Wpływ temperatury i wilgotności na właściwości spektrofotometryczne szkieł z powłokami

Transkrypt

1 Wpływ tempertury i wilgotnośi n włśiwośi spektrofotometryzne szkieł z powłokmi MGR INŻ. AGNIESZKA MARCZEWSKA, MGR INŻ. ANNA BALON WRÓBEL, DR. INŻ. MAGDA KOSMAL INSTYTUT CERAMIKI I MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH ODDZIAŁ SZKŁA I MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH W KRAKOWIE ZAKŁAD TECHNOLOGII SZKŁA Agnieszk Mrzewsk Asystent w Zkłdzie Tehnologii Szkł Instytutu Cermiki i Mteriłów Budowlnyh Oddziłu Szkł i Mteriłów Budowlnyh w Krkowie; solwentk Wydziłu Inżynierii Mteriłowej i Cermiki; zjmuje się dnimi włśiwośi fizyznyh szkieł; zinteresowni nukowe to m.in. szkł dl trnsmisji w liskiej podzerwieni. e-mil:.mrzewsk@iim.pl SŁOWA KLUCZOWE szkło powłokowe, oszkleni udowlne, włśiwośi spektrofotometryzne, proes strzeni, degrdj powierzhni KEYWORDS oted glss, onstrution glzing, spetrophotometri properties, ging proess, degrdtion of surfe 1. WPROWADZENIE hrkterystyk i rol ienkih powłok nnoszonyh n powierzhnię szkł Poprwę funkjonlnośi szkieł udowlnyh do przeszkleń zewnętrznyh, szkieł opkowniowyh, gospodrzyh i optyznyh możn osiągnąć dzięki modyfi kji powierzhni szkł poprzez nnoszenie ienkih powłok. Mogą to yć wrstwy metlizne, lu z tlenków metli, tkże morfi zne nieorgnizne lu modyfi kowne związkmi orgniznymi [1] o różnyh skłdh hemiznyh i włśiwośih. Oenie n powierzhnię szkł nnoszone są różne rodzje powłok o określonyh funkjh użytkowyh. Są to ienkie wrstwy wykzująe włśiwośi [2 12]: niskoemisyjne zpoiegjąe strtom iepł poprzez emisję promieniowni podzerwonego n zewnątrz, ntyrefleksyjne (zmniejszjąe odiie), stosowne np. w kolektorh słoneznyh, powodująe mksymlne wykorzystnie energii świetlnej lu wyeliminownie efektów związnyh z odiiem świtł, sorpji selektywnej, stosowne w elu wyeliminowni pewnej długośi fli świtł ze spektrum np. pohłnijąe ultrfi olet, przewodzeni prądu elektryznego, stosowne w przemyśle elektroniznym, riery dyfuzji sodu (powłoki spejlne), stosowne jko wrstw pośredni pomiędzy szkłem powłoką przewodząą prąd elektryzny w elu zmniejszeni dyfuzji sodu ze szkł do tlenku yny, o jest spowodowne proesem degrdji powłoki elektroprzewodząej w zsie, hydrofoowe, hrkteryzująe się rkiem zwilżni przez wodę, stosowne m.in. n szyh smohodowyh, hydrofilowe ntymgielne, któryh dziłnie poleg n whłniniu pry wodnej do wnętrz wrstwy ez utrty przejrzystośi, stosowne m.in. n szyh smohodowyh, elektrohromowe, któryh dziłnie poleg n zminie trnsmisji wrstwy pod wpływem przyłożonego npięi, stosowne w oszklenih udowlnyh, tkże w szyh smohodowyh, ktlityzne (powłoki smozyszząe), powodująe zmniejsznie przylegni kurzu i usuwnie zniezyszzeń orgniznyh, dekoryjne, stosowne do zdoieni wyroów szklnyh. STRESZCZENIE W rtykule omówiono hrkterystykę i rolę powłok stosownyh w oszklenih udowlnyh. Przedstwiono wrunki strzeniowe, którym poddno szkło z powłoką przeiwsłonezną. Wyznzono prmetry świetlne i energetyzne szkł powłokowego nie poddnego dziłniu wysokiej i niskiej tempertury i wilgotnośi, orz po proesie strzeni. Porównno otrzymne hrkterystyki spektrofotometryzne szkł powłokowego przed i po dziłniu zynników symulująyh przyspieszone strzenie. Określono pierwistkowy skłd hemizny powierzhni szkł powłokowego przed i po strzeniu metodą mikroskopii skningowej. Dokonno nlizy otrzymnyh wyników, orz oeny stopni degrdji powłoki po dziłniu wysokiej i niskiej tempertury i wilgotnośi. SUMMARY Influene of temperture nd humidity on the spetrophotometri properties of the oted glsses The rtile disusses the hrteristis nd