CN112499984A - 一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层及其制备方法,属功能玻璃涂层制备应用技术领域,本发明提供了一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层,化学式为:(SnxTi1‑x‑2y)O2(Sby)2O3,其中0.2≤x≤0.5,0.1≤y≤0.2,其近红外透过率仅有5~8%,加入聚乙烯醇和水性聚氨酯制备,具有极强的近红外屏蔽性能。产品性能稳定,制备方法简便,适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明提供一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层及其制备方法,属功能玻璃涂层制备应用技术领域。
背景技术
到达地球表面的太阳辐射能主要由紫外光(400nm,5%~3%)、可见光(400nm~780nm,43%~42%)和红外光(780nm,52%~55%)组成。红外光是太阳光的重要组成部分,也是热能的主要来源。在夏季,红外光透过玻璃层使室内温度上升,消耗大量能源;在冬季,可以把这部分能量储存起来,减少室内热量的散失。实验研究发现:具有优异的近红外屏蔽性能的材料,它可以用于智能窗的隔热涂层,有选择性的透过太阳光,减少能源的消耗和二氧化碳的排放,可以部分解决能源危机。另外,一些具有红外屏蔽功能的玻璃在光热治疗肿瘤方面也被广泛应用。在近红外激发器照射下,钨青铜纳米材料吸收近红外光,将光能转换为热能,杀死体内癌细胞,减少了化疗等手术带来的风险。
目前比较广为人知的近红外屏蔽纳米材料中,贵金属(Ag,Au等)粒子在可见光区域的透过率较低;稀土六硼化物(如LaB6,PrB6,NdB6)的硬度较大,在制备过程中必须研磨;半导体氧化物(ATO、ITO等)相对稳定且在可见光区域有很高的透过率,然而它们只能有效遮蔽部分近红外光线(波长大于1500 nm)。钨青铜(MxWO3,M为Na+,K+,Rb+,Cs+和NH4 +)可见光透过率高,可以遮蔽波长大于1000 nm的近红外光,因而具备更加优越的近红外遮蔽性能。但是由于现有制备方法和涂层技术的局限,其近红外透过率仍达到10%以上,且可见光透过率较差,实际应用较不理想。因此,需要找到一种进一步降低近红外透过且兼顾可见光透过的玻璃涂层。
发明内容
1. 为了制备出纯度高、近红外屏蔽性能好的玻璃涂层。本发明提供了一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层及其制备方法,化学式为:(SnxTi1-x-2y) O2(Sby)2O3,其中0.2≤x≤0.5, 0.1≤y≤0.2,其近红外透过率仅有5~8%,具有极强的近红外屏蔽性能。
2. 本发明的技术方案如下:
首先按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中;然后不断搅拌并加入氨水调节pH至7~11,静置陈化;将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥,得到前驱体粉末,将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧;然后将得到的粉末加入至去离子水中,然后球磨;球磨后在溶液中加入溶液10~20%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯,水浴加热,得到涂层溶液;将涂层溶液旋涂在玻璃样品上,最后干燥,得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层;
优选的,步骤一中,所述原料的纯度均为99.9~99.99%;
优选的,步骤二中,陈化时间为8~16 h;在50~80℃下干燥2~5 h;煅烧温度为900~1100℃,煅烧时间为3~8 h;
优选的,步骤三中,球磨时间为1~5 h;加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的质量比为2~5%;水浴加热的温度为60~80℃,加热时间为0.5~2 h;干燥温度为50~70℃,时间为0.5~2 h。
有益效果
1. 用本发明提供的方法制备的具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层,纯度高,近红外屏蔽性能好,其近红外透过率仅有5~8%,可见光透过率为73~78%,非常适合作为近红外屏蔽涂层。
2.本发明提供的方法在制备玻璃涂层的过程中,选用高纯的原料粉体,并严格控制反应过程中杂质的引入,制备出的涂层材料化学纯度高,团聚小,非常适合该玻璃涂层的制备。
3.本发明提供的制备方法,产量和产率高,陈化时间可在很大的范围内变动且对粉体没有明显的影响,可有效提高产量和降低生产成本,非常(半)工业化生产。
附图说明
图1为实施例1制备的涂层的SEM图;
图2为实施例1、2、3、4的近红外透过率对比图;
图3为实施例1、2、3、4的可见光透过率对比图。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做进一步的说明,但不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1:(Sn0.5Ti0.1) O2(Sb0.2)2O3
首先按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中;然后不断搅拌并加入氨水调节pH至11,静置陈化;将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥,得到前驱体粉末,将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧;然后将得到的粉末加入至去离子水中,然后球磨;球磨后在溶液中加入溶液10~%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯,水浴加热,得到涂层溶液;将涂层溶液旋涂在玻璃样品上,最后干燥,得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层;
优选的,步骤一中,所原料的纯度均为99.9~99.99%;
优选的,步骤二中,陈化时间为8 h;在80℃下干燥2 h;煅烧温度为1100℃,煅烧时间为3 h;
优选的,步骤三中,球磨时间为5 h;加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的质量比为5 %;水浴加热的温度为60℃,加热时间为2 h;干燥温度为50℃,时间为2 h。
上述制备的玻璃涂层,近红外屏蔽性能好,其近红外透过率仅有8%,可见光透过率为74%。如附图1所示,复合涂层的表面比较光滑、平整,没有明显的颗粒或者是凸起出现,说明所制备的涂层材料中团聚小。
实施例2:(Sn0.2Ti0.6) O2(Sb0.1)2O3
首先按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中;然后不断搅拌并加入氨水调节pH至7,静置陈化;将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥,得到前驱体粉末,将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧;然后将得到的粉末加入至去离子水中,然后球磨;球磨后在溶液中加入溶液20%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯,水浴加热,得到涂层溶液;将涂层溶液旋涂在玻璃样品上,最后干燥,得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层;
优选的,步骤一中,所原料的纯度均为99.9~99.99%;
优选的,步骤二中,陈化时间为16 h;在50℃下干燥5 h;煅烧温度为900℃,煅烧时间为8 h;
优选的,步骤三中,球磨时间为1 h;加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的质量比为5 %;水浴加热的温度为60℃,加热时间为2 h;干燥温度为50℃,时间为2 h。
上述制备的玻璃涂层,近红外屏蔽性能好,其近红外透过率仅有7%,可见光透过率为78%。
实施例3:(Sn0.3Ti0.4) O2(Sb0.15)2O3
