[發(fā)明專利]一種高紫外及高紅外反射材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010515926.6
• 申請日: 2010-10-21
• 公開（公告）號: CN102040210A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 蘇達根;付文祥;鐘明峰;王達
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛(wèi)東

技術領域

本發(fā)明涉及節(jié)能材料領域，更具體涉及一種具有高紫外及高紅外反射率的節(jié)能材料及其制備方法。

背景技術

在地面上觀測到的太陽輻射波段范圍大約為0.295～2.5微米。過量的紫外會造成皮膚癌，紅外波長能產(chǎn)生大量熱量，對一些地區(qū)或辦公場所，設法減少紅外光透過具有重要的實際應用價值。高紫外與紅外反射率物質(zhì)既可避免熱量的紅外光的通過，又能減少紫外光對皮膚的傷害。

就目前而言，在紫外或紅外反射方面，大多集中于薄膜研究。

從紫外反射方面而言，大部分高可見透過率材料在紫外處反射率都比較低，如AZO與IZO都只有10％左右甚至更低。目前報道中金屬膜層紫外反射最高能達90％，由在2×10^-6Pa的高真空和30nm/s左右的高沉積速率下沉積了保護層的鋁膜在157nm處獲得。(R.P.Walker.The?European?UV/VUV?storage?ring?FEL?project?at?ELETTRA[R].Proceedings?of?EPAC?2000，Vienna，Austria，93-97)采用的是AlF₃-SiO₂系統(tǒng)能夠達到91.2％(J.Kolbe，H.Kessler，T.Hofmann?et?al..Optical?properties?and?damage?thresholds?of?dielectric?UV/VUV?coatings?deposited?by?conventional?evaporation，IAD，and?IBS[C].SPIE，1992，1624：435-446)，更高的則屬于介質(zhì)材料，包括氧化物膜系與氟化物膜系，通過優(yōu)化復合膜系能夠最高能夠在193nm處達到98％的紫外反射(薛春榮，范正修，邵建達.真空紫外光學薄膜及薄膜材料[J].中國光學期刊網(wǎng).2008，45(1)：57-64)。以上的金屬薄膜一方面容易被氧化，經(jīng)過一段時間其紫外反射率會減低；另一方面制備工藝復雜、成本過高，不利于應用推廣。

在紅外反射方面，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)金屬氧化物透明導電薄膜對中紅外光線具有高的反射率，比較理想的是氧化錫(ITO)與摻鋁的氧化鋅薄膜(AZO)，其遠紅外反射率可達90％。(浙江大學.透明高導電近紅外反射鍍膜玻璃：中國，200620140432.3[P].2007.10.31)但國內(nèi)外報道的這類薄膜的紅外反射玻璃只對波長大于2500nm的遠紅外效果好，在近紅外反射效果并不明顯。

現(xiàn)有研究與本發(fā)明的基材不同，本發(fā)明的磷酸鋅鈉基材并未見其有關的紫外反射或紅外反射的報道，也沒有銅、鐵、鉻、鋁、錳，鈷，鎂，錫，稀土元素氧化物及其鹽的一種或者兩種以上作為摻雜磷酸鋅鈉的報道；另外，對于同時具有高紫外反射與高紅外反射材料，目前也尚無報道。特別需指出的是，本發(fā)明涉及的材料其紫外及紅外反射率均高于目前文獻報道中的現(xiàn)有的摻雜二氧化鈦、氧化鋅等材料。

發(fā)明的內(nèi)容

本發(fā)明有兩個目的：一是提供一種高紫外及高近紅外反射物質(zhì)。該材料的紫外反射率為90％-105％，800-2000nm紅外波長的反射率為110％-120％，2000-2500nm紅外波長的反射率為130％-150％，(均以硫酸鋇為基準反射率100％)。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述高紫外及高近紅外反射材料的制備方法。

一種高紫外及高紅外反射材料，以鋅源、磷酸和無水碳酸鈉為原料構成出磷酸鋅鈉基礎材料，以金屬和稀土元素的氧化物及其鹽的一種或者多種作為摻雜物摻入磷酸鋅鈉基礎材料中，制備出高紫外及高紅外反射摻雜磷酸鋅鈉材料；

以硫酸鋇為基準反射率100％，該高紫外及高紅外反射材料的紫外反射率為90％-105％，800-2000nm紅外波長的反射率為110％-120％，2000-2500nm紅外波長的反射率為130％-150％；

所述金屬為銅、鐵、鉻、鋁、錳，鈷，鎂或錫；所述鋅源為硝酸鋅或硫酸鋅；所述稀土元素為鑭、鈰、銣、鐠、鏑、鐿、銪或釔。

為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，所述的金屬氧化物為氧化銅、氧化鐵、氧化鉻、氧化鋁、氧化錳、氧化鈷、氧化鎂或氧化錫。

所述的金屬的鹽為金屬元素的硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽或氯化物。

所述的稀土元素氧化物為氧化鑭、氧化鈰、氧化銣、氧化鐠、氧化鏑、氧化鐿、氧化銪或氧化釔。所述的稀土元素的鹽為稀土元素的硫酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽或氯化物。

本發(fā)明優(yōu)選以金屬的氧化物或金屬的鹽中的一種和稀土元素的氧化物或稀土元素的鹽中的一種共同作為摻雜物摻入磷酸鋅鈉基礎材料中。