[發(fā)明專利]一種納米二氧化鈦自清潔薄膜的制備方法

無效

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• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN102560325A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 王輝;王永飛
• 申請（專利權）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號: C23C4/12
• 分類號: C23C4/12;C23C4/10
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發(fā)明涉及一種納米二氧化鈦自清潔薄膜的制備方法。

背景技術

光伏組件、幕墻等受到越來越廣泛的應用，但是其清潔卻是一個令人頭痛的問題，使用洗滌劑來清潔不僅污染環(huán)境，也浪費大量的水資源，依靠自然雨水沖刷的自清潔玻璃是從根本上解決玻璃清洗的最有效方法。

CN1235983C公開了一種納米結構二氧化鈦光催化涂層的制備方法。是以含鈦的有機鹽、無機鹽、納米粉末、納米非晶無定形鈦化合物為原料，采用液體熱噴涂法，在基體上制備納米結構TiO₂光催化涂層。在噴涂過程中，液體由噴槍的噴嘴霧化成細小的霧滴后進入高溫高速焰流，經過霧滴中的溶劑的揮發(fā)和燃燒及溶質的析出和分解等一系列物理、化學反應后形成二氧化鈦，使這些二氧化鈦直接沉積在基體表面即可形成納米結構二氧化鈦光催化涂層。用這種方法制備的涂層與基體結合強度低、涂層組件疏松、已剝落，不適宜用于光伏組件、幕墻等耐用消費品的結構上面。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種納米二氧化鈦自清潔薄膜的制備方法，制成的納米二氧化鈦自清潔薄膜與基材結合致密性較好。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種納米二氧化鈦自清潔薄膜的制備方法，具有如下步驟：(1)將含鈦的化合物制成粒狀粉末，其中含鈦的化合物是鈦的氧化物或鈦的無機鹽，所述的含鈦的化合物粒狀粉末的粉粒度為80～350目；(2)對待噴涂基材進行清潔預處理；(3)將配制的粒狀粉末的含鈦的化合物作為噴涂原料，由噴槍將噴涂原料輸送進入等離子弧，噴涂原料被迅速加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，噴涂原料隨等離子流撞擊經預處理的基材表面，經過反應后在基材表面形成TiO₂基薄膜。

進一步地，所述的含鈦的化合物中含有鈰、釔、鍶、錫、鐵、鎢、鋅、鎘中的一種或兩種以上。

具體地，所述的鈰、釔、鍶、錫、鐵、鎢、鋅、鎘各自在含鈦的化合物中的摩爾比例為0～60％。

具體地，步驟(3)中經過反應后在基材表面形成TiO₂基薄膜的厚度為20～1000nm。

本發(fā)明的有益效果是：TiO2(二氧化鈦)基薄膜在紫外光條件下，具有超親水，分解有機物和釋放負氧離子等功能，即自清潔功能，將TiO2的自清潔功能應用于光伏組件、幕墻可以解決其清潔難，費用高的問題，通過雨水自然沖刷就可以達到自然洗滌的效果。所制備的TiO₂基薄膜厚度薄膜厚度較小，對基材的透過率影響不大。所制備的TiO₂基薄膜與基材結合致密、氣孔率低、時效性好、耐腐蝕、耐高溫氧化。所制備的TiO₂基薄膜具有超親水特性，TiO₂基薄膜表面的潤視角小于10度，可分解吸附在薄膜上的有機污染物，可以保證太陽光伏組件、玻璃等產品作為耐用消費品的長期使用壽命，從而保證真正意義上的自清潔效果。

具體實施方式

一種納米二氧化鈦自清潔薄膜的制備方法，具有如下步驟：

(1)將含鈦的化合物制成粒狀粉末，其中含鈦的化合物是鈦的氧化物或鈦的無機鹽，含鈦的化合物粒狀粉末的粉粒度為80～350目；將含鈦的化合物制成粒狀粉末的具體方法為：將含鈦化合物放入球磨機經球磨后制成所需的粒狀粉末?；蛘?，將含鈦化合物壓制和成型再進行燒結然后將得到的燒結物粉碎制備成粒狀粉末?；蛘撸脟婌F造粒法制備所需粒徑的粒狀粉末。含鈦的化合物中含有鈰、釔、鍶、錫、鐵、鎢、鋅、鎘中的一種或兩種以上。鈰、釔、鍶、錫、鐵、鎢、鋅、鎘各自在含鈦的化合物中的摩爾比例為0～60％。

(2)對待噴涂基材進行清潔預處理。清除待噴涂基材表面的油污、油漆、塵土，達到干燥、潔凈的要求。預處理包括待噴涂基材表面的凈化、預加工、噴砂、粗化中的一種或多種。基材可以為太陽電池組件表面、玻璃、幕墻、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)中的一種或多種。

(3)將配制的粒狀粉末的含鈦的化合物作為噴涂原料，由噴槍將噴涂原料輸送進入等離子弧，噴涂原料被迅速加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，噴涂原料隨等離子流撞擊經預處理的基材表面，經過反應后在基材表面形成TiO2基薄膜。經過反應后在基材表面形成TiO2基薄膜的厚度為20～1000nm。形成等離子弧的等離子氣體可以選擇氮氣、氬氣、氫氣中的一種或多種。在噴涂時噴槍的噴涂焰流與待噴涂基材距離為50～130mm。在噴涂時，噴槍的焰流軸線與待噴涂基材表面之間的角度小于45度。