[發明專利]一種可通過電致熱調控透光性的氣凝膠復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110674220.2
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113406816B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 張晚林;李文靜;劉圓圓;張貝貝;雷朝帥;楊潔穎;趙英民;張昊
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;B01J13/00;C01B33/158
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 劉曉

1.一種可通過電致熱調控透光性的氣凝膠復合材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）提供ITO導電薄膜，然后將PDMS前聚物和石蠟混合均勻，得到PDMS前聚物/石蠟混合物，然后將所述PDMS前聚物/石蠟混合物抽真空消泡后旋涂到提供的所述ITO導電薄膜的表面并進行熱固化，得到包括PDMS-石蠟透明調節薄層和ITO導電薄膜的雙層薄膜；所述PDMS前聚物和所述石蠟的質量比為1：（0.1~0.7）；

（2）將步驟（1）得到的所述雙層薄膜進行原子層沉積，得到依次包括非晶阻隔層、PDMS-石蠟透明調節薄層和ITO導電薄膜的三層薄膜；

（3）對步驟（2）得到的所述三層薄膜進行表面等離子體處理使得所述三層薄膜包括的所述非晶阻隔層的表面富含羥基，得到依次包括表面富含羥基的非晶阻隔層、PDMS-石蠟透明調節薄層和ITO導電薄膜的等離子體處理薄膜；

（4）提供透明氣凝膠，并對透明氣凝膠進行表面等離子體處理使得所述透明氣凝膠的一側表面富含羥基，得到表面富含羥基的等離子體處理透明氣凝膠；

（5）使步驟（3）得到的所述等離子體處理薄膜包括的所述非晶阻隔層富含羥基的表面和步驟（4）得到的所述等離子體處理透明氣凝膠富含羥基的表面相接觸并進行熱壓處理，制得可通過電致熱調控透光性的氣凝膠復合材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述PDMS前聚物為184硅橡膠的預聚物和184硅橡膠的固化劑組成的混合物，所述184硅橡膠的預聚物和所述184硅橡膠的固化劑的質量比為（10~20）：1；

所述石蠟為熔點為50~100℃的烷烴混合物；和/或

在步驟（1）中，所述PDMS前聚物和所述石蠟的質量比為1:0.5。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

所述184硅橡膠的預聚物和所述184硅橡膠的固化劑的質量比為15:1。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（1）中，所述旋涂的轉速為2500~3500rpm，所述旋涂的時間為5~50s；

在步驟（1）中，所述熱固化的溫度為50~120℃，所述熱固化的時間為2~16h；和/或

在步驟（1）中，所述PDMS-石蠟透明調節薄層的厚度為5~40μm。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（1）中，所述旋涂的轉速為3000rpm，所述旋涂的時間為20s。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（1）中，所述熱固化的溫度為80℃，所述熱固化的時間為8h。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（1）中，所述PDMS-石蠟透明調節薄層的厚度為15μm。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的制備方法，其特征在于，在步驟（2）中，將步驟（1）得到的所述雙層薄膜進行原子層沉積包括如下子步驟：

（a）將所述雙層薄膜放置入ALD設備腔體中，使第一反應前體以脈沖的方式進入ALD設備腔體中并化學吸附在所述雙層薄膜包括的所述PDMS-石蠟透明調節薄層的表面，待所述PDMS-石蠟透明調節薄層的表面吸附飽和后，用氮氣將多余的第一反應前體吹掃出ALD設備腔體；

（b）使第二反應前體以脈沖的方式進入ALD設備腔體中并與步驟（a）中化學吸附在所述雙層薄膜包括的所述PDMS-石蠟透明調節薄層的表面的第一反應前體發生沉積反應，待反應完全后再用氮氣將多余的第二反應前體及發生沉積反應后產生的副產物吹掃出ALD設備腔體，在所述雙層薄膜上形成非晶阻隔層；

（c）依次重復步驟（a）和步驟（b）多次，直至所述非晶阻隔層的厚度達到預設厚度。