汽車玻璃作為汽車的重要組成部分直接影響駕乘舒適度。汽車玻璃隔熱膜需滿足前擋風玻璃可見光透過率≥70%（國標要求），同時具備高紅外阻隔率。本文基于磁控濺射技術，在玻璃基底上制備TiO?/Ag/TiO?三層結構隔熱膜，通過優(yōu)化工藝參數提升光學與隔熱性能，滿足節(jié)能環(huán)保需求。費曼儀器在汽車工業(yè)領域從研發(fā)、生產到質檢的全流程中均有嚴格監(jiān)控。Flexfilm汽車玻璃透過率檢測儀通過對汽車玻璃透光率進行檢測為優(yōu)化工藝、提高性能節(jié)能環(huán)保的隔熱膜開發(fā)提供參考。

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隔熱膜的制備

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本文采用磁控濺射工藝，在普通玻璃基底上制備由底層 TiO?膜、金屬 Ag 膜、表層 TiO?膜組成的隔熱膜，通過單因素變量法確定各膜層最佳制備參數。

金屬Ag膜的制備與測試

金屬Ag 膜對紅外光反射率較高，其沉積厚度影響隔熱膜的透光和隔熱效果。

實驗采用直流磁控濺射技術，Ag 靶材純度 99.99%，本底真空度 3×10?3Pa，濺射氣壓 1.0Pa，通過單因素變量法調節(jié)濺射時間、Ag 靶功率和 Ar 流量。

不同條件下的Ag 膜透過率曲線

當濺射時間 0.6min、功率 110W、Ar 流量 25 sccm時，可見光平均透過率超過 70%，滿足汽車玻璃采光要求，且紅外光透過率較低。

Ag膜層厚度變化

膜厚監(jiān)測表明，此時Ag 膜厚度約 15.23nm，沉積速率約 0.42nm/s，膜層均勻。

表層TiO?膜的制備與測試

TiO?作為寬帶隙半導體，折射率高、化學穩(wěn)定性好，覆蓋在 Ag 膜表面可抑制 Ag 氧化并起增透作用。

實驗采用射頻磁控濺射技術，TiO?靶材純度 99.99%，本底真空度 3×10?3Pa，濺射氣壓 1.0Pa，調節(jié)濺射時間、功率和 Ar 流量。

不同條件下的TiO?膜透過率曲線

當濺射時間 30min、功率 175W、Ar 流量 20 sccm時，膜層致密連續(xù)，可見光透過率最高，紅外光透過率較低。

TiO?膜層厚度變化

膜厚監(jiān)測表明，此時TiO?膜厚度約 403.5?，沉積速率約 1.67?/min。

底層膜的制備與測試

底層膜用于提高 Ag 膜與玻璃基底的結合力，對比TiO?和SiO?兩種材料。

底層 SiO?濺射時間對隔熱膜透光性能的影響

底層TiO?濺射時間對隔熱膜透光性能的影響

當底層TiO?濺射時間 25min 時，可見光平均透過率約 73%，紅外光透過率較低，且與 Ag 膜、表層 TiO?膜的結合力較好。相比之下，SiO?作為底層時可見光透過率更低，故選擇 TiO?作為底層材料。

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性能表征

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光學性能測試

最終制備樣品的透過率曲線

在 200-380nm紫外波段，透過率幾乎為 0，有效阻隔紫外線；在 380-780nm可見光波段，平均透過率約73%，滿足采光要求；在 780nm 以上近紅外波段，平均透過率低于 50%，對紅外光反射率高，滿足作為隔熱膜的要求。

隔熱性能測試

隔熱性能曲線變化

利用自制隔熱箱，將樣品與普通玻璃對比，在模擬太陽光照射下監(jiān)測溫度變化。結果顯示：照射 30min 后，樣品與普通玻璃的溫差趨于穩(wěn)定，約 4℃，且持續(xù) 80min 后穩(wěn)定性良好。結合透過率計算，綜合隔熱率約 60%。

耐水浸腐蝕性測試

浸泡前后透過率變化曲線

將樣品浸泡 24h，測試浸泡前后可見光透過率。結果顯示：透過率略有下降，但仍具有明顯光譜選擇性，表明表層 TiO?有效保護了膜層，耐腐蝕性較好。

膜基結合力分析

摩擦前后可見光透過率對比曲線

通過簡易摩擦實驗和膠粘法測試，摩擦前后可見光透過率差值絕對值在 4% 以下，表明膜層與基底、膜層之間結合力較強。膠帶剝離實驗顯示，底層膜與玻璃基底結合緊密，表層膜略有變化，中間 Ag 膜結合力相對較弱。

本文采用磁控濺射工藝制備了底層 TiO?/ 金屬 Ag / 表層 TiO?結構的汽車玻璃隔熱膜，通過單因素變量法確定最佳參數，該條件下制備的隔熱膜表面致密均勻，可見光平均透過率約 73%，紅外光平均透過率低于 50%，隔熱溫差約 4℃，耐水浸腐蝕性和膜基結合力良好，符合汽車玻璃透光率≥70%的隔熱膜的使用要求，為綠色低碳環(huán)保的汽車玻璃技術提供了參考。

Flexfilm汽車玻璃透過率

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用于測量汽車風擋玻璃在某個特定角度下的光譜透射比，并計算出TL、Ta、Tr、Tb、 Ts、Tp、RR、BR、PR、Yxy、Lab等值。

這款汽車擋風玻璃專用檢測設備，可直接對成品玻璃進行無損測量，無需裁切。其測量位置和角度可自由調節(jié)，并具備數據存儲和打印功能，技術成熟可靠，專為汽車玻璃光學性能檢測而研發(fā)。

• 汽車玻璃多功能相機區(qū)專用測量儀器
• 無需裁切，可直接測量
• 多角度測量
• P/S 多角度測量偏振分光測
• 快速測量

費曼儀器致力于為全球汽車工業(yè)智造提供精準測量解決方案。Flexfilm汽車玻璃透過率用于測量汽車風擋玻璃在某個特定角度下的光譜透射比，對汽車玻璃透光率進行精準測量。

原文參考：《汽車玻璃隔熱膜的制備及其性能優(yōu)化》

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