role of the otings used in onstrution glzing. The onditions ging whih were sujeted to ntirefl etion oting glss were presented. The light nd energy prmeters of oting glss tht were not exposed to high nd low temperture nd humidity nd oting fter ging were determined. The otined spetrophotometri hrteristis of oting glss efore nd fter ging were ompred. Elementl omposition of the oting surfe of the glss efore nd fter ging y snning mirosopy method ws determined. The nlysis of the results nd ssess the degree of degrdtion of otings fter exposure to high nd low temperture nd humidity ws performed. Nr 2/2017 Szkło i Cermik 7

2 Powłoki te w skli przemysłowej wykonuje się njzęśiej tehnikmi próżniowymi, hoć rosnąy udził m tu też tehnik zol-żel [6, 13]. Szzególną rolę pełnią ienkie wrstwy nnoszone n szkło płskie przeznzone do zstosowń w udownitwie. Wżnym kierunkiem rozwoju w tym zkresie jest owiem dążenie do ndwni oszkleniom udowlnym dodtkowyh funkji umożliwijąyh poprwę ih efektywnośi przeiwsłoneznej i izolyjnośi termiznej. Arhiteki stwiją orz wyższe wymgni produentom szkł płskiego. Spektrum niezędnyh włśiwośi, jkie powinny hrkteryzowć nowozesne szyy zespolone, jest rdzo szerokie i uzleżnione w dużym stopniu od zstosowni udynku. Stosownie nnomteriłów n powierzhni szkł łązy w soie wiele zlet, z któryh wrto wymienić szzególne włśiwośi w zkresie przepuszzlnośi i odii, poprwę estetyki, odporność n korozję, włsnośi hydrofoowe. Celem współzesnego udownitw jest poprw komfortu użytkowników pomieszzeń przy jednozesnym ogrnizeniu strt iepł, dltego też pre dwze podejmowne w tym zkresie zmierzją w kierunku sterowni przepuszzlnośią i odiiem świtł orz przepuszzlnośią energii promieniowni słoneznego. Kżd ilość ztrzymnego iepł dje wymierne korzyśi ekonomizne. Znjduje to odzwieriedlenie w modyfi kjh powierzhni szkł płskiego poprzez nkłdnie powłok o włśiwośih pozwljąyh n uzysknie złożonyh prmetrów [13 17]. Dynmizny rozwój orz tendenje pnująe w udownitwie, polegjąe n stosowniu dużyh powierzhni przeszklonyh, spowodowły oprownie powłok ogrnizjąyh trnsport iepł do pomieszzeni ez zytniego ogrnizeni widoznośi. Do wymgń, jkie powinny spełnić duże oszkleni, nleży przede wszystkim optymlizj uzyskiwnej energii słoneznej polegją n ztrzymniu iepł zimą i eliminji przegrzni ltem. Włśiwośi te możn osiągnąć, stosują wielofunkyjne powłoki ntyrefl eksyjne [4], przeiwsłonezne [13, 16 17], o niskiej emisyjnośi [18, 20], zy sorująe UV [3] i umieszzją je wewnątrz pkietów szy zespolonyh. Utrt iepł z przestrzeni ogrzewnej przez przeszklenie odyw się poprzez promieniownie i przewodzenie. Strty przewodzeni ogrniz się np. przez zstosownie wypełnieni rgonowego (lu innego gzu o niskiej przewodnośi ieplnej), strty promieniowni zęśiowo ogrniz również zstosownie powłoki solr-ontrol. Tkie wrstwy są oenie zęsto stosowne w szkłh do przeszkleń rhitektoniznyh. W krjh o iepłym klimie stosuje się je do oniżni ilośi energii dostrznej do pomieszzeni przez słońe [15], w krjh o zimnym klimie do ztrzymywni iepł w pomieszzeniu. W ukłdzie ez powłoki przehodzi do pomieszzeni ok. 73% energii promieniowni słoneznego, zstosownie szy z powłokmi solr-ontrol powoduje ogrnizenie ilośi dostrznej energii do ok. 40% [3]. Wyróżni się tu szyy z powłokmi miękkimi i twrdymi. Powłoki miękkie wrżliwe n dziłnie zynników tmosferyznyh i mehniznyh montowne są po wewnętrznej stronie pkietu szyowego. Powłoki twrde mogą yć stosowne n powierzhni zewnętrznej pkietu. Zwykle ukłdy są wielowrstwowe [13], zdniem dodtkowyh wrstw jest skorygownie hrkterystyki optyznej i/lu zezpiezenie przed uszkodzenimi