透明隔熱納米復(fù)合涂層材料的制備及性能研究.pdf

1、隨著社會對節(jié)能和環(huán)保問題日益關(guān)注，對玻璃的透明隔熱性能也提出了越來越高的要求。納米In2O3-SnO2具有優(yōu)異的可見光透過性和阻隔紅外線特性，是一種理想的透明隔熱材料。由于銦金屬是稀缺金屬，屬于戰(zhàn)略資源，銦原料價(jià)格昂貴。因此，在研制透明隔熱In2O3-SnO2涂層材料時(shí)，需要加強(qiáng)工藝研究，保證透明隔熱效果的前提下降低銦使用量，從而降低生產(chǎn)成本。
　　 本文采用化學(xué)共沉淀法和水熱法制備納米In2O3-SnO2粒子。研究表明水熱法制

2、備的In2O3-SnO2納米粒子結(jié)晶度和分散性均優(yōu)于化學(xué)共沉淀法。采用化學(xué)共沉淀法制備不同In∶Sn(a.t)In2O3-SnO2納米粒子，考查了In∶Sn對其的物相結(jié)構(gòu)影響，發(fā)現(xiàn)In2O3-SnO2粉體的物相隨In∶Sn摩爾比的變化發(fā)生轉(zhuǎn)變：當(dāng)In∶Sn＜1∶1時(shí)為具有In2O3的立方鐵錳礦結(jié)構(gòu)的摻Sn氧化銦；當(dāng)In∶Sn在1∶1附近時(shí)為In2O3和SnO2混雜物相；而當(dāng)In∶Sn＞1∶1時(shí)為具有SnO2相同的晶體結(jié)構(gòu)摻In氧化錫。粉

3、末電導(dǎo)率分析表明，摻Sn氧化銦的導(dǎo)電性優(yōu)良，隨著In∶Sn降低粉末電導(dǎo)率下降。當(dāng)In∶Sn＝10∶1時(shí)，電導(dǎo)率為37.3S/cm，而In∶Sn＝4∶1時(shí)，電導(dǎo)率降至為4.3S/cm。
　　 研究In2O3-SnO2乙醇漿料分散工藝及涂料制備工藝。結(jié)果表明，分散體系的最佳分散劑為PVP，最佳用量為納米粒子質(zhì)量的10％左右，最佳分散方法為超聲15min＋球磨24h，使用以上最佳分散工藝的In2O3-SnO2乙醇漿料，分散穩(wěn)定性優(yōu)良，

4、30天沉降實(shí)驗(yàn)內(nèi)未見沉降現(xiàn)象；采用In2O3-SnO2乙醇漿料并使用丙烯酸樹脂作為成膜劑，通過添加涂料助劑制備出性能優(yōu)良的涂料。
　　 采用提拉法在玻璃基片上涂覆透明隔熱涂料制得透明隔熱涂層，研究了涂層的提拉制備工藝和固化工藝，同時(shí)研究了In2O3-SnO2添加量和銦錫摻雜量對涂層力學(xué)性能、光學(xué)性能和隔熱效果的影響。結(jié)果表明：提拉溫度對涂層厚度的影響最大，提拉速率次之，提拉次數(shù)影響最小；120℃烘干4h為最優(yōu)固化制度，此時(shí)涂層鉛

5、筆硬度為3H，附著力為0級；In2O3-SnO2添加量越大，涂層力學(xué)性能變差，可見光透過率下降，但隔熱效果增加；當(dāng)乙醇漿料固含量為10％，且漿料與樹脂體積比為1∶1混合時(shí)，透明隔熱涂層的透明隔熱性能最佳，可見光區(qū)平均透過率高于75％，采用自制的隔熱效果測試裝置對涂層隔熱性能進(jìn)行測定，涂層與空白玻璃溫差超過5℃。涂層的紅外阻隔率隨Sn含量的增加而降低。當(dāng)In∶Sn＝4∶1時(shí)涂層的隔熱效果較好，紅外阻隔率達(dá)78％，而當(dāng)In∶Sn＝10∶1時(shí)