включать NbZr, Zr, TiCr и/или TiNb. Эти материалы обеспечивают хорошие свойства коррозионной и химической стойкости у отожженных и/или термообрабатываемых покрытий в некоторых примерных вариантах воплощения. В некоторых примерных вариантах воплощения в качестве «барьера 2» может быть использован TiCr в случае, когда покрытие отжигают. В других примерных вариантах воплощения для слоев 6 и/или 12 могут быть использованы Zr, NbZr и/или TiNb в случае, когда покрытие термообрабатывают.

[0075] Все еще обращаясь к варианту воплощения по фиг. 6, Ni-содержащий сплав может быть использован прилегающим к содержащему серебро слою 9. В некоторых примерных вариантах воплощения «барьер 1» (слои 8 и 10), барьерный слой, ближайший к содержащему серебро слою, может состоять из Ni или включать его. Слои 8 и/или 10 могут дополнительно включать один или более из Cr, Мо и/или Ti. NiCrMo, NiCr и/или NiTi могут быть использованы для слоев 8 и/или 10 в некоторых примерных вариантах воплощения. Было с выгодой установлено, что использование этих материалов для слоев 8 и/или 10 рядом с или прилегающими к слою на основе серебра может обеспечить более высокую степень адгезии и химической совместимости с содержащим Ag слоем. В некоторых примерных вариантах воплощения только Ti может не обеспечить сильную коррозионную стойкость, однако он может, будучи легированным Ni, выгодно сдвинуть потенциал сплава в «благородную», или положительную, сторону и поэтому может обеспечить лучшую защиту для Ag. В некоторых примерах поддающийся термической обработке (например, закаленный и/или термически закаливаемый) NiTi способен обеспечить улучшенные рабочие характеристики, особенно в отношении долговечности и оптики.

[0076] Кроме того, вышеупомянутые материалы для слоев 8 и 10 могут также обеспечить улучшенное диспергирование Ag в некоторых примерных вариантах воплощения. Предполагается, что обеспечение улучшенных структурных свойств Ag может способствовать достижению лучших оптических свойств, таких как диспергирование. Далее, в настоящее время также предполагается, что присутствие слоя, включающего NiTiOx, рядом с содержащим Ag слоем может в некоторых случаях уменьшить агломерацию и раннее слияние пленки Ag.

[0077] Фиг. 7 основана на фиг. 6. На фиг. 7 покрытие 50′ включает слои 6 и/или 12, содержащие NbZr, Zr, TiCr и/или TiNb, и слои 8 и/или 10, включающие Ni-содержащие барьерные слои.

[0078] Фиг. 8 также основана на фиг. 6 и показывает иллюстративный пример воплощения. На фиг. 8 покрытие 50” включает диэлектрический слой 3 на основе нитрида кремния (необязательный диэлектрический слой 5 отсутствует), первый слой 6 «барьера 2», содержащий NbZr, первый слой 8 «барьера 1», содержащий С22, отражающий ИК-излучение слой 9 на основе серебра, второй слой 10 «барьера 1», содержащий С22, второй слой 12 «барьера 2», содержащий NbZr, и диэлектрический слой 13, содержащий нитрид кремния, который также может служить в качестве защитного верхнего слоя в некоторых случаях. Однако в других примерных вариантах воплощения отдельный защитный верхний слой 16 может присутствовать. В некоторых примерных вариантах воплощения слой 16 может быть выполнен на основе циркония и может состоять из или включать оксид циркония и/или его сплав. Он может также дополнительно включать Al, Ti и/или Mo.

