CN107493615A

CN107493615A - 一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板及其制作方法

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Publication number: CN107493615A
Application number: CN201710705234.XA
Authority: CN
Inventors: 张胜君; 朱振兴; 林军; 陈绍木
Original assignee: Fuyao Glass Industry Group Co Ltd
Current assignee: Fuyao Glass Industry Group Co Ltd
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2017-12-19

Abstract

本发明涉及透明窗板的加热技术领域，特别是一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板,透明窗板的边缘设有遮蔽区域，透明窗板的两端分别设有用于连接电源的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极位于遮蔽区域内，其特征在于：透明窗板上负载有至少一层金属型的超长碳纳米管水平阵列，超长碳纳米管水平阵列包括平行排列的超长碳纳米管，超长碳纳米管呈近似波浪形或锯齿形延伸并电连接在第一电极和第二电极之间。优点在于：透明性、导电性和导热性好，加热功率密度高，能够有效降低工作电压，满足车窗玻璃的应用需求。本发明同时还提供一种上述透明窗板的制作方法。

Description

一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板及其制作方法

技术领域：

本发明涉及透明窗板的加热技术领域，特别是一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板及其制作方法，尤其适用于车窗玻璃。

背景技术：

应用在高级前挡车窗上的夹层玻璃需具备的一项关键功能是除霜除雾，这样方能满足其在恶劣天气条件下的正常使用要求。传统的硅酸盐前挡车窗玻璃采用钨作为加热夹丝，但囿于金属与无机玻璃材料较差的结合力，很难直接在玻璃表面进行布线，一般是采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为中间夹层，并在夹层表面辊式布线的方式。但这种布线流程繁琐，而且夹层的制作增加了工艺的复杂性，不利于汽车向轻量化方向发展。更重要的是，由于抽丝工艺的技术限制，制得的钨线很难突破20μm的尺度限制，这样在车窗内夹层表面布线后，经阳光反射，金属丝线越发明显，极易造成驾驶人晕眩，降低驾驶的安全系数。

随着人们对物质世界研究的不断深入，材料开发的尺度逐步涉足纳米领域，也给传统制造业带来了新的发展机遇。其中，碳纳米管便是一类典型的、具有狄拉克材料结构的一维高长径比纳米材料。其典型的狄拉克双锥电子结构使得费米面附近的电子态主要为扩展π态。由于没有表面悬挂键，表面和纳米碳结构的缺陷对扩展π态的散射几乎不太影响电子在这些材料中的传输，室温下电子和空穴在碳纳米管中电子迁移率高达100000cm²/(V·s)，比目前最好的硅基材料迁移率高出2个数量级。在小偏压情况下，电子能量不足以激发碳纳米管中的光学声子，但与碳纳米管中的声学声子相互作用又很弱，其平均自由程可长达数微米，使得载流子在典型的几百纳米长的碳纳米管器件中呈现完美的弹道输运性质。

根据形态，碳纳米管可分为聚团状、垂直阵列状和水平阵列状。其中，水平阵列碳纳米管遵循顶部自由生长模式，摆脱了基底和周围碳管对其范德华力束缚作用，更容易实现宏观长度和完美结构。目前，清华大学魏飞教授课题组已成功实现半米以上大面积超长碳纳米管的可控制备，并且证明单根具有结构一致性和接近碳纳米管理论水平的电流耐受强度(109A/cm²)，远远超过集成电路中铜线所能承受的106A/cm²的上限。同时，结合其自身的纳米级尺度、导热、疏水性质，超长碳纳米管有望成为新一代高性能透明导电材料。

然而，现有的超长碳纳米管的阵列密度较低，这是由其生长模式所决定的，也是实现完美结构生长的重要前提，这种低阵列密度带来的低电流输出技术壁垒，无法满足新一代高性能夹丝加热车窗玻璃的性能要求，特别是在车载电压下的加热性能要求。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有加热窗板存在的上述技术问题，提供一种透光率高、加热功率密度高、加热均匀性好的采用超长碳纳米管加热的透明窗板以及夹层玻璃，同时还提供一种该透明窗板的制作方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板，所述透明窗板的边缘设有遮蔽区域，所述透明窗板的两端分别设有用于连接电源的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极位于所述遮蔽区域内，其特征在于：所述透明窗板上负载有至少一层金属型的超长碳纳米管水平阵列，所述超长碳纳米管水平阵列包括平行排列的超长碳纳米管，所述超长碳纳米管呈近似波浪形或锯齿形延伸并电连接在所述第一电极和第二电极之间。

