La trasmissione luminosa del vetro rivestito dipende da molteplici fattori e può essere riassunta in due aspetti principali: le caratteristiche del substrato di vetro stesso e dello strato di rivestimento.
I. Fattori del substrato di vetro (fondazione)
Prima del rivestimento, il vetro stesso costituisce la base per la trasmissione della luce.
Il materiale e la purezza del vetro: la trasmissione luminosa del vetro float più comune è compresa tra l'88% e il 91% (per vetro bianco standard da 6 mm). Se viene utilizzato vetro ultra-trasparente (vetro a basso-ferro), la trasmissione della luce del suo substrato può superare il 91%, poiché riduce significativamente l'assorbimento della luce visibile da parte delle impurità di ferro, fornendo un punto di partenza più elevato per il successivo rivestimento.
Lo spessore del vetro: più spesso è il vetro, più assorbe e riflette la luce, quindi la trasmissione della luce diminuirà leggermente. Ad esempio, per lo stesso processo di rivestimento, la trasmissione luminosa del vetro da 6 mm è superiore a quella del vetro da 12 mm.
II. Fattori dello strato di rivestimento (chiave principale)
Lo strato di rivestimento è il nucleo che determina le prestazioni ottiche finali del vetro rivestito (come trasmissione della luce, riflettanza, coefficiente di ombreggiatura, ecc.).
Composizione materiale dello strato di pellicola:
Questo è il fattore fondamentale. Metalli diversi o composti metallici hanno effetti completamente diversi sulla luce.
Pellicole a basso-argento, doppio-argento e triplo-argento a basso-argento: prestazioni diverse si ottengono incorporando diverse quantità di strati di argento (Ag). Lo strato d'argento è un ottimo riflettore dei raggi infrarossi, ma ha un'elevata trasmittanza per la luce visibile. In generale, maggiore è il numero di strati d'argento, migliore è l'isolamento termico e le prestazioni di conservazione del calore (bassa emissività), ma gli ingegneri possono trovare un equilibrio tra il miglior isolamento termico e la massima trasmissione della luce regolando altri strati di pellicola.
Strati di film di ossido: come biossido di titanio (TiO₂), biossido di silicio (SiO₂), ossido di zinco (ZnO), ecc. Questi film dielettrici servono principalmente a scopi normativi, come proteggere gli strati funzionali, alterare le proprietà ottiche e migliorare il colore, ecc. I loro tipi, spessori e sequenze influenzano direttamente il colore finale e la trasmissione della luce.
Strati di pellicola di nitruro: come il nitruro di silicio (Si₃N₄), sono comunemente usati come strati protettivi e sono anche molto duri e resistenti all'usura-.
La struttura e lo spessore dello strato di pellicola:
Il sistema a pellicola di vetro rivestito è una complessa struttura multistrato su scala nanometrica. Lo spessore di ogni strato è stato calcolato con precisione e l'effetto atteso si ottiene sfruttando l'interferenza della luce.
Controllando con precisione lo spessore di ciascuno strato, è possibile ottenere una migliore trasmissione o riflessione della luce di lunghezze d'onda specifiche. Ad esempio, il design del vetro Low-E mira a massimizzare la trasmissione della luce visibile (380-780 nm) massimizzando al tempo stesso la riflessione dei raggi infrarossi medi - e lontani (radiazione termica). Anche il minimo cambiamento nello spessore della pellicola può alterare significativamente la trasmissione e la riflettanza della luce.
Tipi e funzioni degli strati di pellicola:
Rivestimento a controllo solare: il suo scopo principale è riflettere l'energia della radiazione solare e ridurre il coefficiente di ombreggiamento. La trasmissione della luce di questo tipo di strato di pellicola è generalmente bassa (ad esempio, 20%-50%) ed è disponibile in una varietà di colori (come bronzo, oro, blu, ecc.). Viene spesso utilizzato nelle facciate continue per ridurre l'ingresso di calore interno.
Rivestimento a bassa-Emissività: il suo scopo principale è riflettere la radiazione termica interna, fornendo isolamento e risparmio energetico. Le moderne pellicole Low-E (in particolare quelle doppio-argento e triplo-argento) possono raggiungere un'elevata trasmissione della luce (come il 60%-80%) pur avendo eccellenti prestazioni di isolamento termico, rendendole altamente adatte per edifici residenziali e commerciali che perseguono l'illuminazione naturale.
Rivestimento anti-riflesso (rivestimento AR): progettato specificatamente per massimizzare la trasmissione della luce (fino a oltre il 99%), compensa la luce riflessa dalla superficie del vetro rivestendo più strati di pellicole dielettriche di spessori specifici su entrambi i lati del vetro. È comunemente usato nelle vetrine dei musei, negli schermi, nel vetro solare fotovoltaico, ecc.
Processo di produzione
Rivestimento offline (sputtering magnetron): il processo è flessibile e può produrre sistemi di film complessi di vari colori e funzioni (come doppio argento, triplo argento Low-E), con prestazioni superiori. Tuttavia, lo strato di pellicola è relativamente morbido (di solito deve essere trasformato in vetro isolante per l'uso).
Rivestimento in linea (deposizione chimica da vapore CVD): lo strato di pellicola è duro e durevole e può essere utilizzato come un unico pezzo, ma la sua funzione è relativamente unica. Di solito, la trasmissione della luce è Alta e non può essere regolata (ad esempio, il ben-vetro domestico "online High-Low-E" ha una trasmissione della luce superiore all'80%).
Riepilogo
In termini semplici, la trasmissione luminosa del vetro rivestito è il risultato dell'effetto combinato della "trasmissione luminosa del vetro di base" e degli "effetti di interferenza, assorbimento e riflessione dello strato di rivestimento sulla luce".
Se desideri ottenere un'elevata trasmissione della luce, scegli il vetro ultra-trasparente come materiale di base e rivestilo con una pellicola Low-E o una pellicola anti-riflesso ad alta-trasparenza.
Se si desidera ottenere una bassa trasmissione della luce (ovvero un effetto ombreggiante), si sceglie di rivestirlo con una pellicola per il controllo della luce solare, che aumenta deliberatamente la riflessione e l'assorbimento della luce visibile.
Pertanto, quando si sceglie il vetro rivestito, è essenziale definire chiaramente le proprie esigenze principali: se si sta perseguendo un'elevata trasparenza per l'illuminazione e la conservazione del calore (alta trasparenza Low-E) o se si stanno perseguendo effetti di ombreggiatura ed aspetto (pellicola per il controllo della luce solare). I produttori possono "personalizzare" con precisione prodotti con diversa trasmissione della luce regolando il materiale, la struttura e lo spessore dello strato di pellicola.
