CC BY
59
УДК 396.321
О.П. Кузнецов*, М.М. Куниевский*, Б.В. Поллер**, В.А. Косинов*
О.В. Косинов*, В.А. Васильев**
Группа предприятий «Профиль»*, ЗАО «СКБ»**, Новосибирск
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАГНЕТРОННОГО НАПЫЛЕНИЯ TIO2 В ТЕПЛОТЕХНИКЕ, ОПТИКЕ И НАНООПТИКЕ
В целях уменьшения энергопотребления во всём мире широко используются для остекления зданий стёкла с низкой излучательной способностью, так называемая технология LOW E. В нашей стране такие покрытия называют теплоотражающими или энергосберегающими (ТОП).
При получении теплоотражающих покрытий наиболее широко используются просветлённые окислами металлов серебряные покрытия. Из всего многообразия по физико-химическим свойствам для просветления серебряного слоя подходят: окись висмута, окись титана, по литературным данным - нитрид кремния. Другие окислы не проходят либо по физическим свойствам, либо из-за дороговизны. Окись висмута уже более 20 лет используется при производстве стекла с теплоотражающими покрытиями. К сожалению, стекло с ТОП на основе окиси висмута имеет неудовлетворительную химическую стойкость и даже при низкой стоимости исходных компонентов, не может конкурировать с современной продукцией передовых производителей.
Результаты новейших технологических исследований, с параметрами процессов, обычно не публикуются и не обсуждаются. Предлагается либо готовая продукция, либо комплекс оборудования с технологической поддержкой стоимостью в десятки миллионов долларов.
Предприятием «Профиль» в 2004 году были начаты технологические исследования по созданию ТОП с новыми покрытиями. Был проведен патентный поиск, проанализированы технологии и схемы установок для нанесения покрытий на стекла в городах Томске, Москве, Челябинске.
За время проведения исследований было практически опробовано 8 конструкций магнетронов и 6 типов источников питания. Разработана и эксплуатируется компьютеризованная система управления магнетронным напылением покрытий.
В настоящий момент технологически решена задача нанесения на строительное стекло размером 2 х 3 м2 покрытия на основе окиси титана. Высокий коэффициент преломления оптического излучения видимого спектра, крайне низкий коэффициент поглощения, высокая степень адгезии с подложкой, высокая химстойкость, высокая производительность и приемлемая себестоимость - вот неполный перечень свойств нового покрытия.
Данная технология позволяет получать покрытия на основе окиси титана с высокой повторяемостью свойств, с толщиной покрытия много меньше рабочей длины волны света. Наиболее перспективным это покрытие является при производстве стекла с ТОП. Полученные опытные образцы стекла с ТОП с окисью титана обладают высокой химической стойкостью. Однослойные
покрытия окиси титана на стекло имеют также и высокие декоративные свойства.
Исследования образцов стекол с окисью титана выполненные в ЗАО «СКБ», показали перспективность их применения в качестве внешних защитных стекол для оптической аппаратуры, длительно эксплуатирующейся вне помещений.
Известны самоочищающиеся поверхности с окисью титана, где используется эффект каталитического разложения загрязнений в присутствии ультрафиолетового излучения. Также обнаружен гидрофобный эффект при покрытиях стекол нанопленками [1].
Область применения разработанной технологии не должна ограничиваться только производством стеклопакетов. Перспективные направления это - самоочищающиеся покрытия, покрытия на рулонные материалы, покрытия для катализаторов и нанооптики. Кроме того, данная технология не ограничена только титаном и для других целей могут быть использованы другие металлы для создания высокостабильных оптических покрытий.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Технологии миниатюризации «сверху - вниз» или «снизу - вверх» / В.Д. Вернер, П.П. Мальцев, А.Н. Сауров и др. // Нано и микросистемная техника. - М.: Техносфера, 2005. - 498 с.
© О.П. Кузнецов, М.М. Куниевский, Б.В. Поллер, В.А. Косинов, О.В. Косинов, В.А.
Васильев, 2007