进一步地，所述超长碳纳米管的直径为0.6～4nm，伸直长度为500～3000mm，相邻的两根超长碳纳米管之间的间距为1～10mm。

进一步地，所述超长碳纳米管水平阵列的电阻为0.1～0.9Ω。

进一步地，所述超长碳纳米管中的金属型管的比例大于80％，管壁数为1～4。

进一步地，所述透明窗板上负载有多层超长碳纳米管水平阵列，相邻的两层超长碳纳米管水平阵列互相重合、平行或交叉。

进一步地，所述透明窗板为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或硅酸盐玻璃。

进一步地，所述超长碳纳米管水平阵列的表面涂覆有耐磨层。

本发明同时还提供一种上述透明窗板的制作方法，其特征在于，该制作方法包括如下步骤：步骤10：在带有晶格取向作用的基底表面生长制备波浪形或锯齿形的金属型超长碳纳米管水平阵列；步骤20：将至少一层超长碳纳米管水平阵列转移至透明窗板的表面；转移碳纳米管阵列的方法为采用聚甲基丙烯酸甲酯或醋酸纤维素纸中至少一种作为转移辅助材料步骤30：在透明窗板的两端分别设置第一电极和第二电极，并使所述第一电极和第二电极分别与所述超长碳纳米管的两端电连接。

进一步地，在步骤10中，所述基底的材料为石英、蓝宝石或云母，所述金属型超长碳纳米管水平阵列的生长制备过程包括如下步骤：步骤11：预负载铁基金属催化剂和生长促进剂于反应器内，并加热升温至预处理热还原温度；步骤12：在反应器内通入氦气和氢气作为载气，并加热升温至反应温度；步骤13：维持反应温度恒定，切换反应器内的气体为碳源气体和氢气进行反应；步骤14：反应结束后，切换反应器内的气体为氦气和氢气，并将反应器内温度降至400℃以下，得到金属型超长碳纳米管水平阵列。

进一步地，在步骤11中，所述铁基催化剂为二茂铁、氯化铁、氧化铁中的至少一种，所述生长促进剂为硫单质，所述预处理热还原温度为120～200℃；在步骤12中，所述反应温度为900～1200℃；在步骤13中，所述碳源气体包括甲烷、乙烯、乙醇、乙炔中的至少一种，所述氢气与碳源气体的流量比为8～11，反应时间为15～110min。

进一步地，还包括在步骤30之后向超长碳纳米管的表面淋涂涂料，所述涂料为有机硅或聚丙烯酸，所述淋涂过程包括如下步骤：步骤41：底涂流平30～50min，底涂层流平区洁净度等级为ISO6级，温度为21～29℃，湿度为30～50％；步骤42：高温固化45～65min，洁净度等级为ISO6～7级，温度为118～132℃；步骤43：顶涂硬质涂层流平30～50min，硬质涂层流平区的洁净度等级为ISO6级，温度为21～27℃，湿度为30～50％；步骤44：高温固化50～70min，洁净度等级为ISO6～7级，温度为123～137℃。

本发明同时还提供一种夹层玻璃，包括两片玻璃和夹在两片玻璃之间的聚合物中间层，其特征在于：所述两片玻璃中的至少一片选自上述透明窗板，所述透明窗板上负载超长碳纳米管水平阵列的一面与所述聚合物中间层相邻。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

1)本发明利用了超长碳纳米管材料的纳米级尺度、完美结构、米级长度、超高电流耐受强度的本征优势，可直接制备大面积夹丝加热车窗玻璃，相比传统钨夹丝车窗玻璃具有更好的透明性、导电性和导热性；

