SiO2氣凝膠-VO2復(fù)合節(jié)能鍍膜玻璃的制備及性能研究.pdf

1、建筑能耗在社會總能耗中占據(jù)了很大比例，而通過門窗散失的能量又是其中的最主要部分，所以玻璃節(jié)能是當(dāng)前研究的熱點。本文通過分析建筑物能量損耗的各種途徑，結(jié)合隔熱和對各波段能量的選擇性透過兩種方式，提出制備SiO2氣凝膠-VO2復(fù)合節(jié)能鍍膜玻璃，利用VO2層實現(xiàn)對不同波段能量的選擇性透過，利用SiO2氣凝膠層實現(xiàn)隔熱，旨在獲得高效節(jié)能鍍膜玻璃。
　　采用溶膠-凝膠技術(shù)，通過聚合物沉積法獲得了具有良好熱致變色性能的VO2薄膜。研究了熱處理

2、條件（熱處理氣氛、熱處理溫度、熱處理時間）對VO2薄膜的制備、光學(xué)性能、熱至變色性能的影響。同時，探究了薄膜厚度對可見光透過率和近紅外光透過率調(diào)控幅度的影響，發(fā)現(xiàn)，薄膜厚度增加時，薄膜可見光的透過率降低，近紅外光在相變前后的調(diào)控幅度增加。當(dāng)膜厚為40nm時，可見光透過率可以達(dá)到72％，近紅外光透過率調(diào)控幅度為10％;當(dāng)薄膜厚度為200nm以上時，可見光區(qū)域的透過率降至15％，紅外區(qū)域的光透過率調(diào)控幅度為16％。在真空氣氛和530℃熱處理

3、條件下，獲得了厚度為80nm的VO2薄膜，其可見光區(qū)域的積分透過率達(dá)到42％，在近紅外區(qū)域光透過率的調(diào)控幅度達(dá)到50％，具有優(yōu)良的熱致變色性能和較好的透光性。為了降低薄膜的相變溫度，論文還研究了不常見的+4價金屬陽離子Zr摻雜對相變溫度和光學(xué)、電學(xué)性能的影響。發(fā)現(xiàn)，隨著摻雜量的增加，相變溫度可以降低到50℃，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。與此同時電阻突變數(shù)量級降低到1.08，近紅外光透過率調(diào)控幅度為20％。
　　用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作

4、為硅源前驅(qū)體，結(jié)合常壓干燥和溶膠-凝膠法，通過改變甲醇含量、熱處理溫度、干燥控制化學(xué)添加劑等參數(shù)，探究合適的制備條件，獲得了成膜性好、孔隙率高、熱導(dǎo)率低隔熱性能好的SiO2氣凝膠膜。隨著溶劑的增加，氣凝膠膜的開裂程度明顯降低。當(dāng)熱處理溫度升高到550℃時，薄膜孔隙率達(dá)到89％，膜層的熱導(dǎo)率降低到0.019 W/mK。當(dāng)二次分散溶劑量為15ml，丙三醇量為1.7×103mol時，制備的樣品厚度為1.7μm，鍍膜玻璃的整體熱導(dǎo)率降低到了1.