面向節(jié)能窗的復(fù)合膜材料按需構(gòu)建及其紅外性能研究
發(fā)布時間:2021-01-30 12:37
科技的發(fā)展促進(jìn)了工業(yè)化規(guī)模的提升,但這也同時加劇了化石能源的消耗,由此產(chǎn)生的廢氣加劇了溫室效應(yīng)。全球氣候溫差大使得人們更依賴于調(diào)溫電器,增加了能量消耗。因此,研究新型節(jié)能建筑材料、構(gòu)建新型節(jié)能材料結(jié)構(gòu),對于減少能量消耗不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義,還有著重要的實際應(yīng)用價值。在節(jié)能建筑材料中,節(jié)能窗因其具有被動散熱和輻射熱管理等優(yōu)點,備受研究者們的關(guān)注。因為太陽光輻射是直接影響室內(nèi)溫度的首要因素,而節(jié)能窗能夠直接對太陽輻射能量進(jìn)行調(diào)控、不需要消耗額外的能源。目前主要的節(jié)能窗研究均側(cè)重于在可見光波段調(diào)控太陽輻射,雖然有明顯的調(diào)控效果,但犧牲了人眼視覺范圍內(nèi)的可見度,不適用于日常生活需要。而太陽光在紅外波段具有和可見光波段相當(dāng)?shù)妮椛淠芰。因?本文基于無機材料以及結(jié)合部分有機材料,著重于構(gòu)建有序結(jié)構(gòu),主要研究了節(jié)能窗裝置的光學(xué)性能,研究內(nèi)容主要有以下三個部分:(1)氧化鋅納米棒/銀雜化膜的制備及其紅外性能研究以氧化鋅為原材料,通過種子溶液法、旋涂煅燒法以及水熱法,構(gòu)建具有有序陣列結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米棒,采用簡單方便的銀鏡反應(yīng)在其表面負(fù)載銀納米顆粒。所制備的氧化鋅納米棒/銀雜化膜涂層在可見光波段展現(xiàn)出6...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
建筑能耗占總能耗的比例
江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.2光譜顯示(a)四種不同溫度下的黑體輻射;(b)地球大氣外部的太陽輻射;(c)整個大氣層的典型吸收率;以及(d)人眼的相對靈敏度Figure1.2Spectrashowing(a)black-bodyradiationforfourdifferenttemperatures,(b)solarirradiationoutsidetheearth’satmosphere,(c)typicalabsorptanceacrosstheatmosphericenvelope,and(d)relativesensitivityofthehumaneye.
江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文5作為切入點展開研究,構(gòu)建無機納米疊層膜結(jié)構(gòu)并對其紅外發(fā)射率進(jìn)行分析。其次,中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的高彥峰教授團隊[33]、新加坡南洋理工大學(xué)的龍祎教授團隊[34],都是對二氧化釩材料的熱致變色性能進(jìn)行研究,且都取得了較為突出的結(jié)果。另外,還有許多的科學(xué)家團隊對電致變色材料產(chǎn)生了濃厚的興趣,并嘗試將其應(yīng)用在節(jié)能窗上,也取得了一定的成果。其中較為突出的是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的俞書宏教授[35]、美國斯坦福大學(xué)的崔屹教授[36]等團隊,均實現(xiàn)了電致變色材料涂層受到電刺激后產(chǎn)生可逆相轉(zhuǎn)變,進(jìn)而對外界攝入的太陽光能量進(jìn)行調(diào)控。圖1.3節(jié)能窗發(fā)展路線示意圖Figure1.3Schematicdiagramofdevelopmentrouteofenergy-savingwindow1.4節(jié)能窗的分類隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及科技手段的創(chuàng)新,一些原本停留在理論設(shè)計階段的材料能夠?qū)崿F(xiàn)制備的可能,因此可用于節(jié)能窗的材料也得到了極大的豐富和發(fā)展。