Transmisia luminii sticlei acoperite depinde de multipli factori si poate fi rezumata in doua aspecte majore: caracteristicile substratului de sticla in sine si stratul de acoperire.
I. Factorii suportului de sticlă (fundație)
Înainte de acoperire, sticla în sine este baza pentru transmiterea luminii.
Materialul și puritatea sticlei: transmisia luminii a celei mai comune sticlă float în sine este între 88% și 91% (pentru sticlă albă standard de 6 mm). Dacă se folosește sticlă ultra-clară (sticlă cu -fier scăzut), transmisia luminii a substratului său poate fi de peste 91%, deoarece reduce semnificativ absorbția luminii vizibile de către impuritățile de fier, oferind un punct de pornire mai ridicat pentru acoperirea ulterioară.
Grosimea sticlei: Cu cât sticla este mai groasă, cu atât absoarbe și reflectă mai mult lumina și astfel transmisia luminii va scădea ușor. De exemplu, pentru același proces de acoperire, transmisia luminii a sticlei de 6 mm este mai mare decât cea a sticlei de 12 mm.
ii. Factorii stratului de acoperire (cheie de bază)
Stratul de acoperire este miezul care determină performanța optică finală a sticlei acoperite (cum ar fi transmisia luminii, reflectanța, coeficientul de umbrire etc.).
Compoziția materialului stratului de film:
Acesta este cel mai fundamental factor. Diferiți metale sau compuși metalici au efecte complet diferite asupra luminii.
Filme simple-argintii, duble-argintii și triple-argintii Low-E: se obțin performanțe diferite prin încorporarea unor cantități diferite de straturi de argint (Ag). Stratul de argint este un reflector excelent al razelor infraroșii, dar are o transmisie mare pentru lumina vizibilă. În general, cu cât există mai multe straturi de argint, cu atât este mai bună izolarea termică și performanța de conservare a căldurii (emisivitate scăzută), dar inginerii pot găsi un echilibru între cea mai bună izolație termică și cea mai mare transmisie a luminii prin ajustarea altor straturi de film.
Straturi de film de oxid: cum ar fi dioxid de titan (TiO₂), dioxid de siliciu (SiO₂), oxid de zinc (ZnO), etc. Aceste filme dielectrice servesc în principal scopurilor de reglementare, cum ar fi protejarea straturilor funcționale, modificarea proprietăților optice și îmbunătățirea culorii etc. Tipurile, grosimile și secvențele lor afectează direct culoarea finală și transmiterea luminii.
Straturi de film de nitrură: cum ar fi nitrura de siliciu (Si₃N₄), sunt utilizate în mod obișnuit ca straturi de protecție și sunt, de asemenea, foarte dure și rezistente la uzură-.
Structura și grosimea stratului de film:
Sistemul de film din sticlă acoperită este o structură complexă multistrat la scară nanometrică. Grosimea fiecărui strat a fost calculată cu precizie, iar efectul așteptat este obținut profitând de interferența luminii.
Prin controlul precis al grosimii fiecărui strat, se poate obține transmisie sau reflectare îmbunătățită a luminii de lungimi de undă specifice. De exemplu, designul sticlei Low-E urmărește să maximizeze transmisia luminii vizibile (380-780nm) în același timp maximizând reflexia razelor medii - și infraroșii îndepărtate (radiația termică). Chiar și cea mai mică modificare a grosimii filmului poate modifica semnificativ transmisia și reflectanța luminii.
Tipuri și funcții ale straturilor de film:
Acoperire cu control solar: Scopul său principal este de a reflecta energia radiației solare și de a reduce coeficientul de umbrire. Transmitanța luminii a acestui tip de strat de film este de obicei scăzută (de exemplu, 20%-50%) și vine într-o varietate de culori (cum ar fi bronz, auriu, albastru etc.). Este adesea folosit în pereții cortină pentru a reduce intrarea căldurii din interior.
Acoperire cu-E scăzută: scopul său principal este de a reflecta radiația de căldură din interior, oferind izolație și conservarea energiei. Filmele moderne Low-E (în special cele duble-argintii și triple-argintii) pot obține o transmisie ridicată a luminii (cum ar fi 60%-80%), având în același timp performanțe excelente de izolare termică, făcându-le foarte potrivite pentru clădirile rezidențiale și comerciale care urmăresc iluminarea naturală.
Acoperire anti-reflexivă (Acoperire AR): concepută special pentru a maximiza transmisia luminii (până la 99%), compensează lumina reflectată de pe suprafața sticlei prin acoperirea cu mai multe straturi de filme dielectrice de grosimi specifice pe ambele părți ale sticlei. Este folosit în mod obișnuit în vitrine de muzeu, ecrane de afișare, sticlă solară fotovoltaică etc.
Procesul de producție
Acoperire offline (pulverizare cu magnetron): procesul este flexibil și poate produce sisteme complexe de pelicule de diferite culori și funcții (cum ar fi argintiu dublu, argint triplu Low-E), cu performanțe superioare. Cu toate acestea, stratul de film este relativ moale (de obicei, trebuie transformat în sticlă izolatoare pentru utilizare).
Acoperire online (Depunerea de vapori chimici CVD): Stratul de film este dur și durabil și poate fi folosit ca o singură bucată, dar funcția sa este relativ unică. De obicei, transmisia luminii este ridicată și nu poate fi ajustată (de exemplu, binecunoscuta sticlă casnică „online High-Low-E” are o transmisie a luminii de peste 80%).
Rezumat
În termeni simpli, transmisia luminii sticlei acoperite este rezultatul efectului combinat al „transmisiei luminii a sticlei de bază” și „efectelor de interferență, absorbție și reflexie ale stratului de acoperire asupra luminii”.
Dacă doriți să obțineți o transmisie ridicată a luminii, ați alege sticla ultra-clară ca material de bază și ați acoperi-o cu o peliculă cu-transparență scăzută-E sau cu o peliculă anti-reflex.
Dacă doriți să obțineți o transmisie scăzută a luminii (adică, efect de umbrire), ați alege să o acoperiți cu o peliculă de control al luminii solare, care crește în mod deliberat reflexia și absorbția luminii vizibile.
Prin urmare, atunci când alegeți sticlă acoperită, este esențial să vă definiți în mod clar nevoile principale: dacă urmăriți o transparență ridicată pentru iluminare și conservarea căldurii (transparență ridicată Low-E) sau dacă urmăriți efecte de umbrire și aspect (film de control al luminii solare). Producătorii pot „personaliza” cu precizie produse cu o transmisie diferită a luminii prin ajustarea materialului, structurii și grosimii stratului de film.