2)本发明采用波浪形或锯齿形的超长碳纳米管，有利于扩大其通电加热范围，提高加热功率密度，从而有效降低工作电压，满足车窗玻璃的应用需求。

附图说明：

图1为本发明所述的在石英基底表面制得的超长碳纳米管的SEM图像；

图2为本发明所述的一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板的结构示意图；

图3为本发明所述的另一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板的结构示意图；

图4为本发明所述的一种夹层玻璃的结构示意图；

附图中标号说明：1为透明窗板，2为遮蔽区域，3为超长碳纳米管水平阵列，31为超长碳纳米管，4为第一电极，5为第二电极，6为第一玻璃基板，7为第二玻璃基板，8为聚合物中间层。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。为了清晰起见，本发明示意图中的各部分未按真实比例进行绘制。

如图1～4所示，本发明所述的一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板1，所述透明窗板1的边缘设有遮蔽区域2，所述透明窗板1的两端分别设有用于连接电源的第一电极4和第二电极5，所述第一电极4和第二电极5位于所述遮蔽区域2内，其特征在于：所述透明窗板1上负载有至少一层金属型的超长碳纳米管水平阵列3，所述超长碳纳米管水平阵列3包括平行排列的超长碳纳米管31，所述超长碳纳米管31呈近似波浪形或锯齿形延伸并电连接在所述第一电极4和第二电极5之间。

在本发明中，对于汽车前挡玻璃，在所述透明窗板1的四周边缘上均设置有不透明的遮蔽区域2，如设置油墨印边区域，该油墨印边区域围绕着前挡的视野区。油墨印边区域一般由不透明、不导电的陶瓷漆形成，常通过在外层玻璃与PVB膜片接触的玻璃面的边缘区域丝网印刷油墨浆料并烘干而成，多为黑色不透明，起到美观、遮挡及辅助粘结的作用。为了表达需要，附图中涉及的遮蔽区域画成透明的，而超长碳纳米管实际上是不可见的，附图仅表示其轮廓，不是实际效果图。

在本发明中，所述第一电极4和第二电极5优选设置在所述透明窗板1的两个对边，既可以设置的透明窗板1的左右两边，也可以设置的透明窗板1的上下两边，所述第一电极4和第二电极5可以使用常见的低电阻率的导电介质，例如铜箔、铝箔等。

在本发明中，所述超长碳纳米管31呈近似波浪形或锯齿形延伸，如周期性的正弦波形、锯齿波形、三角波形、蛇纹形等。为使加热更加均匀，所述超长碳纳米管31在所述透明窗板1上呈周期性均匀分布。

进一步地，所述超长碳纳米管31的直径为0.6～4nm，伸直长度为500～3000mm，相邻的两根超长碳纳米管31之间的间距为1～10mm。采用一定长度、一定间距的弯曲状超长碳纳米管，有利于扩大其通电加热范围，所述超长碳纳米管水平阵列的电阻优选为0.1～0.9Ω，从而提高加热功率密度，满足车窗玻璃的应用需求。

进一步地，所述超长碳纳米管31中的金属型管的比例大于80％，管壁数为1～4。对于水平阵列碳纳米管而言，即便存在一定量半导体型管，也可以正常通电工作。

进一步地，为提高加热均匀性和加热功率密度，可以在所述透明窗板上负载多层超长碳纳米管水平阵列3，相邻的两层超长碳纳米管水平阵列互相重合、平行或交叉。

进一步地，所述透明窗板1可以为硅酸盐玻璃，也可以为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等塑料玻璃，优选为聚碳酸酯。

聚碳酸酯(PC)是一种性能优异的非结晶工程塑料。近年来，凭借其优异的透光性、抗冲击性、耐蠕变性和耐高低温性，业已成为轻量化、高强度车用玻璃的优选材料。相比传统无机硅酸盐玻璃，聚碳酸酯玻璃的密度仅为一半，在车窗厚度由3.3mm增加至4.0mm的情况下，聚碳酸酯汽车玻璃的重量仅为硅酸盐玻璃的40％，从而极大程度地降低了车辆重心并提高了汽车的燃油经济性。此外，PC本身具有良好的红外阻隔和隔热性能，能大幅减少车内的热量损失，从而降低汽车能耗，满足当今节能减排的发展要求。同时，其具有的超高拉伸强度、弯曲强度和刚性，使其对外界强力撞击有极高的抵御能力，单片玻璃强度即可达到普通硅酸盐玻璃的200倍，甚至超过夹层玻璃。

