鈦系功能顏填料的可控制備與性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)化和城市化的不斷推進(jìn),能源問題成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要瓶頸。太陽(yáng)熱反射涂料是一種新型的高效節(jié)能涂料,它對(duì)太陽(yáng)光具有高的反射比,主要是根據(jù)太陽(yáng)光譜能量分布,反射占太陽(yáng)輻射能比重為95％的波長(zhǎng)范圍為400-2500 nm的光,減少光在介質(zhì)表面的吸收,阻止熱量在物體表面的累積和傳遞,來降低表面溫度,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。熱反射涂料作為一種綠色技術(shù)可解決建筑節(jié)能和生產(chǎn)安全等問題,被認(rèn)為是適應(yīng)未來人類生活和環(huán)境要求的理想材料之一。

2、　　 顏填料是涂料的重要組成部分,它主要賦予涂料色彩、遮蓋力和質(zhì)感,而且功能性的顏填料還可賦予涂層某些特定的功能,因此功能性的顏填料的研究和優(yōu)化對(duì)涂料的隔熱性能至關(guān)重要。本文的主要內(nèi)容是自主制備功能性鈦系顏填料粉體二氧化鈦和六鈦酸鉀,并對(duì)它們進(jìn)行性能評(píng)價(jià),建立材料信息平臺(tái)。研究?jī)?nèi)容具體如下:
　　 首先采用正交分析方法對(duì)市場(chǎng)上十五種顏填料粉體進(jìn)行研究,探討它們?cè)诳梢姾徒t外光區(qū)的反射隔熱功能,發(fā)現(xiàn)顏填料化學(xué)組成,顆粒粒徑和形貌

3、是影響涂層功能的重要因素,并確定二氧化鈦是影響涂層可見光區(qū)的反射性能的顯著因素,六鈦酸鉀是影響涂層近紅外光區(qū)隔熱性能的顯著因素。
　　 探討了以TiCl4和Ti(OC4H9)4為鈦源,通過沉淀法探究金紅石型二氧化鈦的制備過程。之后在低溫條件下,縮短反應(yīng)周期,以TiCl4為鈦源使用水熱合成法,直接制備得到球形形貌金紅石型二氧化鈦。且我們?cè)诨A(chǔ)理論的指導(dǎo)下,進(jìn)一步優(yōu)化二氧化鈦形貌和粒徑,制備得到表面光滑,粒徑分布在300-1100n

4、m范圍內(nèi)的球形形貌的金紅石顆粒,并對(duì)它進(jìn)行性能評(píng)價(jià),結(jié)果表明其在可見和近紅外光區(qū)的反射隔熱性能優(yōu)于市場(chǎng)鈦白R(shí)902和JR1000,為我們期望得到的功能性鈦白粉體。
　　 通過燒結(jié)法和亞熔鹽法制備得到不同組成成分和長(zhǎng)徑比形貌的鈦酸鉀粉體,進(jìn)行漫反射光譜分析和應(yīng)用性能評(píng)價(jià),結(jié)果表明我們用亞熔鹽法制備得到的直徑為100nm,長(zhǎng)徑比分布在2-5之間六鈦酸鉀具有最優(yōu)的光譜反射比,其在近紅外光區(qū)的隔熱性能優(yōu)于市場(chǎng)產(chǎn)品,為我們期望得到的近紅外