[0079] Фиг. 9 также подобен варианту воплощения по фиг. 6, но фиг. 9 иллюстрирует двойное серебряное покрытие 60. Фиг. 9 включает стеклянную подложку 1, диэлектрический(е) слой(и) 3 и/или 5, первый слой 6 «барьера 2», первый слой 8 «барьера 1», первый отражающий ИК-излучение слой 9, содержащий Ag, второй слой 10 «барьера 1», второй слой 12 «барьера 2», третий слой 18 «барьера 1», второй отражающий ИК-излучение слой 19, содержащий серебро, четвертый слой 20 «барьера 1», четвертый слой 22 «барьера 2», диэлектрический(е) слой(и) 13 и необязательный верхний слой 16. На фиг. 9 слои 8, 10, 18 и/или 20 «барьера 1» могут состоять из или включать любой материал, обсуждавшийся здесь относительно слоев 8 и/или 10 «барьера 1». Однако барьерный слой 18 может в некоторых примерных случаях состоять из или включать другой материал по сравнению с барьерными слоями 8 и 10. Слои 6, 12 и 22 «барьера 2» могут состоять из или включать любой материал, обсуждавшийся здесь относительно слоев 6 и/или 12 «барьера 2». Согласно различным примерным вариантам воплощения могут присутствовать некоторые, все или никакие из диэлектрических слоев 3, 5 и/или 13. Диэлектрические слои 3, 5 и 13 могут состоять из или включать нитрид кремния, оксид кремния, оксинитрид кремния, оксид олова, оксид титана и/или любой другой подходящий диэлектрический материал. В других примерных вариантах воплощения может быть предусмотрен отдельный защитный верхний слой 16. В некоторых примерных вариантах воплощения слой 16 может быть выполнен на основе циркония и может состоять из или включать оксид циркония и/или его сплав, необязательно дополнительно включающий Al, Ti и/или Mo. Другие диэлектрические слои могут быть предусмотрены в других местах в покрытии в других примерах.

[0080] Фиг. 10 иллюстрирует покрытие 50”′, подобное покрытию 50, показанному на фиг. 6. Однако покрытие 50”′ дополнительно включает диэлектрические слои 14 и/или 15. В некоторых примерных вариантах воплощения эти диэлектрические слои могут быть предусмотрены между «Барьером 1» и «Барьером 2» под слоем 9 на основе серебра, а также могут быть предусмотрены между «Барьером 2» и «Барьером 1» над слоем 9 на основе серебра. В некоторых примерных вариантах воплощения согласно фиг. 10 слои 6 и 12 «Барьера 2», будучи заключенными между диэлектрическими слоями, могут дополнительно улучшить химическую и/или механическую стойкость этих слоев и/или всего покрытия в целом. Кроме того, включение диэлектрических слоев 14 и/или 15 в состав покрытия может с выгодой еще больше защитить слой на основе серебра от коррозии и/или царапания. В некоторых примерных вариантах воплощения слои 14 и/или 15 могут включать нитрид кремния, оксид кремния, оксинитрид кремния, оксид титана, оксид олова и любой другой подходящий диэлектрический материал. Кроме того, в некоторых примерных вариантах воплощения слои 14 и/или 15 могут быть плотными.

[0081] Фиг. 11 иллюстрирует покрытие 60′, подобное покрытию 60, показанному на фиг. 9. Однако покрытие 60′ также дополнительно включает диэлектрические слои 14′ и/или 15′. Эти слои подобны слоям 14 и 15, обсуждавшимся выше. Слои 14′ и 15′ также заключают между собой слои «Барьера 2», которые являются соответственно наиболее близким к стеклянной подложке и наиболее далеким от стеклянной подложки. В варианте воплощения по фиг. 11 слои 6 и 12 соответственно заключены между диэлектрическими слоями 3 и/или 5 и 14′, и 15′, и 13.

[0082] Фиг. 12 и 13 представляют собой виды в поперечном разрезе покрытых изделий согласно примерным вариантам воплощения данного изобретения. На фиг. 12 покрытое изделие включает стеклянную подложку 1 (например, подложку из бесцветного, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно - толщиной примерно от 1,0 до 6,0 мм) и многослойное покрытие 75 (или систему слоев), предусмотренное(ую) непосредственно или опосредованно на подложке. Фиг. 12 включает диэлектрический(е) слой(и) 3 и/или 5, барьерный слой 7 и/или 8, слой 9 на основе серебра, барьерный слой 10′, барьерный слой 10” и барьерный слой 24, а также диэлектрический(е) слой(и) 13, который(е) может (могут) служить в качестве верхнего слоя и/или верхнего покрытия согласно различным примерным вариантам воплощения. Диэлектрические слои 3, 5 и 13 могут состоять из или включать нитрид кремния, оксид кремния, оксинитрид кремния, оксид олова, оксид титана и/или любой другой подходящий диэлектрический материал. Другие диэлектрические слои могут быть предусмотрены в других местах в покрытии в других примерах. В других примерных вариантах воплощения может быть предусмотрен отдельный защитный верхний слой 16. В некоторых примерных вариантах воплощения слой 16 может быть выполнен на основе циркония и может состоять из или включать оксид циркония и/или его сплав, необязательно дополнительно включающий Al, Ti и/или Mo.

