本文關(guān)鍵詞：摻雜磷酸鋅鈉的制備及太陽光反射譜研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以硫酸鋅、磷酸、無水碳酸鈉為主要原料,分別采用硝酸銅、硝酸鐵和硫酸鎳為摻雜劑,通過共沉淀法合成摻雜型磷酸鋅鈉前驅(qū)體,經(jīng)高溫熱處理后制備出摻雜型磷酸鋅鈉深色高反射材料。采用XRD、TG/DSC、SEM、UV-VIS-NIR分光光度計等手段研究了合成工藝、摻雜量與熱處理溫度對產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)、顏色、粒徑、形貌、紅外發(fā)射率以及太陽光反射性能的影響,并將所制高反射銅摻雜磷酸鋅鈉材料作為顏料配制成熱反射涂料,探討其隔熱降溫性能。研究結(jié)果表明:制備銅摻雜磷酸鋅鈉的最佳工藝參數(shù):油浴溫度為70℃,兩步反應的時間分別為0.5h、1h,反應物濃度為1mol/L,磷酸比例P/(Cu+Zn)為0.5,溶液pH為9。700℃熱處理后所得粉體在可見光波段呈現(xiàn)黑色,在近紅外波段具有優(yōu)異的反射性能。600℃熱處理后,產(chǎn)物的反射性能隨著摻雜量的增大先提高后降低,當摻雜量為0.5時,其近紅外反射率最高,達到57.4%。隨著熱處理溫度的增加,NaZn_(0.5)Cu_(0.5)PO_4的近紅外反射率逐漸上升,在700℃熱處理時最高,為60.4%。采用鐵摻雜磷酸鋅鈉制備紅色熱反射材料,隨著摻雜量的提高,產(chǎn)物色調(diào)加深,逐漸由橘紅色轉(zhuǎn)變?yōu)樯罴t色。摻雜會使晶格畸變加劇,過燒會使得顆粒熔融,缺陷增多,導致產(chǎn)物近紅外反射性能下降。當熱處理溫度為600℃時,摻雜量為0.1的產(chǎn)物NaZn_(0.9)Fe_(0.1)PO_4具有最高的近紅外平均反射率,達68.4%。采用鎳摻雜磷酸鋅鈉制備灰色熱反射材料,在600℃熱處理后,產(chǎn)物的反射性能隨著摻雜量的增加逐漸下降,當摻雜量為0.1時NaZn_(0.9)Ni_(0.1)PO_4的近紅外反射率最高,達到55.7%。熱處理溫度升高,NaZn_(0.9)Ni_(0.1_PO_4粉體色調(diào)加深,反射率逐漸降低,在400℃熱處理后近紅外反射率最高,達到59.0%。選用丙烯酸樹脂為成膜劑,NaZn_(0.5)Cu_(0.5)PO_4黑色材料為顏料,制備熱反射涂料。涂裝效果良好,隔熱降溫性能優(yōu)異。隨著涂層厚度增加,其反射性能提高,但到一定厚度后,提高效果減緩。采用炭黑、世展黑與自制顏料進行對比,經(jīng)隔熱降溫性能測試后發(fā)現(xiàn),NaZn_(0.5)Cu_(0.5)PO_4熱反射涂層隔熱效果更加優(yōu)異,該涂層樣板背面溫度同比世展黑涂層降低10℃,比炭黑涂層降低28.4℃。通過銅、鐵、鎳三種過渡金屬元素摻雜磷酸鋅鈉,可制備出多色系高近紅外反射材料,作為顏料用于熱反射涂料的配制,可顯著提高涂層的隔熱降溫效果。
【關(guān)鍵詞】：摻雜 磷酸鋅鈉 近紅外反射 深色顏料 熱反射涂料
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ131.12
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 引言13-14
• 1.2 熱反射顏料14-19
• 1.2.1 白色顏料15
• 1.2.2 深色顏料15-17
• 1.2.3 顏料反射率的影響因素17-19
• 1.3 磷酸鋅鈉的研究進展19-21
• 1.3.1 磷酸鋅鈉的結(jié)構(gòu)研究19
• 1.3.2 磷酸鋅鈉的合成研究19-20
• 1.3.3 磷酸鋅鈉及其摻雜型材料的紅外反射特性研究20-21
• 1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容21-22
• 第二章 實驗部分22-26
• 2.1 實驗藥品及儀器設(shè)備22-23
• 2.1.1 實驗藥品22
• 2.1.2 實驗儀器22-23
• 2.2 實驗方案23
• 2.3 測試與表征方法23-26
• 2.3.1 XRD分析23-24
• 2.3.2 紫外-可見-近紅外分光光度計24
• 2.3.3 紅外發(fā)射率測試24
• 2.3.4 顏色測試24-25
• 2.3.5 熱重-差示掃描量熱法25
• 2.3.6 微觀形貌分析25
• 2.3.7 隔熱性能測試25-26
• 第三章 銅摻雜磷酸鋅鈉的制備及其太陽光反射譜的研究26-43
• 3.1 合成原理26-27
• 3.2 銅摻雜磷酸鋅鈉的合成工藝研究27-33
• 3.2.1 油浴溫度的影響27-28
• 3.2.2 反應時間的影響28-29
• 3.2.3 反應物濃度的影響29-30
• 3.2.4 磷酸比例的影響30-32
• 3.2.5 溶液pH值的影響32-33
• 3.3 銅摻雜磷酸鋅鈉的太陽光反射性能研究33-42
• 3.3.1 銅摻雜磷酸鋅鈉的制備33
• 3.3.2 摻雜量對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及性能的影響33-38
• 3.3.3 熱處理溫度對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及性能的影響38-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 鐵、鎳摻雜磷酸鋅鈉的太陽光反射譜研究43-60
• 4.1 鐵摻雜磷酸鋅鈉的太陽光反射性能研究43-51
• 4.1.1 鐵摻雜磷酸鋅鈉材料的制備43
• 4.1.2 摻雜量對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及性能的影響43-47
• 4.1.3 熱處理溫度對產(chǎn)物太陽光反射性能的影響47-51
• 4.2 鎳摻雜磷酸鋅鈉的太陽光反射性能研究51-59
• 4.2.1 鎳摻雜磷酸鋅鈉材料的制備51
• 4.2.2 摻雜量對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及性能的影響51-55
• 4.2.3 熱處理溫度對產(chǎn)物太陽光反射性能的影響55-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第五章 摻雜型磷酸鋅鈉顏料的應用研究60-66
• 5.1 熱反射涂料的制備60-62
• 5.1.1 基本配方60-61
• 5.1.2 涂層的制備工藝61-62
• 5.2 涂層厚度對隔熱性能的影響62-63
• 5.3 涂層隔熱性能對比63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 第六章 結(jié)論與展望66-68
• 6.1 結(jié)論66-67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻68-73
• 致謝73-74
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文74

【參考文獻】

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本文編號：276386