35. Солнцезащитное, теплопоглощающее, теплоотражающее и другие стекла (получение, характеристики и назначение).

Солнцезащитные стекла призваны уменьшать пропускание солнечной радиации по всему оптическому спектру, либо в от­дельной его области (селективное действие). Стекла, умень­шающие пропускание солнечной радиации преимущественно в инфракрасной области спектра, называются теплозащитны­ми и разделяются на три группы: теплопоглощающие, тепло- отражающие и комбинированные.

Теплопоглощающие стекла выпускают окрашенными в мас­се оксидами металлов (железа, кобальта, никеля, металлическо­го селена и др.). Они поглощают солнечную радиацию преиму­щественно в инфракрасной области спектра (760...2600 нм) и в зависимости от состава некоторую долю видимого света (380...760 нм). Реально они поглощают 25...35% видимого све­та и 65...70% инфракрасных лучей.

В случае использования бесцветного стекла в помещение напрямую проникает около 84% тепловой солнечной энергии, 7% отражается и 9% поглощается стеклом. Теплопоглощающие стекла поглощают до 50% этой энергии, что приводит к значи­тельному повышению их температуры, и они становятся источ­ником вторичного излучения.

Теплопоглощающие стекла могут иметь следующие тона: го­лубой, зелено-голубой, голубовато-зеленый, зеленый, бронзовый светлый и темный, серый и др. Стекла с зелено-голубой гаммой используются преимущественно для остекления транспортных средств, а серые и бронзовые используются в архитектуре, стро­ительстве и мебельной промышленности. Голубые и зеленые стекла имеют достаточно высокое пропускание в видимой обла­сти спектра (до 75%) при пониженном пропускании солнечной энергии (43—55%). Серые и бронзовые стекла, при том же уров­не теплозащитных свойств, имеют пониженное пропускание в видимой области спектра (40-60%). Такие стекла практически не искажают истинные цвета просматриваемых через них пред­метов. Производятся они, как правило, флоат-способом.

Способность пропускать или поглощать лучи при едином химическом составе у таких стекол зависит, прежде всего, от их толщины. При высоком коэффициенте поглощения света тем­ные теплопоглощающие стекла сильно нагреваются и подвер­гаются большим температурным деформациям. Поэтому при­менять их в наружном остеклении не рекомендуется или пре­дусматривать достаточный зазор между рамой и стеклом.

Теплоотражающие стекла получают путем нанесения по­крытий в виде прозрачных пленок толщиной менее 0,1 мкм на обычное бесцветное флоат-стекло. Такие пленки должны обес­печивать достаточно высокое пропускание видимого света (до 70%), воздействуя, в основном, на инфракрасное излучение, и могут быть металлическими, оксидными, нитридными, поли­мерными, однослойными и многослойными.

Теплоотражающий эффект может создаваться также и за счет окрашивания поверхностного слоя стекла, однако воз­можности получения этим способом качественного покрытия ограничены.

Наибольшее распространение получили следующие два вида теплоотражающих стекол:

• с прозрачными металлическими покрытиями (на основе золота, серебра, меди, никеля, различных сплавов), нанесенны­ми на поверхность бесцветного стекла с помощью вакуумной технологии в ходе его переработки;

• с прозрачными покрытиями из оксидов металлов (железа, кобальта, хрома, никеля и др.), осаждаемыми на поверхность стекла либо в процессе его выработки, либо при переработке листового стекла (вакуумный и пиролитический способы).

Теплоотражающие стекла способны отражать не только в ин­фракрасной области солнечного спектра, но и вторичное длин­новолновое излучение из помещения. Применяются для предот­вращения нагрева помещений от солнечных и тепловых лучей.

Низкоэмиссионные стекла имеют на своей поверхности се­лективное покрытие, благодаря которому они приобретают уникальные энергосберегающие свойства, т.е. выборочно (се­лективно) пропускать не воспринимаемое глазом инфракрас­ное излучение. Само покрытие представляет собой пленку из оксидов металлов в несколько сотен ангстрем. Оно прозрачно для человеческого глаза и хорошо пропускает солнечный свет (так называемое коротковолновое излучение, благодаря кото­рому нагреваются стены, мебель и другие, находящиеся в поме­щении предметы), но обладает способностью задерживать длинные инфракрасные волны (излучаемые, в свою очередь, нагретыми в помещении предметами). Получается, что тепло, распространяясь в массе стекла и достигая покрытия, не может проникнуть сквозь него, и вынуждено «вернуться» обратно в по­мещение. При этом если зимой тепло из помещения не уходит че­рез остекление, то летом благодаря тому же эффекту не прони­кает в комнату даже при воздействии прямых солнечных лучей.

Выпускается два вида низкоэмиссионных стекол — с твер­дым и мягким покрытиями. Стекла с твердым покрытием (ГОСТ 30733) более стойки к воздействиям абразивов, корро­зии и моющим средствам, не разрушаются с течением време­ни, но менее эффективны и дороже.

Тонированное стекло может быть с легким оттенком корич­невого, зеленого и других цветов. Для его получения обычное стекло нагревают до температуры 600...700 °С, затем пульвери­затором наносят раствор специальной пленкообразующей соли. В результате химических реакций на поверхности стекла образуется тонкая, толщиной до 1 мкм прозрачная пленка из оксидов металла. Основные функции тонированных стекол - декоративность, эстетическая выразительность и защита от солнечного излучения. Кроме того, такая пленка может быть токопроводящей, радиозащитной, теплопоглощающей (голу­бая), теплоотражающей (синяя), поглощающей ультрафиоле­товые лучи (желтая), декоративной (зеленая), зеркальной и др.