[0083] На фиг. 12 барьерный слой 6, 7 и/или 8 может состоять из или включать материалы, обсуждавшиеся относительно слоя 7 на фиг. 1-2, включающего Ni-содержащий тройной сплав, слоя(ев) 8 и/или 10 «барьера 1», состоящего из или включающего Ni, Cr, Mo и/или Ti, и/или слоя(ев) 6 и/или 12 «барьера 2», состоящего из или включающего Nb, Zr, Ti, Cr и/или Nb. В некоторых примерах в варианте воплощения по фиг. 12 будет присутствовать только один из слоев 6, 7 и 8. Однако в других вариантах воплощения может присутствовать больше этих слоев.

[0084] Фиг. 12 дополнительно включает барьерный слой 10′, барьерный слой 10” и барьерный слой 16. В некоторых примерных вариантах воплощения барьерный слой 10′ может быть содержащим Ni, так что он хорошо прилипает к слою 9 на основе Ag. В частности, в некоторых примерных вариантах воплощения слой 10′ может состоять из или включать Ni и/или Ti, и/или их оксид (например, Ni_xTi_yO_z). Слой 10” может состоять из или включать Ni и/или Cr, и/или их оксид. Слой 10” может повышать механическую стойкость всего покрытия в целом в некоторых примерных вариантах воплощения. И, наконец, слой 24 в некоторых случаях может представлять собой «Барьерный оксидный» (BOx) слой. В некоторых примерных вариантах воплощения слой 24 может состоять из или включать оксид Sn, TiCr, TiNb, NbZr, CrZr, TiMo, ZrMo, NbMo, CrMo, WCr, WMo, WZr, WNb, WTi, CoMo, CoCr, CoZr, CoNb и/или CoTi. В некоторых примерах наличие барьерного слоя 16 может еще больше улучшить стойкость покрытия.

[0085] Фиг. 13 основана на фиг. 12, но иллюстрирует покрытие 85 с двойными отражающими ИК-излучение слоями. В некоторых примерных вариантах воплощения покрытое изделие, проиллюстрированное на фиг. 13, может быть использовано в качестве монолитного окна с низкоизлучательным покрытием с двойными отражающими ИК-излучение слоями. Это покрытое изделие включает стеклянную подложку 1 (например, подложку из бесцветного, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно - толщиной примерно от 1,0 до 6,0 мм) и многослойное покрытие 85 (или систему слоев), предусмотренное(ую) непосредственно или опосредованно на подложке. Фиг. 13 включает диэлектрический(е) слой(и) 3 и/или 5, барьерный слой 6, 7 и/или 8, слой 9 на основе серебра, барьерный слой 10, 11 и/или 12, слой 19 на основе Ag, барьерный слой 10′, барьерный слой 10” и барьерный слой 24, а также диэлектрический(е) слой(и) 13, который(ые) может (могут) служить в качестве верхнего слоя и/или верхнего покрытия согласно различным примерным вариантам воплощения. В других примерных вариантах воплощения может быть предусмотрен отдельный защитный верхний слой 16. В некоторых примерных вариантах воплощения слой 16 может быть выполнен на основе циркония и может состоять из или включать оксид циркония и/или его сплав, необязательно дополнительно включающий Al, Ti и/или Mo. Диэлектрические слои 3, 5 и 13 могут состоять из или включать нитрид кремния, оксид кремния, оксинитрид кремния, оксид олова, оксид титана и/или любой подходящий диэлектрический материал. Другие диэлектрические слои могут быть предусмотрены в других местах в покрытии в других примерах.

[0086] На фиг. 13 барьерный слой 6, 7 и/или 8 может состоять из или включать материалы, обсуждавшиеся относительно слоя 7 на фиг. 1-2, включающего Ni-содержащий тройной сплав, слоя(ев) 8 и/или 10 «барьера 1», состоящего из или включающего Ni, Cr, Mo и/или Ti, и/или слоя(ев) 6 и/или 12 «барьера 2», состоящего из или включающего Nb, Zr, Ti, Cr и/или Nb. В некоторых примерах в варианте воплощения по фиг. 13 будет присутствовать только один из слоев 6, 7 и 8. Однако в других вариантах воплощения может присутствовать больше этих слоев.

[0087] На фиг. 13 барьерные слои 10′, 10” и 24 могут состоять из или включать материалы, обсуждавшиеся здесь относительно слоев 10′, 10” и 24 в варианте воплощения по фиг. 12.

[0088] В других примерных вариантах воплощения материалы барьерного слоя над слоем на основе серебра могут отличаться от материалов барьерного слоя, находящихся под слоем на основе серебра. Все возможные комбинации упомянутых здесь барьерных слоев могут быть использованы для любого из наборов слоев, показанных на фигурах и описанных здесь.

