Un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto, comprendiendo el procedimiento:

proporcionar un recubrimiento soportado por un substrato, el recubrimiento comprendiendo una capa combustible de carbono de tipo diamante (DLC) y una capa que comprende al menos una de: (a) Zr, y (b) un nitruro metálico, a transformarse de fase durante el tratamiento térmico;

calentar la capa combustible y la capa a transformarse de fase con el fin de causar combustión de la capa combustible provocando así que la capa combustible genere calor tras la combustión de la misma;

usar calor generado por combustión de la capa combustible para ayudar a la transformación de fase de la capa que comprende al menos una de (a) Zr, y (b) un nitruro metálico, de manera que se forme una nueva capa transformada de fase;

y en la que la nueva capa transformada de fase comprende al menos una de (i) óxido de zirconio, (ii) una estructura cristalina cúbica, y (iii) un óxido del metal

Procedimiento de fabricación de un artículo recubierto con una capa dura protectora altamente transparente.

Esta invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto para usar en una unidad de ventana o cualquier otra aplicación adecuada tal como un vidrio para muebles o vidrio para enmarcar cuadros. Por ejemplo, ciertos modos de realización de esta invención se refieren a un procedimiento de fabricación de una unidad de ventana (por ejemplo, una ventanilla de vehículo tal como un parabrisas de vehículo, ventanilla trasera, techo solar, o ventanilla lateral, o una unidad de ventana IG, o mampara de ducha) incluyendo una etapa de tratamiento térmico de un sustrato de vidrio recubierto con al menos una capa que comprende carbono de tipo diamante (DLC). El DLC se usa para generar energía durante el tratamiento térmico (HT) para transformar al menos otra capa en el recubrimiento para formar una(s) nueva(s) capa(s) post-HT que no estaba presente antes del tratamiento térmico.

Antecedentes de la invención

Las ventanillas de vehículo (por ejemplo, parabrisas, ventanillas traseras, techos solares y ventanillas laterales) se conocen en la técnica. Con propósito de ejemplo, los parabrisas de vehículos incluyen típicamente un par de sustratos de vidrio curvados laminados juntos mediante una capa intermedia polimérica tal como polivinil butiral (PVB). Se sabe que uno de los dos sustratos de vidrio puede tener un recubrimiento (por ejemplo, recubrimiento de baja emisividad - baja E) en el mismo para fines de control solar tales como reflejar la radiación IR y/o UV, de manera que el interior del vehículo pueda ser más cómodo en ciertas condiciones meteorológicas. Los parabrisas convencionales de vehículos se fabrican de la siguiente manera. Se proporcionan un primer y segundo sustratos de vidrio plano, teniendo uno de ellos opcionalmente un recubrimiento de baja E pulverizado en el mismo. El par de sustratos de vidrio se lavan y se ponen juntos (es decir, se apilan uno sobre otro), y después, mientras están puestos se curvan juntos en la forma deseada para el parabrisas a alta(s) temperatura(s) (por ejemplo, 8 minutos a aproximadamente 600-625 grados C). Posteriormente, los dos sustratos de vidrio curvados se laminan juntos mediante la capa intermedia polimérica para formar el parabrisas del vehículo.

Las unidades de ventana de vidrio aislante (IG) se conocen también en la técnica. Las unidades de ventana de IG convencionales incluyen al menos un primer y segundo sustratos de vidrio (uno de los cuales puede tener un recubrimiento de control solar en una superficie interior del mismo) que se acoplan entre sí mediante al menos un sellado(s) o espaciador(es). El espacio o hueco resultante entre los sustratos de vidrio puede llenarse o no con gas y/o evacuarse a una baja presión en diferentes casos. Sin embargo, se requiere que muchas unidades de IG estén templadas. El templado térmico de los sustratos de vidrio para dichas unidades de IG típicamente requiere calentar los sustratos de vidrio a una(s) temperatura(s) de al menos aproximadamente 600 grados C durante un periodo de tiempo suficiente para posibilitar el templado térmico.

Otros tipos de artículos recubiertos requieren también tratamiento térmico (HT) (por ejemplo, templado, curvado térmico, y/o endurecimiento térmico) en ciertas aplicaciones. Por ejemplo y sin limitación, mamparas de ducha de vidrio, vidrio para tableros de mesa y similares requieren HT en ciertos casos.

Al carbono de tipo diamante (DLC) se le conoce en ocasiones por sus propiedades resistentes al rayado. Por ejemplo, se analizan diferente tipos de DLC en las siguiente patentes US: 6.303.226; 6.303.225; 6.261.693; 6.338.901; 6.312.808; 6.280.834; 6.284.377; 6.335.086; 5.858.477; 5.635.245; 5.888.593; 5.135.808; 5.900.342; y 5.470.661.