mehniznymi, tkże zwiększenie trnsmisji w zkresie widzilnym. Ilość iepł wypromieniown n zewnątrz zleży od włsnośi emisyjnyh szkł. Oniżenie emisji możn uzyskć przez pokryie szkł powłoką z mteriłu o możliwie niskiej emisyjnośi. Do tkih mteriłów nleży np. glin zy srero [14, 19, 21]. Srero, jko jeden z podstwowyh skłdników tkih powłok, jest zwykle łązone z innymi metlmi tkimi jk ynk [1], yn zy ind. Szkło powłokowe stosowne jest wewnątrz pkietów szyowyh i w związku z tym nie powinno wię yć nrżone n dziłnie zynników środowiskowyh. Może jednk zistnieć sytuj, że n powierzhnię szkł oddziływć ędzie tempertur i wilgotność o zmiennyh wrtośih przed lu podzs montżu szy zespolonyh. Zdrzeni tkie mogą mieć miejse, kiedy szkło powłokowe nie jest przehowywne w nleżytyh wrunkh (zyt nisk lu wysok tempertur i duż wilgotność). Czynniki te mogą również oddziływć n powłokę, któr zmknięt jest w nieszzelnej szyie zespolonej. Przegląd doniesień literturowyh wskzuje, że dni ienkih powłok stosownyh n szkle udowlnym konentrują się njzęśiej n ih włśiwośih świetlnyh i energetyznyh [5 8, 13 15, 17]. Wiąż jednk rk jest wżnyh widomośi dotyząyh zmniejszeni efektywnośi tyh wrstw spowodownyh ih strzeniem pod wpływem dziłni wilgotnośi orz zrówno wysokiej, jk i niskiej tempertury. Dotyhzs przeprowdzne dni [17 21] nie dją pełnyh informji w tym zkresie. Celem pry ył oen zjwisk degrdji powłoki przeiwsłoneznej pod wpływem dziłni tempertury i wilgotnośi jko wrunków symulująyh przyspieszone strzenie, jk również określenie włśiwośi świetlnyh i energetyznyh przed i po ih dziłniu. 2. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA 2.1. Metodyk dń Do dń wykorzystno próki szkł powłokowego z grupy szkieł przeiwsłoneznyh dostrzone przez jednego z wiodąyh produentów szkł płskiego. Zstosownie tego typu szkieł w udownitwie zpewni wysoki poziom trnsmisji świtł, jednoześnie pozwlją osiągnąć znząy poziom ohrony przeiwsłoneznej. Dzięki nim możliwe jest wykorzystnie nturlnego świtł dziennego i tworzenie jsnyh przestrzeni pomieszzeń sprzyjjąyh pry i odpozynkowi. Bdni przeprowdzone w rmh pry oejmowły: identyfi kję powłoki poprzez przedstwienie skłdu hemiznego powierzhni szkł powłokowego orz gruośi wrstwy metodą mikroskopii skningowej, wyznzenie podstwowyh prmetrów optyznyh i energetyznyh szkł powłokowego przed strzeniem, wystwienie przygotownyh próek szkieł z powłoką n dziłnie wrunków niskiej i wysokiej tempertury i wilgotnośi, określenie stopni degrdji powłoki po dziłniu zynników symulująyh przyspieszone strzenie z wykorzystniem metody SEM/EDS i dń spektrofotometryznyh. W elu określeni wpływu zynników środowiskowyh n jkość powłok i włśiwośi spektrofotometryznyh szkieł z powłokmi próki poddno dziłniu zynników symulująyh proesy przyspieszonego strzeni. Strzenie poległo n przetrzymywniu szkieł z powłokmi przez 28 dni w zróżniownyh wrunkh tempertur orz wilgotnośi (t. 1). Kżdemu z wrunków symulująyh przyspieszone strzenie poddno 5 próek wyrnyh losowo z tfl i szkł. T. 1. Rodzj zynników środowiskowyh. Proes strzeni Tempertur [ C] Wilgotność [%] I II III IV 80 >95 W elu osiągnięi złożonyh wrunków środowiskowyh dni przeprowdzono z zstosowniem: zmrżrki produkji firmy Crvell (t. 1, proes I), pomieszzeni klimtyzownego (t. 1, proes II), komory klimtyznej MKF 720 fi rmy Binder (t. 1, proes III) orz komorę klimtyzną CTC 256 Memmert (t. 1, proes IV). 8 Szkło i Cermik ISSN