[0089] В некоторых примерных вариантах воплощения все описанные здесь двойные, тройные, четвертные и т.д. сплавы могут быть напылены из одной металлической и/или керамической мишени, либо они могут быть совместно напылены из двух или более различных мишеней (металлических и/или керамических) в различных вариантах воплощения.

[0090] Фиг. 14 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно примерному варианту воплощения данного изобретения. В некоторых примерных вариантах выполнения покрытое изделие, проиллюстрированное на фиг. 14, может быть использовано в качестве монолитного окна с единственным функциональным слоем. Это покрытое изделие включает стеклянную подложку 1 (например, подложку из бесцветного, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно - толщиной примерно от 1,0 до 6,0 мм) и многослойное покрытие 100 (или систему слоев), предусмотренное(ую) непосредственно или опосредованно на подложке. Фиг. 14 включает стеклянную подложку 1, необязательные диэлектрические слои 3 и/или 5, функциональный слой 9′, содержащий сплав на основе NiCrMo(например, С22, ВС1 и/или В3), необязательный диэлектрический слой 13 и необязательный верхний слой 16. В такое покрытие могут быть включены и другие слои. Слой 13 может состоять из или включать оксид, нитрид и/или оксинитрид кремния, и/или оксид титана, олова и/или т.п. В некоторых примерных вариантах воплощения слой 16 может быть выполнен на основе циркония и может состоять из или включать оксид циркония и/или его сплав, необязательно дополнительно включающий Al, Ti и/или Mo.

[0091] Фиг. 15 показывает примерный вариант воплощения, основанный на варианте воплощения по фиг. 14. На фиг. 15 проиллюстрировано покрытие 100′. На фиг. 15 диэлектрический слой 3 включает нитрид кремния, а диэлектрический слой 5 исключен. Следует отметить, что любой(е) описываемый(е) здесь диэлектрический(е) слой(и) может (могут) быть исключен(ы) согласно различным примерным вариантам воплощения. Более того, эти слои могут быть расщеплены или могут быть вставлены дополнительные слои согласно другим примерным вариантам воплощения. Слой 9′ представляет собой функциональный слой покрытия, при этом слой 9′ включает С22 в варианте воплощения по фиг. 15. Диэлектрический слой 13, который, как указано выше, может включать более чем один дискретный слой, включает нитрид кремния, а слой 13′ включает оксид циркония. Содержащие ZrOx слои могут быть предусмотрены в качестве защитного верхнего слоя в различных вариантах воплощения данного изобретения, включая проиллюстрированные и описанные выше. Однако в некоторых примерных вариантах воплощения в качестве верхнего слоя, например, как упомянуто выше, может быть предусмотрен слой, включающий SixNy.

[0092] Фиг. 16 показывает дальнейший примерный вариант воплощения, основанный на варианте воплощения по фиг. 14. Фиг. 16 подобна фиг. 15, но фиг. 16 дополнительно включает барьерный слой 6′. Барьерный слой 6′ может включать материал, обсуждавшийся в связи с вариантами воплощения по фиг. 6-9 относительно слоя «барьера 2». Таким образом, слой 6′ может служить в качестве барьерного слоя для функционального слоя 9′ и может состоять из NbZr или включать его, как показано на фиг. 16. В других примерных вариантах воплощения слой 6′ может состоять из или включать один или более из Nb, Zr, Ti и/или Cr.

[0093] Обсуждавшиеся здесь барьерные слои могут быть окисленными и/или азотированными согласно различным примерным вариантам воплощения. Эти слои могут быть осаждены в присутствии кислорода и/или азота, и/или могут стать окисленными и/или азотированными во время дальнейших стадий обработки, таких как осаждение последующих слоев и/или термическая обработка, согласно различным примерным вариантам воплощения.

[0094] Кроме того, обсуждавшиеся здесь тройные сплавы на основе Ni могут представлять собой четвертные (четырехкомпонентные) сплавы или даже содержать более четырех компонентов согласно различным примерным вариантам воплощения. Иными словами, несмотря на то, что некоторые примерные варианты воплощения описаны как «тройные сплавы», следует понимать, что такие сплавы могут включать три или более материалов.

