汽車智能調光玻璃按照技術路線可分為PDLC(聚合物分散液晶)、SPD(懸浮粒子)和 EC(電致變色),三者均屬于電控型調光玻璃,但原理和效果存在差異。
今天給大家簡單介紹一下玻璃鍍膜方法、調光玻璃電致變色膜以及對比一下電致變色膜生產工藝,如有不足歡迎大家加群交流。
一、玻璃表面鍍膜的方法
玻璃表面鍍膜是表面處理常用的方法,通過鍍不同的膜,以改善玻璃的光學、熱學、電 學、力學、化學等性能,有些膜也能起裝飾作用,因此膜層即具功能性,也具裝飾性。
玻璃表面鍍膜的方法,有化學法和物理法。化學法常用的鍍膜方法有:還原法、氣相沉積(PVD)法、水解法(又稱液相沉積法)、溶膠-凝膠法等,物理法有真空蒸發法、陰極濺射法、電子束沉積法、離子鍍鍍膜法等方法。
調光玻璃普遍的方法就是在玻璃上鍍一層調光薄膜,從而達到調光的目的。
二、調光玻璃電致變色膜
電致變色是由于電致變色材料中發生的電化學氧化還原反應引起的物體色度的變化。其變色過程是電致變色材料的分解、還原過程。用于電致光變色玻璃的材料和結構具體取決于特定應用。常用電致變色膜有 WO3、MoO3、NiO 等無機材料,以及聚苯胺等有機材料。
玻璃表面鍍電致變色膜(EC)時,必須鍍透明電極(TC)、離子儲存層(IS)和離子導體(IC), 從而組成一個膜系鍍在玻璃上,形成智能窗,或稱靈巧窗。
根據膜層結構,智能窗通常分為堆垛式和夾層式兩種類型。堆垛式膜層結構為:玻璃/TC1/EC/IC/IS/TC2;夾層式膜層結構為:玻璃/TC1/EC/IC/IS/TC2/ 玻璃。
三、電致變色膜工藝對比
電致變色玻璃顧名思義就是在通電狀態下改變顏色的玻璃。目前常用的有采用玻璃做為電致變色材料載體的稱為電致變色玻璃(Electrochromic簡稱EC玻璃)、如采用高分子膜做為電致變色材料載體就稱為電致變色膜。
電致變色玻璃的鍍膜方法如前文所述,如還原法、氣相沉積(PVD)法、水解法(又稱液相沉積法)、溶膠-凝膠法、真空蒸發法、陰極濺射法、電子束沉積法、離子鍍鍍膜法等方法。常見的主要采用的是溶膠-凝膠法、“物理氣相沉積”(PVD)等。
隨著技術的更迭以及產品的應用局限,有企業采用了新的工藝——卷對卷涂布方式生產電致變色調光玻璃,如后給大家簡單介紹一下物理氣相沉積(PVD)及卷對卷涂布工藝。
1、物理氣相沉積”(PVD)
查閱各家EC調光玻璃生產企業,大部分企業電致變色層材料選用的是無機材料過渡金屬氧化物——三氧化鎢,采用磁控濺射技術進行鍍膜,以巨大能量撞擊材料表面使得固體材料內的原子沉積在被鍍玻璃上,讓固態材料與玻璃“完美貼合”。
濺射工藝作為最為經濟的“物理氣相沉積”(PVD)方法,在眾多工藝中被視作標準鍍膜技術,廣泛應用于多種工業領域。濺射工藝如此流行的主要原因之一,是可以在種類繁多的基材上沉積多種材料。
2、卷對卷涂布(roll to roll)
卷對卷(R2R)生產工藝是光羿科技研發的新一代EC技術,采用的是以 PET 作為柔性薄膜基底,EC技術發展的幾十年時間里,采用的都是玻璃基底,玻璃基底由于其技術和生產工藝的限制,并沒有辦法做到大尺寸和曲面的產品上。
制作的過程是先將聚合物材料均勻分散成溶液,用儀器把EC溶液涂布在薄膜上,對完成涂布的薄膜進行高溫烘干,制成EC復合薄膜。
高效卷對卷涂布工藝,提升了EC產品的性價比,同時以薄膜基底打破傳統玻璃基底局限,讓不同面積、任意形狀的EC產品成為可能。
目前已搭載上車的電致變色調光玻璃(如極氪 001、埃安 AION S PLUS、比亞迪海豹等)采用的是光羿科技卷對卷(R2R)生產工藝,或許這工藝是未來的發展趨勢,但也不能完全否認之前的工藝技術,大家對這些工藝有何見解,歡迎大家加群交流或評論區留言。
原文始發于微信公眾號(艾邦車衣膜論壇):調光玻璃電致變色(EC)變色膜生產工藝