3 Wszystkie wrunki pnująe podzs sezonowni monitorowne yły z wykorzystniem ezprzewodowego systemu rejestrji tempertury i wilgotnośi. Bdni SEM/EDS wykonno przy zstosowniu elektronowego mikroskopu skningowego JEOL JSM 5400, sprzężonego z mikronliztorem rentgenowskim LINK ISIS (Oxford Instruments). Kąt wyhwytywni przez detektor promieniowni rozproszonego wynosił 18. Metodą EDS wyznzno skłd pierwistkowy (w % t.) w losowo wyrnyh mikrooszrh. Grni wykrywlnośi metody EDS wynosi 0,1% dl pierwistków iężkih, 0,5% dl pierwistków lekkih. Bdni spektrofotometryzne przeprowdzono wykorzystują spektrofotometr V 770 z kulą łkująą ILN-925/150 mm fi rmy Jso. Zgodnie z normą PN-EN 410:2011 wyznzono nstępująe prmetry świetlne [22]: przepuszzlność i odiie świtł, ezpośrednią przepuszzlność i odiie promieniowni słoneznego, współzynnik wtórnego przekzywni iepł do wewnątrz, łkowitą przepuszzlność energii promieniowni słoneznego (solr ftor), przepuszzlność promieniowni UV, współzynnik zienieni orz ogólny wskźnik oddwni rw. Emisyjność szkł wyznzono zgodnie z normmi PN-EN 12898:2004 [23] orz PN-EN 673:2011 [24] przy użyiu spektrometru FT/IR 6600 fi rmy Jso z zstosowniem przystwki odiiowej ANALIZA WYNIKÓW Identyfikj powłoki skłd hemizny powierzhni szkł powłokowego nie poddwnego proesowi strzeni orz gruość wrstwy Wyniki dń skłdu hemiznego powierzhni szkł powłokowego w wyrnyh losowo mikrooszrh otrzymne metodą mikroskopii skningowej w posti fotogrfi i elektrono-mikroskopowyh orz punktowyh nliz pierwistkowyh zmieszzono n rysunku 1. Rys. 1. Wyniki SEM/EDS powierzhni próki szkł powłokowego, n którą nie oddziływły żdne zynniki: ) mikrofotogrfi SEM z powierzhni powłoki (pow. 350 ), ) wyniki nlizy pierwistkowej wykonne dl zznzonyh punktów 1,2 i 3, ) EDS dl punktu 1. Pierwistek Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 % t. % t. % t. O 20,59 20,02 20,87 N 6,05 5,64 4,90 Mg 2,68 2,90 2,69 Al 1,07 1,82 1,38 Si 35,65 36,08 36,65 Ag 13,19 13,11 13,08 Sn 0,91 0,76 0,72 C 5,11 5,07 5,07 Zn 14,74 14,60 14,64 Totl 100,00 100,00 100,00 Przeprowdzon nliz hemizn powierzhni szkł powłokowego wykzł oeność: O, Si, N, C, Zn, Mg, Al, Ag i Sn. Zwrtość Ag wynosił średnio 13,13% t. Gruość powłoki określono przy powiększeniu 5000 i przedstwiono n rys. 2. Rys. 2. Mikrofotogrfi SEM przedstwiją gruość powłoki (pow ). Stwierdzono, że gruość ienkiej wrstwy ył zróżniown i wynosił (2,88 3,67) μm Prmetry optyzne i energetyzne szkł powłokowego przed i po strzeniu W teli 2 przedstwiono wyniki dń włśiwośi spektrofotometryznyh próek szkieł z powłoką przed i po strzeniu w sytuji, kiedy świtło pd ezpośrednio n powłokę (powłok n poz. 1). Wykonno po 5 pomirów dl próek nie poddwnyh i poddwnyh proesom symulująym przyspieszone strzenie i w teli 2 podno wrtośi średnie z wyznzoną niepewnośią pomiru. N rysunkh od 3 do 5 pokzno hrkterystykę optyzną szkieł z powłoką nie poddwnyh i poddwnyh wrunkom strzeni (t. 1). Rysunek 3 przedstwi krzywe trnsmisji w sytuji, kiedy świtło pd ezpośrednio n powłokę (powłok n poz. 1). N rysunkh 4 i 5 zmieszzono odpowiednio krzywe odii w sytuji, kiedy świtło pd ezpośrednio n powłokę (rys. 4) orz kiedy świtło pd n powierzhnię szkł ez powłoki (rys. 5). N podstwie przeprowdzonyh dń prmetrów optyznyh i energetyznyh szkł powłokowego przed i po strzeniu stwierdzono, że żden z oddziłująyh zynników środowiskowyh nie wpłynął w znząy sposó n jego włśiwośi spektrofotometryzne. Wrtość emisyjnośi skorygownej pod wpływem ujemnej tempertury -20 C (Proes I) uległ podwyższeniu z 0,028 dl próek szkieł nie poddwnyh strzeniu do wrtośi 0,093. Stndrdowe wrunki pokojowe tzn. 23 C, 50% wilg. (Proes II), jk również pozostłe zynniki, tj. 58 C, 90% (Proes II) orz 80 C, >95% (Proes IV), podonie jk nisk tempertur, spowodowły wzrost wrtośi emisyjnośi