更新时间：2024-09-20 14:30
Low-E玻璃（Low-E glass）全称为低辐射镀膜玻璃（low-e missivity coated glass），是一种对4.5μm～25μm红外线有较高反射比的镀膜玻璃。
自1997年深圳南玻集团首次引进特大型真空磁控溅射镀膜玻璃生产线以来，中国Low-E玻璃生产已有20多年发展历程。初期只能生产单银Low-E玻璃，且膜层为“软膜”，不能进行再加工，仅适用于双层中空玻璃使用。随着技术的进步，南玻集团成功研制出离线Low-E玻璃镀膜工艺生产“硬膜”层的Low-E玻璃，解决了不能再加工的问题。中国离线Low-E玻璃也由单银产品发展为双银、三银等多种产品。到2016年底，中国拥有175条能够稳定生产Low-E玻璃的生产线，总产能约为5亿平方米。实际产量为1.15亿平方米，其中离线Low-E玻璃的产量为1亿平方米。与此同时，Low-E玻璃的实际消费量为1.1亿平方米，其中离线Low-E玻璃的消费量为1亿平方米。在其他国家，Low-E玻璃的研发始于20世纪60年代末，随后各大知名玻璃制造商纷纷推出自己的Low-E玻璃并将其投放至市场。
Low-E玻璃分类有离线低辐射镀膜玻璃和在线低辐射镀膜玻璃，制造工艺分别有高温热解沉积法和真空溅射法离线法，应用较为广泛主要用于幕墙、住宅、汽车、轻工家电等领域。
1997年，深圳南玻集团首次引进能够生产Low-E玻璃的特大型真空磁控溅射镀膜玻璃生产线起，研究生产Low-E玻璃在中国已有20多年发展经历。中国Low-E玻璃生产起于离线工艺，当时只能生产单银Low-E玻璃，且膜层属于“软膜”层，不能进行再钢化加工，仅适用于双层中空玻璃使用。2003年11月中国耀华在线Low-E玻璃投入市场后，离线Low-E玻璃不能再加工的不足开始突显出来。南玻集团率先对离线进行升级，很快研制成功离线Low-E玻璃镀膜工艺生产“硬膜”层的Low-E玻璃。另外，中国离线Low-E玻璃也由单银Low-E玻璃产品，发展为双银Low-E玻璃以及三银Low-E玻璃等多种产品。
到2016年底，中国拥有175条能够稳定生产Low-E玻璃的生产线，总产能约为5亿平方米。其中，离线生产线共计158条，产能约为3.8亿平方米。2016年中国Low-E玻璃的实际产量为1.15亿平方米，其中离线Low-E玻璃的产量为1亿平方米。与此同时，Low-E玻璃的实际消费量为1.1亿平方米，其中离线Low-E玻璃的消费量为1亿平方米。
在20世纪60年代末，欧洲的玻璃制造商在实验室成功研发出了基于离线生产的Low-E玻璃。此后，1982年，Guardian公司首次推出了银基低辐射膜层。接着在1983年，Cardinal公司向美国最大的木窗公司AndersonWindows大力推广Low-E玻璃，并使其得到了商业化应用。在此之后，美国的福特汽车公司玻璃公司、PPG公司、LOF公司、嘉顿公司、AFGD公司、英国的皮尔金顿公司、法国的圣戈班公司以及德国的莱宝公司等全球知名的玻璃制造商都纷纷研制出自己的Low-E玻璃并将其投放至市场。1987年，Airco发布了其创新的双银镀膜技术，Cardinal意识到了其巨大的市场潜力，开始扩大其镀膜生产线，并于1989年推出了高性能的双银Low-E玻璃产品。进入2004年，Cardinal更是推出了性能更高的三银Low-E玻璃产品，而PPG等公司也相继推出了类似的产品。
