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随着现代智能建筑的快速发展,人们对居住环境的舒适度和建筑节能环保技术的要求变得越来越严格。透明隔热薄膜作为一种最有潜力的建筑节能方式,近年来受到了广泛的关注。其中氮化钛类材料兼具阳光控制和低辐射的性能,被认为是玻璃上单层Sun-E(阳光控制-低辐射)节能膜的理想选择,对此的研究更是如火如荼。但是传统的TiN薄膜制备方式存在工艺复杂,成本较高等弊端,限制了其作为建筑节能材料大范围的使用。因此本文基于溶液制膜方式,通过简单的刮涂法在玻璃基板上制备出光滑平整的TiN有机-无机复合薄膜,对其光学性能以及隔热性能进行了研究。本文取得的研究成果如下:(1)通过溶胶凝胶法制备了TiN纳米粉体,探究了前驱体制备过程中碳源的类型与溶胶成型方式对合成产物的影响。结果表明以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为碳源,在1300℃氮气气氛下煅烧3h后生成的产物纯度最高;其中以非水解溶胶凝胶法(NHSG)制备的产物PVP-NHSG-TiN团聚较少,颗粒尺寸较小。(2)球磨分散可以减少TiN颗粒之间的团聚现象,降低颗粒尺寸,提高纳米粉体在丙烯酸树脂中的分散稳定性;使用硅烷偶联剂对TiN粉体进行表面改性,可在粉体表面形成有机网状覆膜,也会减少TiN颗粒之间的团聚现象,降低颗粒尺寸,提高纳米粉体在丙烯酸树脂中的分散稳定性。当使用20wt.%的KH570对TiN进行表面改性,然后与丙烯酸树脂在1200r/min的转速下混合球磨3h获得的复合浆料具有最佳的分散稳定性。(3)刮涂法制备的TiN复合薄膜表面平整、厚度可控,而且光学性能测试结果表明薄膜在可见光范围内选择性透过,同时在中远红外有着较高的反射率,满足Sun-E薄膜的要求,结合模拟隔热测试的结果表明TiN复合薄膜可以作为单层隔热薄膜应用到建筑窗玻璃中。此外作为Sun-E薄膜,拥有较小颗粒尺寸的PVP-NHSG-TiN薄膜的光学性能优于PVP-HSG-TiN薄膜,在峰值471nm处的透射率为35.28%,中远红外的平均反射率为52.34%;相应地它也展现出更好的隔热性能,红外辐照60min后室内温度上升了21℃,比普通玻璃低了6.4℃;自然冷却40min后室内温度降低了19.2℃,比普通玻璃低了7.2℃。(4)在前驱体制备过程中掺入尿素,可以提高合成产物TiN_x中的氮含量,样品N-HSG-TiN和N-NHSG-TiN中氮原子与钛原子比例分别是0.97和0.98,接近于标准化学计量比。与TiN薄膜相比,TiN_x复合薄膜在可见光区的透射率增加,同时透射峰发生红移,从471nm移动至503nm,而在其他波段的光学性能没有发生明显变化,说明增加氮化钛的氮含量可在保持良好隔热性能的同时增强复合薄膜的室内采光性能。