tego szkł (do wrtośi od 0,047 do 0,059), le już nie tk znzny jk w przypdku dziłni niskiej tempertury. Njwżniejsze prmetry, tzn. przepuszzlność świtł orz łkowit przepuszzlność energii promieniowni słoneznego (współzynnik słonezny) nie uległy istotnym zminom. Nisk wrtość przepuszzlnośi energii promieniowni słoneznego oznz, że szkło powłokowe stnowi istotną rierę dl tego promieniowni i podnosi komfort przeywni wewnątrz udynku. Pod wpływem dziłni zynników symulująyh przyspieszone strzenie nstąpił nieznzny spdek przepuszzlnośi świtł z wrtośi 0,779 do wrtośi 0,770 (Proes strzeni III), 0774 (Proes strzeni II), orz 0,775 (Proes strzeni I i IV). Współzynnik słonezny g uległ niewielkim zminom z wrtośi 0,450 dl próki nie poddwnej wrunkom strzeni do wrtośi 0,448 (Proes strzeni III) i 0,451 (Proes strzeni IV). Nr 2/2017 Szkło i Cermik 9

4 Tel 2 Prmetry spektrofotometryzne dnego szkł powłokowego. Rodzj oddziływująego zynnik (temp. C, wilg. %) Proes strzeni Brk strzeni Proes I -20 C Proes II 23 C, 50% Proes III 58 C, 90% Proes IV 80 C, >95% Przepuszzlność świtł τ V 0,779±0,002 0,775±0,002 0,774±0,002 0,770±0,002 0,775±0,002 Odiie świtł ρ V 0,071±0,000 0,065±0,000 0,064±0,000 0,062±0,000 0,060±0,000 Bezpośredni przepuszzlność promieniowni słoneznego τ e 0,411±0,001 0,409±0,001 0,409±0,001 0,407±0,001 0,410±0,001 Bezpośrednie odiie promieniowni słoneznego ρ e 0,424±0,001 0,419±0,001 0,419±0,001 0,418±0,001 0,416±0,001 Bezpośredni sorpj promieniowni słoneznego α e 0,165±0,001 0,173±0,001 0,172±0,001 0,175±0,001 0,174±0,001 Współzynnik wtórnego przekzywni iepł do wewnątrz q i 0,039±0,000 0,041±0,000 0,041±0,000 0,042±0,000 0,041±0,000 Cłkowit przepuszzlność energii promieniowni g 0,450±0,001 0,450±0,001 0,450±0,001 0,448±0,001 0,451±0,001 słoneznego (współzynnik słonezny) Przepuszzlność promieniowni UV τ UV 0,245±0,000 0,246±0,000 0,248±0,000 0,242±0,000 0,250±0,001 Współzynnik zienieni SC 0,520±0,001 0,520±0,001 0,520±0,001 0,520±0,001 0,520±0,001 Ogólny wskźnik oddwni rw R 94,00±0,19 94,00±0,19 94,00±0,19 94,0±0,19 94,00±0,19 Emisyjność skorygown ε 0,028±0,002 0,093±0,007 0,047±0,003 0,053±0,004 0,059±0,004 Inne prmetry, tkie jk współzynnik zienieni orz ogólny wskźnik oddwni rw, pozostły n tym smym poziomie jk w przypdku próek nie poddwnyh wrunkom strzeni. rnsmisj [%] T rk oddzi uj ego zynnik Poes I dzi nie 20 st. C Proes II dzi nie 23 st. C, 50% wilg. Proes III dzi nie 58 st. C, 90% wilg. Proes IV dzi nie 80 st. C, >95% wilg [nm] Odiie [%] rk oddzi uj ego zynnik dzi nie 20 st. C dzi nie 23 st. C, 50% wilg. dzi nie 58 st. C, 90% wilg. dzi nie 80 st. C, >95% wilg [nm] Rys. 5. Chrkterystyk optyzn szkieł z powłoką nie poddwnyh i poddwnyh wrunkom strzeni (t.1) krzywe odii w sytuji, kiedy świtło pd n powierzhnię szkł ez powłoki. Rys. 3. Chrkterystyk optyzn szkieł z powłoką nie poddwnyh i poddwnyh wrunkom strzeni (t. 1) krzywe trnsmisji w sytuji, kiedy świtło pd ezpośrednio n powłokę (powłok n poz. 1). Odiie [%] rk oddzi uj ego zynnik Proes I dzi nie 20 st. C Proes II dzi nie 23 st. C, 50% wilg. Proes III dzi nie 58 st. C, 90% wilg. Proes IV dzi nie 80 st. C, >95% wilg [nm] Rys. 4. Chrkterystyk optyzn szkieł z powłoką nie poddwnyh i poddwnyh wrunkom strzeni (t. 1) krzywe odii w sytuji, kiedy świtło pd ezpośrednio n powłokę. Cehą hrkterystyzną powłok przeiwsłoneznyh jest stosunkowo wysok przepuszzlność (do 80% rys. 3) w zkresie widzilnym ( nm) i wzrost odii w zkresie podzerwieni ( nm). Kiedy świtło pd ezpośrednio n powłokę (powłok n poz. 1), odiie w tym zkresie osiągło nwet 100% (rys. 4) i yło znznie wyższe w