【摘要】：隨著社會(huì)的高速發(fā)展,節(jié)約能源和減少污染物排放已成為全人類共同關(guān)注的問(wèn)題,而今汽車的日益普及以及汽車需求量的增加,汽車玻璃作為汽車內(nèi)部與外界進(jìn)行能量與光能交換的主要通道,對(duì)其表面功能化也提出了更高的要求。汽車玻璃不僅需要紫外隔絕,并且需要紅外隔絕來(lái)實(shí)現(xiàn)隔熱,最終降低空調(diào)等能源消耗。因此,發(fā)展具有高可見光透過(guò)率和高近紅外屏蔽性能的透明隔熱涂料,特別是針對(duì)應(yīng)用在汽車玻璃和建筑窗的透明隔熱涂料,在節(jié)能和環(huán)保方面具有重要意義。銫鎢青銅(CsxW03)作為一種非化學(xué)計(jì)量比的窄帶隙半導(dǎo)體材料,具有高可見光透過(guò)率并且在波長(zhǎng)λ大于1100nm處能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收,且價(jià)格低廉,不含毒性元素,有望替代ITO和ATO應(yīng)用于透明隔熱涂料。本文以應(yīng)用于汽車玻璃的透明隔熱涂料為研究背景,以鎢酸鈉和碳酸銫為原料,以檸檬酸和D-蘋果酸等為還原劑,通過(guò)水熱法成功合成了近紅外高吸收的Cs0.32WO3納米棒狀粒子。系統(tǒng)研究了原料中n(Cs)/n(W)、還原劑、水熱溫度和水熱時(shí)間等因素對(duì)產(chǎn)物結(jié)晶度、微觀形貌和吸光度的影響。結(jié)果表明,在水熱合成過(guò)程中,當(dāng)原料中n(Cs)/n(W)為0.5時(shí),可促進(jìn)六方晶型Cs0.32WO3納米粒子的生成。隨反應(yīng)時(shí)間的增加,Cs0.32WO3納米粒子形貌由不規(guī)則形狀逐漸變成棒狀形狀。所得Cs0.32WO3納米粒子的近紅外吸收能力隨結(jié)晶度提高而提高,并隨著納米棒狀形貌的形成而大幅提高。本文以自制Cs0.32WO3納米粒子為原料試制了透明隔熱玻璃涂層,探究了Cs0.32W03納米粉體的分散工藝,研究了 Cs0.32W03納米粉體添加量和涂層厚度對(duì)Cs0.32WO3透明隔熱玻璃性能的影響。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn),得到了光學(xué)特性與Cs0.32WO3納米粒子添加量以及涂層厚度等因素的相關(guān)數(shù)學(xué)模型,確定了Cs0.32WO3添加量在6%且涂層厚度在4.6～5.1μm范圍內(nèi)試制的Cs0.32WO3透明隔熱玻璃,近紅外屏蔽性能優(yōu)異,其近紅外光透過(guò)率降低至10.2%,紫外光透過(guò)率降低至0.4%,同時(shí),可見光透過(guò)率(71.6%)滿足汽車玻璃法規(guī)。目前,該光學(xué)特性指標(biāo),在汽車玻璃行業(yè)領(lǐng)先,在綠色環(huán)保的隔熱汽車及建筑玻璃領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ171.68;TB383.1
【圖文】：

圖１．１太陽(yáng)光轄射能量分布圖逡逑Ｆｉｇ．１．１邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｏｌａｒ邋ｒａｄｉａｔｉｏｎ邋ｅｎｅｒｇｙ逡逑ｎ為太陽(yáng)光輻射能量分布圖，表示從紫外光區(qū)到紅外光區(qū)的太陽(yáng)圖ｌ．ｉ表明太陽(yáng)光中絕大部分能量聚集于可見光區(qū)及紅外光區(qū)，兩的能量；尤其是紅外光區(qū)中的近紅外光區(qū)，約占太陽(yáng)光能量的５０常應(yīng)用中需要保持光線的透過(guò)，特別是應(yīng)用于汽車玻璃，對(duì)玻璃了更高的要求，國(guó)標(biāo)規(guī)定汽車前檔及前邊窗玻璃的可見光透過(guò)率必因此，研究出一種對(duì)太陽(yáng)光具有高選擇透過(guò)性，即保證可見光透（￥７０％）的同時(shí)，可以有效隔絕太陽(yáng)光中紫外線、近紅外線的透明當(dāng)今玻璃表面功能化涂料領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。逡逑透明隔熱涂料的分類逡逑據(jù)隔熱機(jī)理和隔熱方式，隔熱涂料可分為阻隔型隔熱涂料、反射型

邐３．０＾＾逡逑圖１．１太陽(yáng)光轄射能量分布圖逡逑Ｆｉｇ．１．１邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｏｌａｒ邋ｒａｄｉａｔｉｏｎ邋ｅｎｅｒｇｙ逡逑圖ｎ為太陽(yáng)光輻射能量分布圖，表示從紫外光區(qū)到紅外光區(qū)的太陽(yáng)光輻射逡逑分布。圖ｌ．ｉ表明太陽(yáng)光中絕大部分能量聚集于可見光區(qū)及紅外光區(qū)，兩者約占逡逑了邋９５％的能量；尤其是紅外光區(qū)中的近紅外光區(qū)，約占太陽(yáng)光能量的５０％［３］�？煎义蠎]到日常應(yīng)用中需要保持光線的透過(guò)，特別是應(yīng)用于汽車玻璃，對(duì)玻璃的透光性逡逑提出了更高的要求，國(guó)標(biāo)規(guī)定汽車前檔及前邊窗玻璃的可見光透過(guò)率必須高于逡逑７０％。因此，研究出一種對(duì)太陽(yáng)光具有高選擇透過(guò)性，即保證可見光透過(guò)率滿足逡逑法規(guī)（￥７０％）的同時(shí)，可以有效隔絕太陽(yáng)光中紫外線、近紅外線的透明隔熱涂逡逑料成為當(dāng)今玻璃表面功能化涂料領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。逡逑１．２．２透明隔熱涂料的分類逡逑根據(jù)隔熱機(jī)理和隔熱方式

圖１．３不同結(jié)構(gòu)鎢青銅的晶格示意圖％逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｔｈｅ邋ｃｒｙｓｔａｌ邋ｌａｔｔｉｃｅ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｕｎｇｓｔｅｎ邋ｂｒｏｎｚｅ１４２１逡逑如圖１．３所示，鎢青銅晶格的骨架是由八面體［Ｗ０６：｜經(jīng)共頂點(diǎn)連接而成，在逡逑［Ｗ０６］八面體中間隙位置，陽(yáng)離子Ｍ填入其中。不同結(jié)構(gòu)的鎢青銅含有不同孔逡逑道，例如立方相（ａ）含有四元環(huán)孔道；四方相（ｂ）含有三元環(huán)、四元環(huán)和五元環(huán)孔逡逑９逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2743401