本发明结合了超长碳纳米管和轻量化玻璃各自的优势性能，开发了一种新型用超长碳纳米管做夹丝加热的大面积车窗玻璃，并详细阐述其制作方法。这种轻量化功能型玻璃弥补了传统夹层式硅酸盐玻璃在布线方面的不足，操作简单，可规模化加工，极大地降低了车用玻璃工作电压，代表了未来车用玻璃轻量化、功能化的全新发展趋势。

进一步地，所述超长碳纳米管水平阵列3的表面涂覆有耐磨层，优选为在所述超长碳纳米管水平阵列的表面淋涂有机硅或聚丙烯酸涂料，避免超长碳纳米管与外界物质直接接触，从而提高了耐磨性，延长了使用寿命。

本发明同时还提供一种上述透明窗板的制作方法，其特征在于，该制作方法包括如下步骤：步骤10：在带有晶格取向作用的基底表面生长制备金属型超长碳纳米管水平阵列，可以在反应器内放入多片大面积的生长基底，在气流作用下形成波浪形、正弦形或锯齿形；步骤20：将至少一层超长碳纳米管水平阵列转移至透明窗板的表面；转移碳纳米管阵列的方法为采用聚甲基丙烯酸甲酯或醋酸纤维素纸中至少一种作为中转材料；步骤30：在透明窗板的两端分别设置第一电极和第二电极，并使所述第一电极和第二电极分别与所述超长碳纳米管的两端电连接。

进一步地，还包括在步骤30之后向超长碳纳米管的表面淋涂涂料以形成耐磨层，所述涂料为有机硅或聚丙烯酸，所述淋涂过程包括如下步骤：步骤41：底涂流平30～50min，底涂层流平区洁净度等级为ISO6级，温度为21～29℃，湿度为30～50％；步骤42：高温固化45～65min，洁净度等级为ISO6～7级，温度为118～132℃；步骤43：顶涂硬质涂层流平30～50min，硬质涂层流平区的洁净度等级为ISO6级，温度为21～27℃，湿度为30～50％；步骤44：高温固化50～70min，洁净度等级为ISO6～7级，温度为123～137℃。

如图4所示，本发明同时还提供一种夹层玻璃，包括两片玻璃和夹在两片玻璃之间的聚合物中间层8，所述两片玻璃分别为第一玻璃基板6和第二玻璃基板7，其特征在于：所述两片玻璃中的至少一片选自以上所述的透明窗板1，如第二玻璃基板7选自所述透明窗板1，所述透明窗板1上负载超长碳纳米管水平阵列3的一面与所述聚合物中间层8相邻。应当理解的是，聚合物中间层8和超长碳纳米管水平阵列3是紧密贴覆的，不会存在图中的间隙，附图仅表示其层次结构，不是实际效果图。

以下结合具体的实施例对本发明进行更为详细地阐述。以下实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。以下实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1：基于蛇纹形超长碳纳米管水平阵列的聚碳酸酯玻璃

生长和制备过程如下：

(1)将1g二茂铁和硫单质混合粉末置于石英反应器内(硫单质0.01～0.03g)，通入200sccm的氦气和氢气的混合气(He:H2＝1:2，v/v)作为保护性气体，升温至170℃维持恒温10min后，自然降温至室温；

上述预沉积负载催化剂的方法有利于事先在反应器内营造适合超长碳纳米管稳定生长的环境氛围，扩大其生长窗口。如文献【Xieetal.Carbon2016(98):157-161】记载采用预先沉积铁基催化剂可实现连续50次超长碳纳米管的稳定可控生长。

