[发明专利]一种测量在线低辐射节能镀膜玻璃辐射率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量在线低辐射节能镀膜玻璃辐射率的方法，属于镀膜玻璃性能在线检测领域。

背景技术

低辐射玻璃(Low-E)，是一种常见的建筑节能镀膜玻璃，除了能像普通建筑玻璃满足日常采光需求外，还能通过对中远红外光的高反作用来减少建筑物内部的热辐射损耗，从而达到保温节能的目的。Low-E玻璃的节能效应主要是由其表面薄膜材料赋予的，该功能薄膜通常由导电材料组成，导电材料中大量的自由电子对2.5～25μm的红外光具有很强的反射作用，且只需几十至几百纳米的厚的导电材料就能达到很好的反射效果，而材料在某一波段的反射率较高时，辐射率便会降低，因此我们将这种镀膜玻璃称之为低辐射玻璃。通常，Low-E玻璃根据其涂层沉积方式分为离线及在线两种类型，前者采用物理沉积技术，通常为磁控溅射及蒸镀，需要真空环境镀膜；而后者的薄膜沉积过程与浮法玻璃生产线兼容，往往为化学气相沉积，制备工艺连续，成本较低，其中最为普遍的在线Low-E玻璃为SnO₂:F/SiC_xO_y镀膜玻璃。

顾名思义，Low-E玻璃节能效果好坏的评判标准即为辐射率E，辐射率越低，其节能效果便越好。目前，有三种通用的方法来测量Low-E玻璃的辐射率：1）红外反射测试法，这是最为标准的测试方法，即通过测量样品的在2.5～25μm波段的反射率，以普朗克黑体辐射为基准，通过式：

E=∫2.5μm25μm[1-R(λ)]PB(λ)dλ∫2.5μm25μmPB(λ)dλ]]>

求出辐射率，其中R为发射率，P_B为普朗克黑体辐射，该方法是目前所有方法中准确度，认可度最高的测量方法，但其测试方式较为繁琐，耗时较长，测试样品受测量仪器限制，无法满足实时在线测量；2）表面辐射率测定，该测试方法需模拟一个黑体辐射的环境条件，通过2个高低热辐射率值的补偿标准样品调节设备，然后测试直接得到Low-E玻璃的表面热辐射率值，该方法虽然简便快捷，但其对环境要求及标准样品的要求较高，往往获得数据不够准确；3）四探针测量Low-E薄膜表面方电阻，如前文所述，Low-E涂层的低辐射性能源于其良好的电学性能，因此，理论上能够表征电学性能的参数同样能够用来衡量其低辐射性能，这种参数即为表面方电阻。然而，四探针测量为接触式测量，且需直接接触至导电层表面，限制了其应用范围。对于离线及在线两种类型的Low-E玻璃，在线Low-E玻璃无疑更需要对其性能进行实时监控，而上述三种目前均在对在线Low-E的实时监控方面存在一定缺陷。

发明内容

本发明的目的是提出一种快速、非接触式、非破坏性、高精度的测量在线低辐射节能镀膜玻璃辐射率的方法。

本发明是基于椭圆偏振技术及电学性能与低辐射性能之间的物理及函数关系，提出的测量在线低辐射节能镀膜玻璃辐射率的方法，首先，通过椭圆偏振法，结合合适的结构模型及Drude色散方程，测算出能够反映材料电学性能的两个参数，等离子震荡频率ω_P及电子碰撞频率^ωτ，然后再利用该参数与辐射率之间的函数关系求出低辐射率。