En ocasiones es deseable proporcionar a una unidad de ventana u otro artículo de vidrio con un recubrimiento protector que incluye DLC para protegerlos de arañazos y similares. Desafortunadamente, el DLC tiende a oxidarse y calcinarse a temperaturas de aproximadamente 380 a 400 grados C o mayores, puesto que el tratamiento térmico típicamente se lleva a cabo en una atmósfera que incluye oxígeno. De esta manera, se entenderá que el DLC como recubrimiento protector no puede soportar los tratamientos térmicos (HT) a las temperaturas extremadamente altas descritas anteriormente que a menudo se requieren en la fabricación de ventanillas de vehículo, unidades de ventana de IG, vidrio para tableros de mesa y/o similares. Por consiguiente, el DLC no puede usarse solo como recubrimiento a tratar térmicamente, porque se oxida durante el tratamiento térmico y desaparece sustancialmente como resultado del mismo (es decir, se calcina).

Otros ciertos tipos de materiales resistentes al rayado tampoco son capaces de soportar el tratamiento térmico suficiente para el templado, endurecimiento térmico y/o curvado de un sustrato de vidrio subyacente.

Por consiguiente, los expertos en la materia entenderán que existe una necesidad en la técnica de un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto resistente al rayado que pueda tratarse térmicamente (HT) de manera que después del tratamiento térmico el artículo recubierto siga siendo resistente al rayado. Existe también una necesidad para los artículos recubiertos correspondientes, tanto tratados térmicamente como pre-HT.

Breve resumen de ejemplos de invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto (por ejemplo, una unidad de ventana tal como para un vehículo, edificio o similares) que pueda tratarse térmicamente de manera que después de tratarse térmicamente (HT) el artículo recubierto sea resistente al rayado en un grado mayor respecto al vidrio no recubierto.

En ciertos modos de realización de ejemplo, un artículo recubierto incluye capas respectivas que comprenden carbono de tipo diamante (DLC) hidrogenado y nitruro de zirconio antes del tratamiento térmico (HT). El DLC puede localizarse por debajo y/o por encima de la capa que comprende nitruro de zirconio. Durante el HT, el DLC hidrogenado actúa como un combustible que después de la combustión con oxígeno produce dióxido de carbono y/o agua. Esta reacción exotérmica, provocada por la combustión del carbono hidrogenado del DLC, provoca la propagación espontánea de una onda de combustión a través de los reactantes iniciales. La alta temperatura desarrollada durante esta combustión calienta la capa que comprende nitruro de zirconio a una temperatura(s) bastante por encima de la temperatura de tratamiento térmico, provocando así que la capa que comprende nitruro de zirconio se transforme en una nueva capa post-HT que comprende óxido de zirconio. La nueva capa post-HT que comprende óxido de zirconio puede incluir también nitrógeno en ciertos modos de realización de ejemplo de esta invención.

La nueva capa post-HT que comprende óxido de zirconio es sorprendentemente resistente al rayado. De esta manera, puede observarse que se ha proporcionado una técnica que permite la existencia de un producto resistente al rayado tratable térmicamente; y el artículo recubierto puede tener también buenas propiedades de transmisión. En ciertos modos de realización de ejemplo, la resistencia al rayado del artículo recubierto post-HT puede ser incluso mejor que la del DLC sin HT.

En ciertos modos de realización de ejemplo, se proporciona un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto tratado térmicamente, comprendiendo el procedimiento: proporcionar un recubrimiento soportado por un sustrato de vidrio, comprendiendo el recubrimiento una capa que comprende nitruro de zirconio y una capa que comprende carbono de tipo diamante (DLC) hidrogenado proporcionada sobre al menos la capa que comprende nitruro de zirconio; tratar térmicamente el sustrato de vidrio y el recubrimiento de una manera suficiente para el templado térmico, endurecimiento térmico y/o curvado térmico del sustrato de vidrio; y en el que durante dicho tratamiento térmico la capa que comprende DLC hidrogenado se somete a combustión o se calcina generando calor suficiente para provocar que la capa que comprende nitruro de zirconio se transforme en una capa tratada térmicamente que comprende óxido de zirconio en el artículo recubierto tratado térmicamente.

En otros modos de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto tratado térmicamente, comprendiendo el procedimiento: proporcionar un recubrimiento soportado...

1. Un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto, comprendiendo el procedimiento:

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la capa combustible comprende carbono de tipo diamante hidrogenado (DLC).