首先按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中;然后不断搅拌并加入氨水调节pH至9,静置陈化;将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥,得到前驱体粉末,将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧;然后将得到的粉末加入至去离子水中,然后球磨;球磨后在溶液中加入溶液15%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯,水浴加热,得到涂层溶液;将涂层溶液旋涂在玻璃样品上,最后干燥,得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层;
优选的,步骤一中,所原料的纯度均为99.9~99.99%;
优选的,步骤二中,陈化时间为10 h;在70℃下干燥2~5 h;煅烧温度为1000℃,煅烧时间为5 h;
优选的,步骤三中,球磨时间为2 h;加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的质量比为4 %;水浴加热的温度为70℃,加热时间为1 h;干燥温度为60℃,时间为1.5h。
本实施例制备的玻璃涂层,近红外屏蔽性能好,其近红外透过率仅有5%,可见光透过率为73%。
实施例4:(Sn0.3Ti0.4) O2(Sb0.15)2O3
首先按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中;然后不断搅拌并加入氨水调节pH至9,静置陈化;将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥,得到前驱体粉末,将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧;然后将得到的粉末加入至去离子水中,然后球磨;球磨后,加热得到涂层溶液;将涂层溶液旋涂在玻璃样品上,最后干燥,得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层;
优选的,步骤一中,所原料的纯度均为99.9~99.99%;
优选的,步骤二中,陈化时间为10 h;在70℃下干燥4 h;煅烧温度为1000℃,煅烧时间为5 h;
优选的,步骤三中,球磨时间为2 h;加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的质量比为4 %;加热的温度为70℃,加热时间为1 h;干燥温度为60℃,时间为1.5h。
本实施例制备的玻璃涂层,其近红外透过率较高为15%,而可见光透过率较低为50%,这是由于未添加聚乙烯醇和水性聚氨酯且未水浴加热,使其受热不均匀,颗粒团聚,而导致最终的屏蔽性能和可见光透过率的降低。
最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (5)
1.一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层的制备方法,其特征在于,制备了高纯度的具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层,满足化学式为:
(SnxTi1-x-2y) O2(Sby)2O3
其中0.2≤x≤0.5,0.1≤y≤0.2,具体步骤如下:
步骤一:按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中;
步骤二:不断搅拌并加入氨水调节pH至7~11,静置陈化;将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥,得到前驱体粉末,将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧;
步骤三:将得到的粉末加入至去离子水中,然后球磨;球磨后在溶液中加入溶液10~20%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯,水浴加热,得到涂层溶液;将涂层溶液旋涂在玻璃样品上,最后干燥,得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层。
2.按权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述SbCl3、SnCl4、TiCl4的纯度均为99.9~99.99 %。
3.按权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤二中,陈化时间为8~16 h;在50~80℃下干燥2~5 h;煅烧温度为900~1100 ℃,煅烧时间为3~8 h。
4.按权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤三中,球磨时间为1~5 h;加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的质量比为2~5 %;水浴加热的温度为60~80 ℃,加热时间为0.5~2 h;干燥温度为50~70 ℃,时间为0.5~2 h。
5.按权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述玻璃涂层近红外透过率为5~8%,可见光透过率为73~78%。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111960690A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-20 | 江苏科技大学 | 一种高分散性氧化锡锑高分子薄膜及其制备方法 |
CN113521554A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种红外理疗灯防灼伤灯罩及其制备方法 |
CN113528002A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-22 | 佛山市佳世达薄膜科技有限公司 | 一种透明隔热纳米保护膜 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1887760A (zh) * | 2006-07-20 | 2007-01-03 | 杭州钱塘江特种玻璃技术有限公司 | 一种屏蔽电磁波辐射的自清洁家电玻璃及其制备方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1887760A (zh) * | 2006-07-20 | 2007-01-03 | 杭州钱塘江特种玻璃技术有限公司 | 一种屏蔽电磁波辐射的自清洁家电玻璃及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
TOSHIKI TSUBOTA: "Thermoelectric properties of Sn1-x-yTiySbxO2 ceramics", 《JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS》 * |
YAN HU: "TiO2/antimony-doped tin oxide: Highly water-dispersed nano composites with excellent IR insulation and super-hydrophilic property", 《SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS》 * |
YU ZHANG: "Characterization of negative temperature coefficient of resistivity in (Sn1-xTix)0.95Sb0.05O2(x≤0.1) ceramics", 《J MATER SCI: MATER ELECTRON》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111960690A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-20 | 江苏科技大学 | 一种高分散性氧化锡锑高分子薄膜及其制备方法 |
CN113521554A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种红外理疗灯防灼伤灯罩及其制备方法 |
CN113528002A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-22 | 佛山市佳世达薄膜科技有限公司 | 一种透明隔热纳米保护膜 |
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