Die Lichtdurchlässigkeit von beschichtetem Glas hängt von mehreren Faktoren ab und lässt sich in zwei Hauptaspekte zusammenfassen: die Eigenschaften des Glassubstrats selbst und der Beschichtungsschicht.
I. Faktoren des Glassubstrats (Fundament)
Das Glas selbst ist vor der Beschichtung die Grundlage für die Lichtdurchlässigkeit.
Das Material und die Reinheit von Glas: Die Lichtdurchlässigkeit des gängigsten Floatglases selbst liegt zwischen 88 % und 91 % (für 6 mm Standard-Weißglas). Bei Verwendung von ultraklarem Glas (Eisenarmes Glas) kann die Lichtdurchlässigkeit des Substrats bis zu über 91 % betragen, da es die Absorption von sichtbarem Licht durch Eisenverunreinigungen deutlich reduziert und so einen besseren Ausgangspunkt für die nachfolgende Beschichtung bietet.
Die Dicke des Glases: Je dicker das Glas, desto mehr absorbiert und reflektiert es Licht, und somit nimmt die Lichtdurchlässigkeit leicht ab. Beispielsweise ist bei demselben Beschichtungsverfahren die Lichtdurchlässigkeit von 6-mm-Glas höher als die von 12-mm-Glas.
Ii. Faktoren der Beschichtungsschicht (Kernschlüssel)
Die Beschichtungsschicht ist der Kern, der die endgültige optische Leistung von beschichtetem Glas bestimmt (wie Lichtdurchlässigkeit, Reflexionsgrad, Schattierungskoeffizient usw.).
Materialzusammensetzung der Folienschicht:
Dies ist der grundlegendste Faktor. Verschiedene Metalle oder Metallverbindungen haben völlig unterschiedliche Auswirkungen auf das Licht.
Einfach--Silber-, Doppel--- und Dreifach--Silber-Low--Filme: Durch die Einbettung unterschiedlicher Mengen an Silberschichten (Ag) werden unterschiedliche Leistungen erzielt. Die Silberschicht ist ein hervorragender Reflektor für Infrarotstrahlen, weist jedoch eine hohe Durchlässigkeit für sichtbares Licht auf. Generell gilt: Je mehr Silberschichten vorhanden sind, desto besser ist die Wärmedämmung und die Wärmespeicherleistung (geringer Emissionsgrad). Ingenieure können jedoch durch Anpassung anderer Filmschichten ein Gleichgewicht zwischen bester Wärmedämmung und höchster Lichtdurchlässigkeit finden.
Oxidfilmschichten: wie Titandioxid (TiO₂), Siliziumdioxid (SiO₂), Zinkoxid (ZnO) usw. Diese dielektrischen Filme dienen hauptsächlich regulatorischen Zwecken, wie dem Schutz funktioneller Schichten, der Veränderung optischer Eigenschaften und der Farbverstärkung usw. Ihre Arten, Dicken und Reihenfolgen wirken sich direkt auf die endgültige Farbe und Lichtdurchlässigkeit aus.
Nitridfilmschichten wie Siliziumnitrid (Si₃N₄) werden häufig als Schutzschichten verwendet und sind außerdem sehr hart und verschleißfest.
Aufbau und Dicke der Filmschicht:
Das Filmsystem aus beschichtetem Glas ist eine komplexe nanoskalige Mehrschichtstruktur. Die Dicke jeder Schicht wurde genau berechnet und der erwartete Effekt wird durch Ausnutzung der Lichtinterferenz erzielt.
Durch die präzise Steuerung der Dicke jeder Schicht kann eine verbesserte Transmission oder Reflexion von Licht bestimmter Wellenlängen erreicht werden. Beispielsweise zielt das Design von Low-E-Glas darauf ab, die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht (380-780 nm) zu maximieren und gleichzeitig die Reflexion von Strahlen im mittleren - und fernen Infrarotbereich (Wärmestrahlung) zu maximieren. Selbst die geringste Änderung der Filmdicke kann die Lichtdurchlässigkeit und -reflexion erheblich verändern.
