[發明專利]一種鎢青銅/二氧化硅凝膠隔熱功能材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810270924.1
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108483934B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 林保平;王淑敏;孫瑩;張雪勤;楊洪;胡慕;劉沙沙
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明公開了一種鎢青銅/二氧化硅隔熱功能材料及其制備方法，該功能材料以二氧化硅與鎢青銅為主要原料，按質量分數100％二氧化硅，10?15％鎢青銅復合而成；制備方法為：先用溶膠?凝膠法在催化劑的催化下制備出透明的二氧化硅凝膠，經陳化、稀釋、過濾后備用；將功能鎢青銅納米粒子分散于液態醇中，經數次研磨、超聲，然后與二氧化硅凝膠混合攪拌；將所得功能涂料用涂覆在玻璃片上，干燥、燒結，然后重復旋涂，直到膜厚達到所需厚度。這種方法制得的功能薄膜，與普通有機薄膜相比，保持了良好的近紅外屏蔽性能，其熱穩定性也得到顯著提高。

技術領域

本發明屬于透明圖層技術領域，具體涉及一種鎢青銅/二氧化硅凝膠隔熱功能材料及其制備方法。

背景技術

隨著我國建筑面積的大幅增長，隨之帶來的建筑能耗問題越來越嚴重，對能源供應和生態環境都造成巨大壓力。目前，我國建筑能耗約占社會總能耗的30％。在這些能耗中，北方冬季的供暖能耗和南方夏季的空調能耗占主要部分。門窗玻璃面積約占建筑外圍結構面積的30％，是建筑與環境進行能量交換的主要通道，是造成建筑能耗的主要部位，其能量耗散約占建筑總能耗的2/3。透明隔熱材料可以在保持可見光采光和視覺通透的前提下，遮蔽近紅外光(波長范圍1000-2500nm)的輻射，從而減少太陽能的攝入，則夏季能有效的降低空調能耗，冬季減少室內熱量向外擴散，實現建筑節能的目的。

近年來，利用將納米粒子分散在透明涂層中以阻隔近紅外光的研究有了很大的進展，將其應用在建筑物或者汽車的玻璃上可以減少空調的能量消耗，進而降低溫室氣體的排放。傳統的節能窗(電致變色玻璃，氣致變色玻璃等)有復雜的結構，有時還需要能量輸入，分散有近紅外隔離納米粒子的透明涂層相對簡單，在節能方面更高效。

近紅外遮蔽材料一般是指具有較強吸收或反射近紅外光而又不影響其可見光透過的一類功能薄膜材料。比較廣為人知的近紅外屏蔽納米材料有以下幾類：貴金屬(Ag，Au等)，半導體氧化物(ATO、ITO等)，稀土六硼化物(LaB6，PrB6，NdB6)。表面等離子共振使得這些納米材料具有屏蔽近紅外的性質，但是它們各自又有優缺點：含有貴金屬粒子的薄膜在可見光區域的透過率較低；ATO、ITO相對穩定且在可見光區域有很高的透過率，但是它們只能有效遮蔽波長大于1500nm的近紅外光線；六硼化物隔熱材料只能屏蔽某段波長的近紅外光，而且由于稀土六硼化物硬度較大，在制備過程中必須研磨。

鎢青銅(M_xWO₃，M為Na+,K⁺,Rb⁺,Cs⁺和NH₄⁺)作為最有前景的熱屏蔽材料近幾年已有報導，其可見光透過率高，可以遮蔽波長大于1000nm的近紅外光，因而具有更加優異的近紅外遮蔽性能。在現有的技術中，中國專利CN104528829A公布了銫鎢青銅粉體的制備方法；而中國專利CN104726040A公布了一種含有鎢青銅的PVB漿料的制備方法；Xiaoyong Wu等(Nanoscale.2015.7(40):17048-17054.)制備出新穎的Cs_xWO₃/ZnO智能窗涂層材料，不僅具有優異的隔熱性能，還能在光的作用下催化分解空氣中的有害的NO氣體，但工藝相對復雜；另外Jingxiao Liu等(Applied Surface Science.2014.309:175-180.)闡述了分散劑的選擇對鎢青銅納米粒子的近紅外屏蔽性能有著不可忽視的影響。

發明內容

針對現有問題的不足，本發明的目的是提供一種鎢青銅/二氧化硅凝膠隔熱功能材料及其制備方法；本發明旨在制備出性能優異的透明隔熱涂層，同時優化制作工藝，提高透明涂層的熱穩定性，降低應用成本。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種鎢青銅/二氧化硅凝膠隔熱功能材料，以二氧化硅與鎢青銅為主要原料，按質量分數100％二氧化硅，10-15％鎢青銅復合而成。