1973年英国皮尔金顿公司首次成功研制出电浮法玻璃，这一创新的技术为在线Low-E玻璃的生产奠定了基础。仅仅五年后，皮尔金顿公司又采用浮法在线高温热解沉积法镀膜工艺，成功研制出在线Low-E玻璃这一突破性的技术，于1985年实现了商业化生产，并最早在德国Gladbek工厂的浮法玻璃生产线上投入使用。为了满足日益增长的市场需求，皮尔金顿公司在其本部的盛海伦工厂上了一条在线Low-E玻璃生产线，同时，其在美国的子公司LOF玻璃厂和德国的子公司威尔海姆工厂也相继安装了在线Low-E玻璃生产设备。值得一提的是，英国皮尔金顿公司还将其在线Low-E玻璃生产技术以许可证的方式出售给美国的PPG公司和法国的圣戈班公司，进一步扩大了在线Low-E玻璃的市场影响力，他们引进在线Low-E玻璃生产技术后，生产的EKOplus型Low-E玻璃于1985年投入市场。为了满足市场的更高需求，从1994年开始，圣戈班公司又开始提供第二代EKOplus型Low-E玻璃。此举无疑进一步巩固了在线Low-E玻璃在全球市场上的地位。之后，艾杰旭等全球玻璃企业也加入这个行列，相继开发出类似的产品并成功投放到市场。
Low-E玻璃是利用真空沉积技术在优质浮法玻璃表面均匀沉积一层低辐射涂料，一般由若干金属或金属氧化物薄层和衬底层组成。与普通玻璃相比，玻璃表面辐射率降低且具有光谱选择性。通过改变镀层的种类、层数和各层厚度，可以得到不同性能的Low-E玻璃。远红外线不能穿透玻璃，反射率和吸收率之和为1。普通玻璃对远红外的吸收率很高，约为0.8左右，玻璃吸收了远红外热辐射之后温度升高，再以辐射和对流的方式向室内散出热量，而Low-E玻璃对远红外的辐射率极低，最低可达到0.04，故对远红外热辐射的反射率极高，可以防止玻璃吸热后升温以辐射等形式向外散热。
在实际应用中，Low-E玻璃一般被制成中空玻璃、真空玻璃等结构。Low-E玻璃对节能的贡献从两个方面体现：一方面Low-E膜可以降低玻璃表面与空气之间的热量交换，减少玻璃两侧因温度差而引起的热量传递(即温差传热)，这会降低玻璃的温差传热量；另一方面Low-E膜能有效反射太阳辐射，从而限制太阳照射透过玻璃的辐射热能(即辐射传热)，这就降低了透过玻璃的太阳热能。Low-E玻璃正是通过这两个途径降低透过玻璃的热量从而体现出节能性的。
离线低辐射镀膜玻璃是由真空磁控溅射镀膜生产线制造的，其原理是在真空环境中通过负高电压和工作气体形成的等离子体将固体材料(靶材)转移到玻璃表面淀积成薄膜，工作气体为氩气时淀积的膜与靶材料相同，工作气体为氧、氮等活性气体时淀积的膜为靶材料与气体反应生成的化合物。一般的镀膜玻璃生产线都配置有多个不同的靶材，可以连续镀制不同材料的独立膜层并叠加成多层复合薄膜。由于镀膜过程是在独立的镀膜玻璃生产线上完成的，因此称为“离线Low-E玻璃”，其中的低辐射功能层是金属银层。其优点是：膜层厚度控制精准，可制成多层光学干涉膜系从而有选择地控制透过膜层的太阳能光谱，且膜层的反射颜色多样可调，辐射率低(小于0.15)；其缺点是：膜层硬度差、不耐腐蚀，因此也称为“软镀膜”。
在线低辐射镀膜玻璃是在制造浮法玻璃的生产线上，在玻璃成型的高温区采用化学气相喷涂技术镀制的Low-E膜，由于镀膜过程是在制造平板玻璃的生产线上完成的，因此称这种技术制造的低辐射玻璃为“在线Low-E玻璃”，其低辐射功能层是半导体化合物。在线Low-E膜的优点是：在高温玻璃表面制成的膜与玻璃结合牢固、耐划伤，因此也称为“硬镀膜”，可单片使用；其缺点是：膜层厚度控制精度差，无法制成多层干涉膜系从而有选择地控制透过膜层的太阳能光谱，且膜层的反射颜色单一，辐射率偏高(大于0.15)。
按膜层耐高温性能分为可钢化低辐射镀膜玻璃和不可钢化低辐射镀膜玻璃。
按银膜的层数多少分为单银低辐射玻璃、双银低辐射玻璃和三银低辐射玻璃。
单银低辐射玻璃是指在膜系中只有一层银功能膜的玻璃，制作中它由一层银功能膜和各种介质膜组成。许多低辐射膜系均采用氧化锌 (ZnO) 作为介质膜，因为锌的溅射率高，而且物美价廉，但氧化锌膜层的牢固度不够理想，因此可在其外层再沉积一层薄薄的二氧化钛 (TiO) 作为保护膜。以往也有用二氧化锡 (SnO₂) 作为介质膜系的低辐射玻璃产品，牢固度同样较差，因此低辐射膜离线产品有了 “软膜”之称，它不能单片使用，也不易再加工。现今已有人采用更硬的抗氧化的材料，如氮化硅和氧 化钛做介质膜，取得了明显效果。虽然单银低辐射膜系有多个种类，但功能膜都是采用银膜层。单银低辐射 (LOW-E) 玻璃具有较高的可见光透射比和太阳光透射比，较低的U值以及相对较高的遮蔽系数，可获得更多的太阳能。