porównniu z sytują, kiedy świtło pdło od strony przeiwnej (powłok n poz. 2). Ksztłtowło się wówzs n poziomie 75% (rys. 5). Szkło z tego typu powłoką hrkteryzuje się wyrźnym wzrostem odii w zkresie promieniowni ultrfi oletowego do wrtośi ok. 30%. Włśiwość t stnowi zletę, o hoiż ilość ultrfi oletu przepuszzn przez szkło okienne nie jest duż, to jednk przy długotrwłej ekspozyji może prowdzić do degrdji mteriłów orgniznyh. Anlizują widm trnsmisji (rys. 3) i odii (rys. 4 i 5) próek nie poddwnyh i poddwnyh wrunkom symulująym przyspieszone strzenie, stwierdzono rk wpływu zrówno niskiej, jk i wysokiej tempertury i wilgotnośi n hrkterystykę optyzną szkieł. Przepuszzlność i odiie w funkji długośi fli dl próek przetrzymywnyh w różnyh wrunkh m ten sm przeieg Określenie stopni degrdji powłoki po dziłniu wrunków symulująyh przyspieszone strzenie z wykorzystniem metody SEM/EDS Wyniki dń skłdu hemiznego powierzhni szkł powłokowego w wyrnyh losowo mikrooszrh po dziłniu wrunków symulująyh przyspieszone strzenie wykonne metodą mikroskopii skningowej w posti fotogrfi i elektrono-mikroskopowyh orz punktowyh nliz pierwistkowyh zmieszzono n rysunkh od 6 do 9. Przeprowdzone nlizy pierwistkowego skłdu hemiznego powierzhni szkł z powłoką wykonne z użyiem mikroskopu skningowego wykzły, że powierzhni szkł powłokowego uległ degrdji. Anlizują otrzymne wyniki stwierdzono, że zwrtość (% t.) tkih pierwistków jk tlen, sód, mgnez, glin, krzem, yn i wpń próek, które poddne zostły dziłniu tempertury i wilgotnośi (proesy strzeni od I do IV rys. 6 9) jest porównywln z próką nie poddwną wrunkom strzeni (rys. 1). 10 Szkło i Cermik ISSN

5 Pierwistek Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 Punkt 4 % t. % t. % t. % t. O 47,15 33,19 29,73 33,63 N 6,68 4,23 5,96 5,95 Mg 3,13 1,45 3,04 2,12 Al 0,72 3,27 2,00 0,79 Si 36,72 39,00 33,37 44,04 Ag 0,44 12,86 10,96 2,79 Sn 0,00 1,89 2,36 0,43 C 5,16 3,35 3,09 4,96 Zn 0,00 0,77 9,48 5,29 Totl 100,00 100,00 100,00 100,00 Pierwistek Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 Punkt 4 % t. % t. % t. % t. O 46,45 26,59 30,14 26,61 N 6,32 2,34 6,63 3,69 Mg 2,7 2,88 3,39 1,76 Al 0,73 2,45 1,25 2,05 Si 38,45 44,42 43,88 46,55 Zr 0 1,06 0,79 1,15 Ag 0 5,68 3,2 4,28 Sn 0 1,31 1,14 1,4 C 4,76 5,3 5,04 3,38 Zn 0,6 8,03 4,53 9,12 Totl Rys. 6. Wyniki SEM/EDS powierzhni próki szkł powłokowego poddnej dziłniu tempertury -20 C (Proes strzeni I): ) mikrofotogrfi SEM z powierzhni powłoki (pow. 350 ), ) wyniki nlizy pierwistkowej wykonne dl zznzonyh punktów 1, 2, 3 i 4, ) EDS dl punktu 3. Rys. 8. Wyniki SEM/EDS powierzhni próki szkł powłokowego poddnej dziłniu tempertury 58 C i 90% wilg. (Proes strzeni III): ) mikrofotogrfi SEM z powierzhni powłoki (pow. 350 ), ) wyniki nlizy pierwistkowej wykonne dl zznzonyh punktów 1, 2, 3 i 4, ) EDS dl punktu 3. Pierwistek Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 Punkt 4 % t. % t. % t. % t. O 47,91 39,51 28,09 34,17 N 6,10 0,00 7,12 0,39 Mg 2,93 1,95 2,81 1,27 Al 0,23 3,08 1,31 4,10 Si 37,71 41,45 42,27 34,52 Zr 0,00 0,00 0,00 1,78 Ag 0,33 4,80 2,62 13,58 Sn 0,00 2,45 0,82 2,72 C 4,79 3,24 5,46 2,80 Zn 0,00 3,52 4,51 6,66 Totl 100,00 100,00 100,00 100,00 Pierwistek Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3 Punkt 4 Punkt 5 % t. % t. % t. % t. % t. O 41,27 46,04 38,41 28,07 28,31 N 7,53 4,56 0,00 4,83 6,63 Mg 2,61 1,79 1,73 2,95 2,39 Al 0,76 1,85 3,10 1,50 1,41 Si 40,18 41,66 43,00 48,15 44,43 Zr 0,25 0,00 1,39 0,49 0,60 Ag 0,35 0,16 4,24 2,90 3,79 Sn 0,37 0,37 2,68 0,65 0,90 C 4,22 3,57 1,35 5,75 5,37 Zn 2,45 0,00 4,09 4,68 6,17 Totl 