Листу наплывного флоат-стекла можно придать специальные свойства, напылив на поверхность сплошной слой соответствующего покрытия ― либо несколько слоев разных материалов, один на другой.
В классическом случае подразумеваются металлы и их оксиды. Хотя при современном уровне технологий это уже не догма ― вспомним сапфировое напыление на стеклах часов. Другое дело, что для оконных стеклопакетов сапфиры все-таки не используют, но упомянуть такую возможность мы должны.
Свойства покрытий
При нанесении слоями минимальной толщины:
- Оксиды целого ряда металлов отражают видимый свет или окрашивают его, частично фильтруя. С точки зрения физики это "две большие разницы"; отражение волны (а значит, и той энергии, что она несет) против частичного поглощения материалом. Потому что при поглощении возможен нагрев.
- Оксиды олова и индия внешне практически прозрачны, однако отражают волны в невидимой области спектра. Оксид олова в принципе стал первым распространенным УФ-фильтром. Самое распространенное «твердое» напыление (ныне уже устаревшее) представляет собой именно этот материал на стекольном полотне. Хром и серебро также используются именно для работы с невидимым, тепловым ИК-спектром.
- Бывает и экзотика; например, оксид титана помимо оптических свойств имеет биохимические. При попадании на него ультрафиолета запускается реакция окисления всей окрестной органики. То есть разнообразных загрязнений стекла, говоря простым языком. Когда оксид титана расщепляет эту постороннюю органику, он поддерживает чистоту собственной поверхности. Да, самоочищающиеся окна уже придуманы...
Важно, что помимо функциональных свойств, у всех этих материалов различается механическая прочность. Например, специалисты выделяют «мягкие» и «твердые» (как уже известный нам оксид олова) энергосберегающие покрытия. Первые (i-стекла) по своим оптическим характеристикам превосходят вторые (k-стекла), зато требуют очень бережного обращения.
При сборке стеклопакета лист устанавливается таким образом, что сторона с напылением оказывается развернутой вовнутрь камеры и не контактирует с внешними миром.
Камеру можно при необходимости заполнять инертным газом ― для защиты чистых металлов от окисления атмосферным кислородом. Так тончайшим слоям не угрожают никакие повреждения. И это делает технологию напыления очень удобной для достижения разных целей.
Итоговые свойства
Подбирая (и комбинируя!) виды покрытий, удается обеспечить:
- Защиту от избыточной инсоляции. То есть от проникновения лишних солнечных лучей.
- Тонировку. Полное или частичное затемнение полотна, включая градиентное.
- Одностороннюю прозрачность. Когда стекло выглядит зеркальным только с одной стороны, обычно с уличной. Такое покрытие, строго говоря, не обеспечивает полную непроницаемость при любых условиях. Эффект достигается за счет создания яркого отражения при хорошем солнечном освещении.
- Повышенную энергоэффективность. За счет отражения утекающего тепла обратно в помещение. Свойство не следует путать с зеркальностью из предыдущего пункта, поскольку здесь речь идет об инфракрасной ― а не видимой ― области спектра. Впрочем, принцип сходный, а спектры у разных покрытий частично перекрываются. Внешне прозрачное стекло, отражающее тепловые ИК-волны, не пропускает и несколько процентов видимого потока.
- Электрообогрев. Для устранения конденсата, обледенения или даже снега с прозрачной поверхности, в зависимости от мощности готовой конструкции. Металлизированный слой (обычно «сетка», не сплошной) выполняет роль проводника.
- Просветление. То есть усиление светопропускания за счет снижения доли отраженного света. Через такие стекла видно лучше, чем через обычные; особенно в сумерках.
- И упрочнение.
Причем напылять слои можно и на изогнутые стекольные полотна. Это ценное свойство чаще используется в автопроме или в создании оптических приборов. Однако и в фасадном остеклении бывают свои [изумительно декоративные] варианты.
Между прочим, второй распространенный вид защитных покрытий ― клейкая полимерная пленка ― на кривые поверхности клеится с великим трудом.
Сложности сборки
Использование многокамерных систем увеличивает количество доступных внутренних плоскостей и позволяет сочетать несколько отдельных покрытий в одном изделии. Получившийся стеклопакет называется мультифункциональным.
При работе критически важна правильная расстановка стекол: очередность полотен и их развороты в ту или иную сторону. Ошибка иногда грозит полным разрушением конструкции от термошока, вызванного местным перегревом из-за неправильного перенаправления тепла.
Это когда защитный слой отражает волну не на улицу и не в помещение, а прямо в детали стеклопакета. Они греются и расширяются, причем неравномерно. Получаются перекосы и трещины.
Так что нельзя просто взять и составить подходящие полотна как попало, нужно вспоминать физику и учитывать очередность слоев.
Хотя ожидаемая польза оправдывает эти небольшие сложности.