[發(fā)明專利]一種銻摻雜氧化錫紅外反射薄膜的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910830607.5
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110451816A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 孫明悅;王永;高亞男;劉俊成
• 申請（專利權）人: 天津工業(yè)大學
• 主分類號: C03C17/25
• 分類號: C03C17/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種銻摻雜氧化錫紅外反射薄膜的制備方法，將SnCl₂·2H₂O、SbCl₃和無水乙醇配制成溶膠，靜置陳化得到凝膠，然后通過提拉鍍膜機在玻璃表面進行鍍膜，最后對其進行熱處理，得到ATO紅外反射薄膜。本發(fā)明提供的制備方法工藝簡單，成本低廉，可重復性好，易于實現大規(guī)模生產。得到的ATO薄膜結晶度高，結構均勻性好，具有良好的紅外反射效果。

技術領域

本發(fā)明涉及無機非金屬材料領域，具體涉及一種銻摻雜氧化錫紅外反射薄膜的制備方法。

背景技術

世界能源需求量以每年1.3％的速率增長，其中建筑能耗占人類整個能源消耗的30％～40％。在影響建筑能耗的四大圍護結構中，門窗是保溫隔熱性能最薄弱的環(huán)節(jié)，是影響建筑能耗以及室內人體舒適度的重要因素之一。據統(tǒng)計，我國建筑門窗散熱量占建筑外圍總散熱量的一半以上，是發(fā)達國家的3～5倍。近年來，大型玻璃窗和玻璃幕墻已廣泛應用于公共建筑物中，這導致建筑物的能量消耗大幅度增加，從而增加了夏季空調和冬季加熱器的使用。因此，提高門窗玻璃的保溫隔熱性能在建筑節(jié)能中尤為重要。而提高其保溫性能，實質上就是提高玻璃的紅外反射性能。

銻摻雜氧化錫(Antimony Tin Oxide，簡稱ATO)，它屬于多功能導電材料，與SnO₂具有相同的晶體結構(正四面體金紅石結構)，具有導電性高、淺色透明性、良好的耐候性以及耐磨、耐腐蝕等特性，不受氣候和使用環(huán)境的限制，因此可以制備成透明隔熱涂層來有效解決建筑物和其他玻璃的能耗問題。同時，納米ATO粉體還具有優(yōu)異的減反射、抗輻射、紅外吸收等功能。與ITO和AZO相比，納米ATO制備透明隔熱涂層還具有生產工藝簡單可行，制備過程安全環(huán)保，產品性能優(yōu)良穩(wěn)定，成本低的優(yōu)點，因此，ATO具有較高的市場價值和廣闊的應用前景。

常用的ATO薄膜的制備方法有溶膠-凝膠法、磁控濺射法、真空蒸鍍法、脈沖激光沉積法等。

溶膠-凝膠法具有高化學均勻性、摻雜范圍廣、易于改性、制備過程簡單等特點，廣泛應用于薄膜的制備。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種銻摻雜氧化錫紅外反射薄膜的制備方法，采用的設備簡單，易于控制，得到的ATO薄膜表面均勻、結構致密，具有較好的紅外反射效果。

本發(fā)明所采用的技術方案為：銻摻雜氧化錫紅外反射薄膜的制備方法，具體步驟如下：

(1)前驅體的制備：分別稱取SnCl₂·2H₂O和SbCl₃置于不同的燒杯中，然后分別加入無水乙醇，各自在常溫條件下攪拌1～2h后，將SbCl₃的乙醇溶液逐滴加入SnCl₂·2H₂O的乙醇溶液中，繼續(xù)加熱攪拌4～6h，得到ATO溶膠，然后靜置陳化；

(2)基片的清洗：將基片分別置于無水乙醇、丙酮、酸溶液、堿溶液中超聲清洗20～30min，取出后用去離子水沖洗干凈，并烘干備用；

(3)ATO薄膜的制備：采用提拉鍍膜機將基片在(1)中制備的ATO溶膠中進行提拉，得到ATO薄膜；

(4)熱處理：將鍍膜后的基片置于馬弗爐中，通過熱處理得到結晶性良好的ATO薄膜。

按上述方案，步驟(1)中配制ATO溶膠的原材料配比為：SnCl₂·2H₂O、SbCl₃、無水乙醇的摩爾比為1∶0.01～0.09∶50～70；加熱溫度為60～80℃。

按上述方案，步驟(2)中所述酸、堿溶液分別為硝酸溶液、氨水溶液。

按上述方案，步驟(2)中所述稀硝酸溶液中濃硝酸與去離子水的比例為1∶14。