從材料的性能來說,目前可用于節(jié)能窗的材料可主要分為透明熱反射材料、致變色材料、有機材料、太陽能電池。1.4.1透明熱反射材料透明熱反射材料主要有三種:(i)單層金屬薄膜如銀、金、銅、鋁[29,37]等;(ii)電介質(zhì)/金屬/電介質(zhì)(DMD)結(jié)構(gòu)如二氧化鈦/金屬/二氧化鈦[38,39]、氟摻雜氧化錫(FTO)/銀/FTO等;(iii)具有寬帶隙的重?fù)诫s半導(dǎo)體如氧化銦錫(ITO)[40]、FTO[41]等。這類材料都是在可見光波段保持透明,而在紅外波段通過高反射率或低發(fā)射率實現(xiàn)調(diào)控太陽光能量達(dá)到輻射冷卻的效果。Hu[42]等人證明了材料的反射率和發(fā)射率與材料的電阻率密切相關(guān),而電阻率又取決于厚度和表面形態(tài),因此金屬
本文編號:3008913
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
建筑能耗占總能耗的比例
江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.2光譜顯示(a)四種不同溫度下的黑體輻射;(b)地球大氣外部的太陽輻射;(c)整個大氣層的典型吸收率;以及(d)人眼的相對靈敏度Figure1.2Spectrashowing(a)black-bodyradiationforfourdifferenttemperatures,(b)solarirradiationoutsidetheearth’satmosphere,(c)typicalabsorptanceacrosstheatmosphericenvelope,and(d)relativesensitivityofthehumaneye.
江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文5作為切入點展開研究,構(gòu)建無機納米疊層膜結(jié)構(gòu)并對其紅外發(fā)射率進(jìn)行分析。其次,中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的高彥峰教授團隊[33]、新加坡南洋理工大學(xué)的龍祎教授團隊[34],都是對二氧化釩材料的熱致變色性能進(jìn)行研究,且都取得了較為突出的結(jié)果。另外,還有許多的科學(xué)家團隊對電致變色材料產(chǎn)生了濃厚的興趣,并嘗試將其應(yīng)用在節(jié)能窗上,也取得了一定的成果。其中較為突出的是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的俞書宏教授[35]、美國斯坦福大學(xué)的崔屹教授[36]等團隊,均實現(xiàn)了電致變色材料涂層受到電刺激后產(chǎn)生可逆相轉(zhuǎn)變,進(jìn)而對外界攝入的太陽光能量進(jìn)行調(diào)控。圖1.3節(jié)能窗發(fā)展路線示意圖Figure1.3Schematicdiagramofdevelopmentrouteofenergy-savingwindow1.4節(jié)能窗的分類隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及科技手段的創(chuàng)新,一些原本停留在理論設(shè)計階段的材料能夠?qū)崿F(xiàn)制備的可能,因此可用于節(jié)能窗的材料也得到了極大的豐富和發(fā)展。從材料的性能來說,目前可用于節(jié)能窗的材料可主要分為透明熱反射材料、致變色材料、有機材料、太陽能電池。1.4.1透明熱反射材料透明熱反射材料主要有三種:(i)單層金屬薄膜如銀、金、銅、鋁[29,37]等;(ii)電介質(zhì)/金屬/電介質(zhì)(DMD)結(jié)構(gòu)如二氧化鈦/金屬/二氧化鈦[38,39]、氟摻雜氧化錫(FTO)/銀/FTO等;(iii)具有寬帶隙的重?fù)诫s半導(dǎo)體如氧化銦錫(ITO)[40]、FTO[41]等。這類材料都是在可見光波段保持透明,而在紅外波段通過高反射率或低發(fā)射率實現(xiàn)調(diào)控太陽光能量達(dá)到輻射冷卻的效果。Hu[42]等人證明了材料的反射率和發(fā)射率與材料的電阻率密切相關(guān),而電阻率又取決于厚度和表面形態(tài),因此金屬
本文編號:3008913
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