100,00 100,00 100,00 100,0 100,00 Rys. 7. Wyniki SEM/EDS powierzhni próki szkł powłokowego poddnej dziłniu tempertury 23 C i 50% wilg. (Proes strzeni II): ) mikrofotogrfi SEM z powierzhni powłoki (pow. 350 ), ) wyniki nlizy pierwistkowej wykonne dl zznzonyh punktów 1, 2, 3 i 4, ) EDS dl punktu 3. Rys. 9. Wyniki SEM/EDS powierzhni próki szkł powłokowego poddnej dziłniu tempertury 80 C i >90 % wilg. (Proes strzeni IV): ) mikrofotogrfi SEM z powierzhni powłoki (pow. 350x), ) wyniki nlizy pierwistkowej wykonne dl zznzonyh punktów 1, 2, 3,4 i 5, ) EDS dl punktu 3. Nr 2/2017 Szkło i Cermik 11

6 Proesy od I do IV spowodowły oniżenie zwrtośi srer. Po dziłniu wysokiej i niskiej tempertury i wilgotnośi nstąpiło zuożenie powłoki w ten skłdnik. Stwierdzono znząe różnie w zwrtośi tego pierwistk pomiędzy losowo wyrnymi mikrooszrmi tej smej próki. Bdn powłok uległ wię degrdji. W przypdku dziłni tempertury -20 C (proes strzeni I) zwrtość Ag ksztłtowł się od 0,44% t. do 12,86% t. Proes strzeni polegjąy n dziłniu tempertury 23 C i 50% wilg. spowodowł oniżenie zwrtośi Ag nwet do 0,33% t., przy zym w jednym z mikrooszrów ndl ył n poziomie 13% t., jk w przypdku próki nie poddwnej wrunkom strzeni (rys. 1). Dziłnie tempertury 58 C i 90% wilg. (Proes strzeni III rys. 8), orz 80 C i >90% wilg. (Proes strzeni IV rys. 9) wpłynęło w njwiększym stopniu n zminy w morfologii powierzhni dnego szkł powłokowego. Zwrtość Ag uległ znząemu oniżeniu do wrtośi od 0,00% t. do 5,68% t. w przypdku proesu strzeni III, od 0,16% t. do 4,24% t. w przypdku proesu strzeni IV. Wrunki symulująe przyspieszone strzenie w podony sposó wpłynęły n zwrtość Zn. N powierzhni szkł nie poddwnego dziłniu wrunków symulująyh przyspieszone strzenie zwrtość tego pierwistk wynosił od 14,60% t. do 14,74% t. Wszystkie proesy strzeni od I do IV doprowdziły do znząego oniżeni udziłu tego skłdnik. Jego zwrtość ył zróżniown i wynosił po strzeniu nie więej niż 9,48% t. 3. WNIOSKI Zstosownie szkł powłokowego o odpowiednih włśiwośih w oszklenih udowlnyh zpewni uzysknie wysokiej przepuszzlnośi świtł i ohrony przeiwsłoneznej. Wysokotrnsprentne szkł przeiwsłonezne przeznzone są przede wszystkim n szklne elewje efektywnyh energetyznie nowozesnyh udynków. Przeprowdzone dni wykzły, że stopień degrdji powłoki po dziłniu wrunków symulująyh przyspieszone strzenie określony z wykorzystniem metody SEM/ EDS i n podstwie dń spektrofotometryznyh nie jest znząy. Anliz SEM/EDS pozwolił n szzegółowe poznnie morfologii powierzhni szkł powłokowego poddnego dziłniu wysokiej i niskiej tempertury orz wilgotnośi. Stwierdzono że, degrdj powierzhni nie ył jednk zwnsown w tkim stopniu, który doprowdziły do istotnyh zmin w wrtośih prmetrów świetlnyh i energetyznyh szkł. Njrdziej podtnym prmetrem n dziłnie zynników środowiskowyh ył emisyjność, o w konsekwenji może prowdzić do pogorszeni prmetrów ieplnyh, jeśli tkie szkło zostnie użyte do produkji szyy zespolonej i nstępnie zmontowne w udynku. Wynik to z fktu, że n włśiwośi ieplne szyy zespolonej, wię wyrou, w którym szkło powłokowe znjduje podstwowe zstosownie, njwiększe wpływ mją dw zynniki. Są to emisyjność szkł skłdowego orz zwrtość medium gzowego w przestrzeni międzyszyowej. Wrz ze wzrostem emisyjnośi szkł skłdowego, wrtość współzynnik przenikni iepł szyy zespolonej wzrst, o jest ozywiśie zjwiskiem niekorzystnym z punktu widzeni termoizolji. Tkie prmetry jk przepuszzlność świtł i współzynnik słonezny uległy niewielkim zminom po dziłniu zynników symulująyh przyspieszone strzenie n próki i nie yły znząe. LITERATURA [1] Cieińsk M., Cholew-Kowlsk