Arten und Funktionen von Filmschichten:
Sonnenschutzbeschichtung: Ihr Hauptzweck besteht darin, die Energie der Sonnenstrahlung zu reflektieren und den Schattierungskoeffizienten zu reduzieren. Die Lichtdurchlässigkeit dieser Art von Filmschicht ist normalerweise gering (z. B. 20–50 %) und es gibt sie in verschiedenen Farben (z. B. Bronze, Gold, Blau usw.). Es wird häufig in Vorhangfassaden eingesetzt, um den Wärmeeintrag in Innenräume zu reduzieren.
Low-E-Beschichtung: Ihr Hauptzweck besteht darin, die Wärmestrahlung in Innenräumen zu reflektieren und so für Isolierung und Energieeinsparung zu sorgen. Moderne Low-E-Folien (insbesondere Doppel--Silber- und Dreifach--Silber-Folien) können eine hohe Lichtdurchlässigkeit (z. B. 60–80 %) bei gleichzeitig hervorragender Wärmeisolationsleistung erreichen, wodurch sie sich hervorragend für Wohn- und Gewerbegebäude eignen, die eine natürliche Beleuchtung anstreben.
Antireflexionsbeschichtung (AR-Beschichtung): Speziell entwickelt, um die Lichtdurchlässigkeit (bis zu über 99 %) zu maximieren, gleicht sie das von der Glasoberfläche reflektierte Licht aus, indem sie auf beiden Seiten des Glases mehrere Schichten dielektrischer Filme bestimmter Dicke aufträgt. Es wird häufig in Museumsvitrinen, Bildschirmen, Solar-Photovoltaik-Glas usw. verwendet.
Produktionsprozess
Offline-Beschichtung (Magnetronsputtern): Das Verfahren ist flexibel und kann komplexe Filmsysteme verschiedener Farben und Funktionen (z. B. Doppelsilber, Dreifachsilber Low-E) mit überlegener Leistung herstellen. Allerdings ist die Folienschicht relativ weich (muss für den Einsatz meist zu Isolierglas verarbeitet werden).
Online-Beschichtung (Chemical Vapour Deposition CVD): Die Filmschicht ist hart und haltbar und kann als einzelnes Stück verwendet werden, ihre Funktion ist jedoch relativ einfach. Normalerweise ist die Lichtdurchlässigkeit hoch und kann nicht angepasst werden (zum Beispiel hat das bekannte heimische „Online-Glas „High-Low-E“ eine Lichtdurchlässigkeit von über 80 %).
Zusammenfassung
Vereinfacht ausgedrückt ist die Lichtdurchlässigkeit von beschichtetem Glas das Ergebnis der kombinierten Wirkung der „Lichtdurchlässigkeit des Grundglases“ und der „Interferenz-, Absorptions- und Reflexionseffekte der Beschichtungsschicht auf Licht“.
Wenn Sie eine hohe Lichtdurchlässigkeit erreichen möchten, wählen Sie ultra{0}}klares Glas als Basismaterial und beschichten es mit einer hochtransparenten Low-E-Folie oder einer Antireflexionsfolie.
Wenn Sie eine geringe Lichtdurchlässigkeit (also einen Schattierungseffekt) erreichen möchten, sollten Sie es mit einer Sonnenlichtkontrollfolie beschichten, die gezielt die Reflexion und Absorption des sichtbaren Lichts erhöht.
Daher ist es bei der Auswahl von beschichtetem Glas wichtig, Ihre Kernbedürfnisse klar zu definieren: ob Sie eine hohe Transparenz für Beleuchtung und Wärmeschutz anstreben (hohe Transparenz Low{0}}E) oder ob Sie Schattierungs- und Optikeffekte anstreben (Sonnenlichtkontrollfolie). Hersteller können Produkte mit unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit präzise „individuell anpassen“, indem sie Material, Struktur und Dicke der Folienschicht anpassen.