[0095] В дальнейших вариантах воплощения слой, состоящий из или включающий NiCr, и/или мишень, используемая для напыления упомянутого слоя, может включать NiCr в соотношении 20:80, 40:60, 60:40 или 80:20 (по массе). Слой, состоящий из или включающий NiMo, и/или мишень, используемая для напыления упомянутого слоя, может включать NiMo в соотношении 20:80, 40:60, 60:40 или 80:20 (по массе). Слой, состоящий из или включающий NbCr, и/или мишень, используемая для напыления упомянутого слоя, может включать NbCr в соотношении 20:80, 40:60, 60:40 или 80:20 (по массе). Слой, состоящий из или включающий NbZr, и/или мишень, используемая для напыления упомянутого слоя, может включать NbZr в соотношении 20:80, 40:60, 60:40 или 80:20 (по массе). Барьерные слои, описываемые здесь, могут также состоять из или включать сплав Haynes 214.

[0096] В некоторых примерных вариантах воплощения покрытое изделие, проиллюстрированное на фиг. 1-16, может быть использовано в качестве монолитного окна с низкоизлучательным покрытием на поверхности 1 и/или 2, причем низкоизлучательное покрытие включает всего лишь один единственный отражающий ИК-излучение слой. Однако в других примерных вариантах воплощения покрытое изделие на фиг. 1 может включать дополнительные слои. Кроме того, покрытое изделие, изготовленное согласно описанным здесь примерным вариантам воплощения, может быть использовано в изолированном стеклопакете (IGU) с покрытием(ями) на поверхности 1, 2, 3 и/или 4; в ламинированном монолитном облегченном стекле с покрытием, заделанным в или размещенным на или напротив промежуточного слоя на поверхностях 2 и/или 3, либо открытым на поверхности 4; в ламинированном IGU с ламинированным наружным слоем стекла с покрытием, заделанным напротив промежуточного слоя на поверхностях 2 и/или 3, либо открытым на поверхности 4; в ламинированном IGU с ламинированным внутренним слоем стекла с покрытием, открытым на поверхностях 3 и/или 6, либо заделанным на поверхностях 4 и/или 5, согласно различным примерным вариантам воплощения и применениям. Иными словами, данное покрытие может быть использовано монолитно либо в стеклопакетах, включающих две или более подложки, или более одного раза в стеклопакете, и может быть предусмотрено на любой поверхности стеклопакета в различных примерных вариантах воплощения. Однако в других примерных вариантах воплощения описанное здесь покрытое изделие может быть использовано с любым числом отражающих ИК-излучение слоев и может быть скомбинировано с любым числом других стеклянных подложек для создания ламинированного и/или изолированного стеклопакета. Такие покрытия могут также быть использованы в связи с IGU, VIG, автомобильным стеклом и любыми другими применениями согласно различным примерным вариантам воплощения.

[0097] Кроме того, описанные здесь покрытия по фиг. 1-16 могут быть использованы на поверхности 1 в тех применениях, в которых покрытия непосредственно подвергаются воздействию внешней атмосферы. В некоторых примерных вариантах воплощения это может включать противоконденсационные покрытия. В других примерных вариантах воплощения это может включать застекленные крыши (световые люки), окна транспортных средств и/или ветровые стекла, изолированные стеклопакеты, стеклопакеты с вакуумной изоляцией (VIG), дверцы холодильников и/или морозильников, и/или т.п. Описанные здесь покрытия по фиг. 1-16 могут также быть нанесены на поверхность 4 двойных стеклопакетов или на поверхность 6 тройных стеклопакетов для улучшения величины U окна. Такие покрытия могут быть также использованы монолитно при таких применениях, как наружные створки двойной двери. В некоторых примерных вариантах воплощения описанные здесь покрытия выгодно продемонстрировали прекрасную долговечность и стабильность, низкое помутнение и гладкость, свойства легкой очистки, в некоторых примерных вариантах воплощения.

[0098] Другие примерные варианты воплощения описанных здесь покрытий, особенно монолитные применения покрытий, включают противоконденсационные покрытия. Описанные здесь покрытия могут быть использованы для противоконденсационных целей на поверхности 1. Это может позволить переднему покрытию быть способным противостоять воздействию наружной среды. В некоторых примерных вариантах воплощения это покрытие может иметь низкий коэффициент полусферического излучения, так что поверхность стекла способна лучше удерживать тепло внутри помещения. Это может выгодно снизить наличие конденсации на ней.