双银低辐射玻璃至少包含5至7层功能不同的氧化物和金属膜层，在生产中每一层的控制均要求非常严格。双银膜系的牢固度与单银膜系同样较差，但它的性能却比单银低辐射优越得多。 它不仅具有良好的低辐射率，同时还具有较高的可见光透射比和较低U 值，较低的太阳光透射比和非常低的遮蔽系数。如氧化锌双银低辐射玻璃的可见光透射比可高达75%～80%,辐射率为0.035～0. 045，遮蔽系数可与阳光控制低辐射玻璃相媲美。 因此，双银低辐射玻璃在冬季具有良好的隔热保温效果，在夏季具有良好的太阳能遮蔽作用，可广泛用于中、高纬度地区。
高温热解沉积法一般在线Low-E玻璃采用，是在浮法玻璃冷却工艺过程中完成的，液体金属或金属粉沫直接喷射到热玻璃表面上，随着玻璃的冷却，金属膜层成为玻璃的一部分。固此，该膜层坚硬耐用。这种方法生产的Low-E玻璃具有许多优点：它可以热弯，钢化，不必在中空状态下使用，可以长期储存。它的缺点是热学性能比较差。除非膜层非常厚，否则其“ｕ”值只是溅射法Low-E镀膜玻璃的一半。如果想通过增加膜厚来改善其热学性能，那么其透明性就非常差。
真空溅射法离线法一般离线Low-E玻璃采用，是目前国际上普遍采用真空磁控溅射镀膜技术。和高温热解沉积法不同，溅射法是离线的。且据玻璃传输位置的不同有水平及垂直之分。溅射法生产Low-E玻璃，具有如下特点：由于有多种金属靶材选择，及多种金属靶材组合，因此，溅射法生产Low-E玻璃可有多种配置。在颜色及纯度方面，溅射镀也优于热喷镀，而且，由于是离线法，在新产品开发方面也较灵活。最主要的优点还在于溅射生产的Low-E中空玻璃其“ｕ”值优于热解法产品的“ｕ”值，但是它的缺点是一氧化银膜层非常脆弱，所以它不可能象普通玻璃一样使用。它必须要做成中空玻璃，且在未做成中空产品以前，也不适宜长途运输。
Low-E玻璃主要性能有光学性能、热学性能、物理性能、化学性能等。
可见光透过率高、发射率低。低辐射玻璃的可见光透光率一般在0.8左右，能让室内保持良好的采光效果；可见光发射率一般在11%以下，与普通白玻相近，低于普通热反射玻璃的可见光发射率，可避免造成发射光污染。
紫外线透射率低。许多有机化合物如地毯、织物、 纸张、艺术品、画、家具等暴露在阳光下都会褪色。 这是因为在阳光中存在着一种称之为紫外线的光线， 它是最活跃、最有可能打破有机物化学键稳定性，从 而导致物品褪色退化，普通玻璃能阻挡低于300 nm的 紫外线，但300~380 nm 的紫外线能投射进来，而低辐 射玻璃可以阻挡55%左右的紫外线透射到室内。
超低辐射率。Low-E玻璃因其所镀的膜层具有极低的表面辐射率而得名。普通玻璃的表面辐射率在0.84左右，低辐射玻璃的表面辐射率在0.25以下，可以达到良好的保温隔热性能。
低的传热系数(K)。传热系数是用来判别其节能特性的主要参数之一。传热系数K是指在稳定传热条件下，玻璃两侧空气温度差为1℃时，单位时间内通过1平方米中空玻璃的传热量，以W/(平方米K) 表示。K 值越低，说明玻璃的保温隔热性能越好，在使用时的节能效果越显著。低辐射玻璃的传热系数一般在1.9左右。
Low-E玻璃是一种应用广泛的产品，主要用于幕墙、住宅、汽车、轻工家电等领域。自2001年欧洲共同体新节能条约生效后，Low-E玻璃在欧洲市场得到了大力推广，市场需求量急剧上升。在中国，Low-E玻璃的发展也很快，预计到2010年市场需求将达到500万平方米。然而，需要注意的是，在不同的地区和季节，Low-E玻璃的应用效果会有所不同。在冬季，使用Low-E玻璃可以有效地降低室内温度散失，提高建筑物的能效，但在夏季，如果建筑物没有合适的遮阳设施，太阳辐射会通过Low-E玻璃进入室内，增加室内温度。因此，在选用Low-E玻璃时，需要根据具体的情况进行综合考虑。
