Η διαπερατότητα φωτός του επικαλυμμένου γυαλιού εξαρτάται από πολλούς παράγοντες και μπορεί να συνοψιστεί σε δύο κύριες πτυχές: τα χαρακτηριστικά του ίδιου του γυάλινου υποστρώματος και του στρώματος επικάλυψης.
I. Παράγοντες Γυάλινου Υποστρώματος (Θεμέλιο)
Πριν από την επίστρωση, το ίδιο το γυαλί είναι η βάση για τη μετάδοση του φωτός.
Το υλικό και η καθαρότητα του γυαλιού: Η διαπερατότητα του φωτός του πιο συνηθισμένου γυαλιού επίπλευσης είναι μεταξύ 88% και 91% (για τυπικό λευκό γυαλί 6 mm). Εάν χρησιμοποιείται εξαιρετικά διαυγές γυαλί (χαμηλό-γυαλί σιδήρου), η διαπερατότητα φωτός του υποστρώματος του μπορεί να είναι έως και πάνω από 91%, καθώς μειώνει σημαντικά την απορρόφηση του ορατού φωτός από ακαθαρσίες σιδήρου, παρέχοντας υψηλότερο σημείο εκκίνησης για την επόμενη επίστρωση.
Το πάχος του γυαλιού: Όσο πιο παχύ είναι το γυαλί, τόσο περισσότερο απορροφά και αντανακλά το φως, και έτσι η διαπερατότητα του φωτός θα μειωθεί ελαφρώς. Για παράδειγμα, για την ίδια διαδικασία επίστρωσης, η διαπερατότητα φωτός του γυαλιού 6 mm είναι υψηλότερη από εκείνη του γυαλιού 12 mm.
Ii. Παράγοντες του στρώματος επικάλυψης (κλειδί πυρήνα)
Το στρώμα επίστρωσης είναι ο πυρήνας που καθορίζει την τελική οπτική απόδοση του επικαλυμμένου γυαλιού (όπως η διαπερατότητα του φωτός, η ανάκλαση, ο συντελεστής σκίασης κ.λπ.).
Σύνθεση υλικού του στρώματος φιλμ:
Αυτός είναι ο πιο θεμελιώδης παράγοντας. Διαφορετικά μέταλλα ή μεταλλικές ενώσεις έχουν τελείως διαφορετικά αποτελέσματα στο φως.
Μονές-ασημένιες, διπλές-ασημένιες και τριπλές-ασημένιες ταινίες Low-E: Οι διαφορετικές επιδόσεις επιτυγχάνονται με την ενσωμάτωση διαφορετικών ποσοτήτων στρωμάτων αργύρου (Ag). Το στρώμα αργύρου είναι ένας εξαιρετικός ανακλαστήρας των υπέρυθρων ακτίνων, αλλά έχει υψηλή διαπερατότητα για το ορατό φως. Γενικά, όσο περισσότερα στρώματα αργύρου υπάρχουν, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση θερμομόνωσης και διατήρησης θερμότητας (χαμηλή εκπομπή), αλλά οι μηχανικοί μπορούν να επιτύχουν μια ισορροπία μεταξύ της καλύτερης θερμομόνωσης και της υψηλότερης διαπερατότητας φωτός ρυθμίζοντας άλλα στρώματα φιλμ.
Στιβάδες μεμβράνης οξειδίου: όπως διοξείδιο τιτανίου (TiO2), διοξείδιο του πυριτίου (SiO2), οξείδιο ψευδαργύρου (ZnO), κ.λπ.
Τα στρώματα μεμβράνης νιτριδίου: όπως το νιτρίδιο του πυριτίου (Si3N4), χρησιμοποιούνται συνήθως ως προστατευτικά στρώματα και είναι επίσης πολύ σκληρά και ανθεκτικά στη φθορά-.
Η δομή και το πάχος του στρώματος μεμβράνης:
Το σύστημα φιλμ από επικαλυμμένο γυαλί είναι μια πολύπλοκη δομή πολλαπλών στρωμάτων νανοκλίμακας. Το πάχος κάθε στρώσης έχει υπολογιστεί με ακρίβεια και το αναμενόμενο αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με την εκμετάλλευση της παρεμβολής φωτός.
Με τον ακριβή έλεγχο του πάχους κάθε στρώσης, μπορεί να επιτευχθεί βελτιωμένη μετάδοση ή ανάκλαση φωτός συγκεκριμένων μηκών κύματος. Για παράδειγμα, ο σχεδιασμός του γυαλιού Low-E στοχεύει στη μεγιστοποίηση της μετάδοσης του ορατού φωτός (380-780nm) ενώ μεγιστοποιεί την ανάκλαση των μεσαίων - και των μακρινών υπέρυθρων ακτίνων (θερμική ακτινοβολία). Ακόμη και η παραμικρή αλλαγή στο πάχος του φιλμ μπορεί να αλλάξει σημαντικά τη μετάδοση και την ανάκλαση του φωτός.