[0099] Другое примерное применение описанных здесь покрытий включает использование примерного покрытия или материалов, описанных здесь, на обращенной внутрь здания поверхности 4 стеклопакета (например, поверхности, наиболее удаленной от солнца). В таких случаях покрытие будет подвергаться воздействию атмосферы. В некоторых случаях это может повредить слой Ag в наборе слоев. Однако, при использовании описанного здесь покрытия, это покрытие, включающее улучшенные барьерные материалы и/или сплавы Ag, может иметь улучшенную стойкость к коррозии и лучшую химическую и/или механическую стойкость.

[00100] Несмотря на то, что некоторые примерные варианты воплощения были описаны как относящиеся к низкоизлучательным покрытиям, различные описанные здесь барьерные слои могут быть использованы в связи с различными типами покрытий.

[00101] Описанное здесь покрытое изделие (например, см. фиг. 1-14) может быть или не быть термообработанным (например, закаленным) в различных примерных вариантах воплощения. Используемые здесь термины «термическая обработка» и «термообработка» означают нагревание изделия до температуры, достаточной для достижения термической закалки и/или термического упрочнения включающего стекло изделия. Данное определение включает, например, нагревание покрытого изделия в термошкафу или печи при температуре, составляющей по меньшей мере примерно 550 градусов С, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 580 градусов С, более предпочтительно - меньшей мере примерно 600 градусов С, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 620 градусов С, а наиболее предпочтительно - по меньшей мере примерно 650 градусов С, в течение достаточного промежутка времени, чтобы обеспечить закалку и/или термическое упрочнение. Этот промежуток может составлять по меньшей мере примерно две минуты или вплоть до примерно 10 минут в некоторых примерных вариантах воплощения.

[00102] Как указано выше, некоторые примерные варианты воплощения могут включать поддерживаемое стеклянной подложкой низкоизлучательное покрытие. Такое покрытое изделие может быть использовано монолитно или наслоено (ламинировано) на другую стеклянную или иную подложку. Это покрытое изделие также может быть встроено в изолированный стеклопакет (IG). Стеклопакеты обычно включают первую и вторую по существу параллельные стеклянные подложки, отстоящие друг от друга. Вокруг периферии подложек предусмотрено уплотнение, а между подложками сохраняется зазор (который может быть по меньшей мере частично заполнен инертным газом, таким как Ar, Xe, Kr и/или т.п.).

[00103] Как упомянуто выше, описанные здесь примерные материалы могут быть использованы в связи с низкоизлучательными и/или противоконденсационными применениями. Примерные низкоизлучательные и/или противоконденсационные покрытия описаны, например, в заявках с порядковыми номерами 12/926,714; 12/923,082; 12/662,894; 12/659,196; 12/385,234; 12/385,802; 12/461,792; 12/591,611; и 12/654,594, полное содержание которых включено сюда по ссылке. Таким образом, например, один или более из описанных здесь материалов барьерных слоев может заменить или дополнить один или более из слоев, включающих Ni и/или Cr, в некоторых примерных вариантах воплощения. В некоторых примерных вариантах воплощения один или более из описанных здесь материалов может заменить или дополнить функциональный отражающий ИК-излучение слой или слои (обычно на основе серебра).

[00104] Некоторые или все описанные здесь слои могут быть размещены осаждением методом распыления или любым иным методом, таким как, например, CVD, осаждение в процессе горения и т.д.

[00105] В данном описании термины «на», «поддерживаемый» и им подобные не следует интерпретировать как означающие, что два элемента непосредственно прилегают друг к другу, если это явно не указано. Иными словами, можно сказать, что первый слой находится «на» втором слое или «поддерживается» вторым слоем, даже если между ними имеется один или более слоев.

[00106] Несмотря на то что изобретение было описано в связи с тем, что в настоящее время считается наиболее практичным и предпочтительным вариантом воплощения, подразумевается, что данное изобретение не должно быть ограничено раскрытым вариантом воплощения, а, напротив, предназначено охватывать различные модификации и эквивалентные компоновки, входящие в пределы сути и объема прилагаемой формулы изобретения.

Реферат

Изобретение относится к стеклу с покрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении механической стойкости, стойкости к коррозии под воздействием кислотных и/или щелочных растворов и защиты от окисления. На стекло наносят слои в следующей последовательности, начиная от стекла: диэлектрический слой на основе нитрида кремния; слой, отражающий ИК-излучение; барьерный слой на основе NbZr; второй диэлектрический слой на основе нитрида кремния; верхний слой оксида циркония. Слой, отражающий ИК-излучение, содержит, мас.%: Ni 54-58, Cr 20-22,5; Mo 12,5-14,5. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 19 ил., 3 табл.

Формула