(2)在反应器内放入多片大面积带有晶格取向的石英生长基底，向反应器内通入200sccm的氦气和氢气的混合气(He:H2＝1:2，v/v)作为保护性气体，并开始升温，当温度升至1000℃后，恒温20min。接着进入反应阶段，通入330sccm甲烷和氢气混合气(H2：CH4＝10:1，v/v)，反应持续40min；

上述制备方法为优选参数的制备金属型超长碳纳米管水平阵列的工艺步骤，具体可参见文献【Houetal.ACSNano2014,8(7):7156-7162】，其中催化剂前驱体的热还原加热温度和氦气载气是实现金属选择性的两个关键因素。然而，对于水平阵列碳纳米管而言，需指出的是，即便存在一定量半导体性碳纳米管，只要绝大多数金属性碳纳米管与工作电极接触良好，便可以正常通电工作。

(3)反应结束，改通入200sccm的氦气和氢气的混合气(He:H2＝1:2，v/v)，防止超长碳纳米管在降温过程中被烧蚀当反应结束，进入冷却阶段。当温度降至400℃以下后，最终制得的超长碳纳米管的SEM图像如图1所示。

其中，形成特定形状的超长碳纳米管水平阵列(如蛇纹状)的方法有多种，既可以采用原位制备方法，也可以采用后期表面活性剂处理方法。具体如下：

原位制备方法：在超长碳纳米管漂浮生长过程中引入一定波长和频率的正弦声波形成局域扰流，由于碳纳米管具有气流随动性，会形成正弦状。反应结束，切断气流后，碳纳米管落在石英基底表面，在晶格诱导作用下排列成蛇纹状。

后期表面活性剂处理方法：在已生长有蛇纹碳管的石英基底表面滴加1mL乙醇或丙酮(溶剂用量取决于基底大小，对于边长10cm的方形基底可用1mL量)再用风机向基底中央鼓风，使表面活性剂液膜逐向四周弥散开，直至烘干。

(4)转移超长碳纳米管水平阵列，这里以采用醋酸纤维素纸为例说明。

准备一块面积大于石英基底的醋酸纤维素纸(AC纸)，AC纸可事先用乙醇清洗并晾干；在硅片表面涂敷丙酮，丙酮挥发之前迅速将AC纸贴在硅片上，可采取从一侧至另一侧的接触方式避免夹层之间带入气泡，接触硅片的AC纸表面局部溶解于丙酮，并紧密粘贴在硅片上；待丙酮挥发完全至AC纸自然脱落(或轻轻揭下)，这时超长碳管被转移至AC纸上；在聚碳酸酯玻璃上涂敷丙酮，迅速把AC纸粘有碳管的一面粘在聚碳酸酯表面，将带有AC纸的聚碳酸酯玻璃一起放入丙酮中淋涂，直至AC纸完全溶解干净(约0.5hr)，最后晾干聚碳酸酯玻璃。这时超长碳纳米管水平阵列就被转运至聚碳酸酯玻璃表面。

按上述方法，可将若干数量其他片石英基底表面的蛇纹形超长碳纳米管水平阵列转移至聚碳酸酯玻璃表面，排列方向与原本阵列方向错位平行或垂直相交。

(5)在聚碳酸酯玻璃的两个对边含超长碳纳米管的区域分别粘接铜箔作为第一电极和第二电极，之后用于车窗封装。

(6)采用有机硅作为涂料，先底涂流平，高温固化，再顶涂硬质涂层流平，高温固化。具体工艺参数为控制底涂被涂面流平区洁净度等级为千级(ISO6)，温度25℃，湿度30％，时间为30min；控制流平后的高温固化阶段洁净度为千级至万级(ISO6-7)，温度125℃，时间50min；顶涂硬质涂层过程，需控制硬质涂层流平区的洁净度等级为千级(ISO6)，温度25℃，湿度40％，时间约40min；硬涂层烤炉的洁净度等级要求千级至万级(ISO6-7)，温度要求：(125～135)±2℃，时间约50～70min。

