论文部分内容阅读
建筑能耗在社会总能耗中占据了很大比例,而通过门窗散失的能量又是其中的最主要部分,所以玻璃节能是当前研究的热点。本文通过分析建筑物能量损耗的各种途径,结合隔热和对各波段能量的选择性透过两种方式,提出制备Si02气凝胶-VO2复合节能镀膜玻璃,利用V02层实现对不同波段能量的选择性透过,利用Si02气凝胶层实现隔热,旨在获得高效节能镀膜玻璃。采用溶胶-凝胶技术,通过聚合物沉积法获得了具有良好热致变色性能的V02薄膜。研究了热处理条件(热处理气氛、热处理温度、热处理时间)对V02薄膜的制备、光学性能、热至变色性能的影响。同时,探究了薄膜厚度对可见光透过率和近红外光透过率调控幅度的影响,发现,薄膜厚度增加时,薄膜可见光的透过率降低,近红外光在相变前后的调控幅度增加。当膜厚为40nm时,可见光透过率可以达到72%,近红外光透过率调控幅度为10%；当薄膜厚度为200nm以上时,可见光区域的透过率降至15%,红外区域的光透过率调控幅度为16%。在真空气氛和530℃热处理条件下,获得了厚度为80nm的V02薄膜,其可见光区域的积分透过率达到42%,在近红外区域光透过率的调控幅度达到50%,具有优良的热致变色性能和较好的透光性。为了降低薄膜的相变温度,论文还研究了不常见的+4价金属阳离子Zr掺杂对相变温度和光学、电学性能的影响。发现,随着掺杂量的增加,相变温度可以降低到50℃,扩大了应用范围。与此同时电阻突变数量级降低到1.08,近红外光透过率调控幅度为20%。用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作为硅源前驱体,结合常压干燥和溶胶-凝胶法,通过改变甲醇含量、热处理温度、干燥控制化学添加剂等参数,探究合适的制备条件,获得了成膜性好、孔隙率高、热导率低隔热性能好的SiO2气凝胶膜。随着溶剂的增加,气凝胶膜的开裂程度明显降低。当热处理温度升高到550℃时,薄膜孔隙率达到89%,膜层的热导率降低到0.019 W/mK。当二次分散溶剂量为15ml,丙三醇量为1.7x10-3mol时,制备的样品厚度为1.71μm,镀膜玻璃的整体热导率降低到了1.28W/(mK)。制备了兼具隔热与热致变色性功能的节能复合镀膜玻璃,由1μmSiO2气凝胶层和80nmVO2层构成的复合膜在可见光区透过率达到45%,在近红外区域光透过率的调控幅度达到46%。