K., Gil A., et l. (2012), Pre Komisji Nuk Cermiznyh, Cermik, 113, [2] Nouń M., Powłoki n szkle zstosowni, metody wytwrzni, oknoserwis.pl/rt,82,,szklo,zytelni.html (dostęp: ) [3] Nouń M. (2010), Powłoki funkyjne n szkle rodzje, włśiwośi, perspektywy rozwoju, Świt szkł, nr 12, 6 9 [4] Miyzki M., Ando E. (1994), Durility improvement of Ag-sed lowemissivity otings, J. Non Cryst. Solids, 178, [5] Helsh G., Deuener J. (2012), Comptiility of ntirefl etive otings on glss for solr pplitions with phototlyti properties, Solr Energy, 86, [6] Mhdik D. B., Lkshmi R. V., Brshili H. C. (2015), High performne single lyer nno-porous ntirefl etion otings on glss y sol gel proess for solr energy pplitions, Solr Energy Mterils & Solr Cells, 140, [7] Yng R., Liu J., Lin L., Qu Y., Zheng W., Li F. (2016), Optil properties nd therml stility of olored solr seletive soring otings with doule-lyer ntirefl etion otings, Solr Energy, 125, [8] Nielsen K. H., Orzol D. K., Koynov S., et l. (2014), Lrge re, low ostnti-refl etive oting for solr glsses, Solr Energy Mterils & Solr Cells, 128, [9] Qun Y.-Y., Zhng L.-Z. (2017), Experimentl investigtion of the nti-dust effet of trnsprent hydrophoi otings pplied for solr ell overing glss, Solr Energy Mterils & Solr Cells, 160, [10] L.M. Fortes, M.C. Gonçlves, R.M. Almeid, Y. Cstro (2013), Journl of Non-Crystlline Solids, 377, [11] Giolndo D. M (2016), Trnsprent self-lening oting pplile to solr energy onsisting of nno-rystls of titnium dioxide in fl uorine doped tin dioxide, Solr Energy, 124, [12] Yun Y., Chen Y., Chen W. L, Hong R. J. (2015), Preprtion, durility nd thermostility of hydrophoi ntirefl etive otings for solr glss overs, Solr Energy, 118, [13] Ngmedinov Z., Rmírez-Grí R. E., Flores-Arévlo S. V., et l. (2011), Solr het refl etive glss y nnostrutured sol gel multilyer otings, Optil Mterils, 33, [14] Shirkw M. A, John V. M., Moelin A., Zilles R., Tom S. H., Arki K., Tom H. E., Thomz A. C., Gylrde C. C. (2016), Effet of silver nnoprtile nd TiO 2 otings on iofi lm formtion on four types of modern glss, Interntionl Biodeteriortion & Biodegrdtion, 108, [15] Xmán J., Jiménez-Xmán C., Álvrez G., Zvl-Guillén I., Hernández- Pérez I., Aguilr J.O. (2016), Therml performne of doule pne window with solr ontrol oting for wrm limte of Mexio, Applied Therml Engineering, 106, [16] Stzi F., Gimpoli M., Tittrelli F., Di Pern C., Munf P. (2016), Durility of different glss otings in humid nd sline environments, geing impt on het-light trnsmission nd therml omfort, Building nd Environment, 105, [17] Moretti E., Belloni E. (2015), Evlution of energy, therml, nd dylighting performne of solr ontrol fi lms for se study in moderte limte, Build. Environ, 94, [18] Ando E., Miyzki M. (2008), Durility of doped zin oxide/silver/doped zin oxide low emissivity otings in humid environment, Thin Solid Films, 516, [19] Ando E., Miyzki M. (2001), Moisture resistne of the low-emissivity otings with lyer struture of Al-doped ZnO/Ag/Al-doped ZnO, Thin Solid Films, 392, [20] Ando E., Miyzki M. (1999), Moisture degrdtion mehnism of silversed low emissivity otings, Thin Solid Films, 351, [21] Ando E., Suzuki S., Aomine N., Miyzki M., Td M. (2000), Sputtered silver-sed low-emissivity otings with high moisture durility, Vuum, 59, [22] PN-EN 410 (2011), Szkło w udownitwie. Określenie świetlnyh i słoneznyh włśiwośi oszkleni [23] PN-EN (2004), Szkło w udownitwie. Określenie emisyjnośi [24] PN-EN 673 (2011), Szkło w udownitwie. Określenie współzynnik przenikni iepł (wrtość U). Metod olizeniow 12 Szkło i Cermik ISSN