Τύποι και λειτουργίες στρώσεων φιλμ:
Solar Control Coating: Ο κύριος σκοπός του είναι να αντανακλά την ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας και να μειώσει τον συντελεστή σκίασης. Η διαπερατότητα φωτός αυτού του τύπου στρώματος φιλμ είναι συνήθως χαμηλή (για παράδειγμα, 20%-50%) και διατίθεται σε ποικιλία χρωμάτων (όπως μπρούτζος, χρυσός, μπλε κ.λπ.). Χρησιμοποιείται συχνά σε τοίχους κουρτινών για να μειώσει την είσοδο θερμότητας σε εσωτερικούς χώρους.
Επίστρωση χαμηλής-Ε: Ο κύριος σκοπός της είναι να αντανακλά την ακτινοβολία θερμότητας εσωτερικού χώρου, παρέχοντας μόνωση και εξοικονόμηση ενέργειας. Οι σύγχρονες μεμβράνες χαμηλής-Ε (ειδικά οι διπλές-ασημένιες και τριπλές-ασημένιες) μπορούν να επιτύχουν υψηλή διαπερατότητα φωτός (όπως 60%-80%) ενώ έχουν εξαιρετική απόδοση θερμομόνωσης, καθιστώντας τις εξαιρετικά κατάλληλες για κατοικίες και εμπορικά κτίρια που επιδιώκουν φυσικό φωτισμό.
Anti-reflective Coating (AR Coating): Ειδικά σχεδιασμένο για να μεγιστοποιεί τη μετάδοση του φωτός (έως και πάνω από 99%), αντισταθμίζει το ανακλώμενο φως από την επιφάνεια του γυαλιού επικαλύπτοντας πολλαπλά στρώματα διηλεκτρικών μεμβρανών συγκεκριμένου πάχους και στις δύο πλευρές του γυαλιού. Χρησιμοποιείται συνήθως σε προθήκες μουσείων, οθόνες, ηλιακά φωτοβολταϊκά γυαλιά κ.λπ.
Διαδικασία παραγωγής
Επικάλυψη εκτός σύνδεσης (διασκορπισμός μαγνητρονίου) : Η διαδικασία είναι ευέλικτη και μπορεί να παράγει πολύπλοκα συστήματα φιλμ διαφόρων χρωμάτων και λειτουργιών (όπως διπλό ασημί, τριπλό ασήμι Low-E), με ανώτερη απόδοση. Ωστόσο, το στρώμα μεμβράνης είναι σχετικά μαλακό (συνήθως χρειάζεται να γίνει μονωτικό γυαλί για χρήση).
Ηλεκτρονική επίστρωση (Chemical vapor Deposition CVD): Το στρώμα μεμβράνης είναι σκληρό και ανθεκτικό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ενιαίο κομμάτι, αλλά η λειτουργία του είναι σχετικά ενιαία. Συνήθως, η μετάδοση του φωτός είναι Υψηλή και δεν μπορεί να ρυθμιστεί (για παράδειγμα, το γνωστό οικιακό γυαλί "online High-Low-E" έχει διαπερατότητα πάνω από 80%).
Περίληψη
Με απλά λόγια, η διαπερατότητα φωτός του επικαλυμμένου γυαλιού είναι το αποτέλεσμα της συνδυασμένης επίδρασης της "διαπερατότητας φωτός του γυαλιού βάσης" και των "επιδράσεων παρεμβολής, απορρόφησης και ανάκλασης του στρώματος επικάλυψης στο φως".
Εάν θέλετε να επιτύχετε υψηλή διαπερατότητα φωτός, θα επιλέξετε εξαιρετικά-διαφανές γυαλί ως υλικό βάσης και θα το επικαλύψετε με μια μεμβράνη χαμηλής{1}} υψηλής διαφάνειας-Ε ή κατά-ανακλάσεως.
Εάν θέλετε να επιτύχετε χαμηλή μετάδοση φωτός (δηλαδή, εφέ σκίασης), θα επιλέξετε να το καλύψετε με μια μεμβράνη ελέγχου του ηλιακού φωτός, η οποία αυξάνει σκόπιμα την αντανάκλαση και την απορρόφηση του ορατού φωτός.
Επομένως, όταν επιλέγετε επικαλυμμένο γυαλί, είναι σημαντικό να προσδιορίζετε με σαφήνεια τις βασικές σας ανάγκες: εάν επιδιώκετε υψηλή διαφάνεια για φωτισμό και διατήρηση θερμότητας (υψηλή διαφάνεια Χαμηλή-E) ή εάν επιδιώκετε εφέ σκίασης και εμφάνισης (φίλμ ελέγχου ηλιακού φωτός). Οι κατασκευαστές μπορούν να «προσαρμόσουν» με ακρίβεια προϊόντα με διαφορετική μετάδοση φωτός, προσαρμόζοντας το υλικό, τη δομή και το πάχος του στρώματος φιλμ.