(7)接通电极，上述聚碳酸酯玻璃可在低至12V的工作电压下实现加热除雾功能，因此，可以直接连接车载电压使用，生产设计成本低。

以上内容对本发明所述的一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板及其制作方法进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种采用超长碳纳米管加热的透明窗板，所述透明窗板的边缘设有遮蔽区域，所述透明窗板的两端分别设有用于连接电源的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极位于所述遮蔽区域内，其特征在于：所述透明窗板上负载有至少一层金属型的超长碳纳米管水平阵列，所述超长碳纳米管水平阵列包括平行排列的超长碳纳米管，所述超长碳纳米管呈近似波浪形或锯齿形延伸并电连接在所述第一电极和第二电极之间。

2.根据权利要求1所述的透明窗板，其特征在于：所述超长碳纳米管的直径为0.6～4nm，伸直长度为500～3000mm，相邻的两根超长碳纳米管之间的间距为1～10mm。

3.根据权利要求1所述的透明窗板，其特征在于：所述超长碳纳米管水平阵列的电阻为0.1～0.9Ω。

4.根据权利要求1所述的透明窗板，其特征在于：所述超长碳纳米管中的金属型管的比例大于80％，管壁数为1～4。

5.根据权利要求1所述的透明窗板，其特征在于：所述透明窗板上负载有多层超长碳纳米管水平阵列，相邻的两层超长碳纳米管水平阵列互相重合、平行或交叉。

6.根据权利要求1所述的透明窗板，其特征在于：所述透明窗板为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或硅酸盐玻璃。

7.根据权利要求1所述的透明窗板，其特征在于：所述超长碳纳米管水平阵列的表面涂覆有耐磨层。

8.一种权利要求1～7任一所述的透明窗板的制作方法，其特征在于，该制作方法包括如下步骤：

步骤10：在带有晶格取向作用的基底表面生长制备波浪形或锯齿形的金属型超长碳纳米管水平阵列；

步骤20：将至少一层超长碳纳米管水平阵列转移至透明窗板的表面；

步骤30：在透明窗板的两端分别设置第一电极和第二电极，并使所述第一电极和第二电极分别与所述超长碳纳米管的两端电连接。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于：在步骤10中，所述基底的材料为石英、蓝宝石或云母，所述金属型超长碳纳米管水平阵列的生长制备过程包括如下步骤：

步骤11：预负载铁基金属催化剂和生长促进剂于反应器内，并加热升温至预处理热还原温度；

步骤12：在反应器内通入氦气和氢气作为载气，并加热升温至反应温度；

步骤13：维持反应温度恒定，切换反应器内的气体为碳源气体和氢气进行反应；

步骤14：反应结束后，切换反应器内的气体为氦气和氢气，并将反应器内温度降至400℃以下，得到金属型超长碳纳米管水平阵列。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于：在步骤11中，所述铁基催化剂为二茂铁、氯化铁、氧化铁中的至少一种，所述生长促进剂为硫单质，所述预处理热还原温度为120～200℃；在步骤12中，所述反应温度为900～1200℃；在步骤13中，所述碳源气体包括甲烷、乙烯、乙醇、乙炔中的至少一种，所述氢气与碳源气体的流量比为8～11，反应时间为15～110min。

11.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于：还包括在步骤30之后向超长碳纳米管的表面淋涂涂料，所述涂料为有机硅或聚丙烯酸，所述淋涂过程包括如下步骤：

步骤41：底涂流平30～50min，底涂层流平区洁净度等级为ISO6级，温度为21～29℃，湿度为30～50％；

步骤42：高温固化45～65min，洁净度等级为ISO6～7级，温度为118～132℃；

步骤43：顶涂硬质涂层流平30～50min，硬质涂层流平区的洁净度等级为ISO6级，温度为21～27℃，湿度为30～50％；

步骤44：高温固化50～70min，洁净度等级为ISO6～7级，温度为123～137℃。

12.一种夹层玻璃，包括两片玻璃和夹在两片玻璃之间的聚合物中间层，其特征在于：所述两片玻璃中的至少一片选自权利要求1～7任一所述的透明窗板，所述透明窗板上负载超长碳纳米管水平阵列的一面与所述聚合物中间层相邻。