当建筑物采用Low-E玻璃后，与使用传统窗户相比，其热工性能会发生较大的变化。这可能会对空调系统的设计产生影响。例如，在冬季，如果东向的房间接收大量太阳辐射并被Low-E玻璃限制在室内，再加上室内灯光、人体等散热，可能会导致室内温度升高，需要供冷。因此，在选用Low-E玻璃时，需要考虑其对空调系统的影响。对于民用住宅工程来说，虽然采用Low-E玻璃会增加一次性的投资成本，但是从长远来看，其节能效益可以在几年内得到补偿。随着生产技术的不断提高和价格的下降，以及人们对节能环保的认识不断提高，Low-E玻璃在民用建筑中的应用前景广阔。
在线低辐射镀膜玻璃是将镀膜涂布程序与平板玻璃制造相结合，在平板玻璃成型时利用高温将金属氧化物粉体直 接进行喷涂于平板玻璃表面，形成金属氧化物薄膜。优点：膜层牢固耐用；可单片使用；可长期储存可进行热弯强化等工序。缺点：专利由少数国际大公司掌握、技术难度较 高；浮法玻璃需配合调整。
离线低辐射镀膜玻璃是将平板玻璃放入真空镀膜中进行二次加工。优点：脱机加工，不影响现在平板玻璃生产流程真空镀膜机易取得，上线速度快。缺点：金属膜接触大气易起氧化反应，必需在短时间内密封为双层玻璃，无法单片使用；镀膜后成品无法再加工。
规模化工业生产的离线低辐射镀膜玻璃，其辐射率能实现0.013。通过结合更多的介质层和功能层，这样可以使用更多的膜层和变化不同的厚度，来实现更低的辐射率。例如从单银到双银，再从双银到三银。如果工厂条件允许，可以试着再增加银层的厚度，以求得到更低的辐射率。一些学者以银基低辐射薄膜为实验对象，采用不同厚度的膜层组合来实现更低的辐射率。实验的目的旨在找到不同膜层厚度的最佳值，以此来实现更好的节能性。
理想的低辐射节能玻璃是既能够实现良好的节能效果，又能够得到和白玻璃一样的可见光透过率。增镀减反射膜后Low-E玻璃的辐射率和U值与未镀减反膜的Low-E产品一致。因此，增加了可见光透过率，就可以减少人工照明的能耗，从而达到节约能源的目的。
提高节能玻璃除了提高可见光透过率，降低辐射率外，其它可行的方法就是控制门窗玻璃对太阳能的吸收。并且，若能够做到随着季节或天气的变化，而控制门窗对太阳能的吸收量。夏天阻止室外热量的进入，降低制冷能耗；冬天将室内热量反射回室内，降低室内取暖能耗的使用，这样将会进一步减小建筑物能源的损耗。针对电致变色玻璃结合Low-E玻璃的使用，已经得到很多学者的关注。Fang的研究团队指出，使用电致变色玻璃时，电致变色膜层必须朝向室外面，才能得到理想的保温特性。同时，他们还研究了电致变色膜与Low-E相结合使用。在冬天，电致变色玻璃与Low-E相结合的产品能够成为建筑物的一个热源，通过吸收太阳辐射在向室内传递，已达到减少室内供暖能耗的作用。
2010年，中国国内Low-E玻璃包括在线和离线的低辐射玻璃生产线（营运的和在建设的）约100条，产量已经达到6000万平方米左右。
2018年底，中国离线Low-E玻璃生产线121条，在线Low-E生产线11条，总产能约5亿㎡/年。
GB/T 18915.2-2013.国家标准全文公开系统.2023-11-27
2019-2023年中国LOW-E玻璃行业市场发展现状及未来趋势调研报告.中商情报网.2023-11-28
KS L 2017-2008(2018).中国标准服务网.2023-11-28
KS L 2017-2008(2023).中国标准服务网.2023-11-28
ГОСТ 30733-2014.中国标准服务网.2023-11-28
ГОСТ 31364-2014.中国标准服务网.2023-11-28
NY-87-17-4.中国标准服务网.2023-11-28
GB/T 18915.2-2013.中国标准服务网.2023-11-28
T/ZZB 2003-2020.中国标准服务网.2023-11-28