CN204138748U - 相变型二氧化钒薄膜结构 - Google Patents
相变型二氧化钒薄膜结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204138748U CN204138748U CN201420160155.7U CN201420160155U CN204138748U CN 204138748 U CN204138748 U CN 204138748U CN 201420160155 U CN201420160155 U CN 201420160155U CN 204138748 U CN204138748 U CN 204138748U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vanadium dioxide
- film
- rete
- infrared light
- inversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型公开了一种相变型二氧化钒薄膜结构，包含包括基层，所述的基层上设有二氧化钒纳米薄膜层，所述的二氧化钒纳米薄膜层上设有红外透光膜层，二氧化钒纳米薄膜层为采用离子束反应溅射法沉积二氧化钒薄膜层，红外透光膜层由高折射率膜和低折射率膜蒸镀或溅射镀制而成。本实用新型在高温时具有有反射红外光的功能，而在低温下具有透射红外光的作用，实现了自动调节温度的目的，同时性能稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及新薄膜材料技术领域，尤其是一种可用于智能窗、节能智能玻璃、MEMS等领域的相变型二氧化钒薄膜结构。
背景技术
节能、环保、智能和安全是新材料功能材料开发的主题。在薄膜材料技术领域中，目前有很多热反射辐射材料，如日本专利JP 98-120946，德国专利 DE 19501114和中国专利公告号CN 1030142、CN 1204672、CN 1405248A、CN 1434063A。上述公开专利技术主要在传统的低红外光吸热无机涂料(如钛白粉、氧化锌、硫酸钡、氧化硅等)组合的基础上，依赖高分子成膜材料和传统无机材料反射红外光的性能实现红外隔热涂层反射红外光，但这些中红外隔热涂层的反射红外光效率不高，多数红外光反射率低于75%；红外隔热涂层只有反射红外光的功能，而在低温下没有透射红外光的作用，不具有自动调节温度的功能。
目前，对于氧化钒性质比较全面的研究最早是由贝尔实验室的F.J.Morin完成的。再次之后，随着对氧化钒性质的研究逐渐深入，发现氧化钒晶格结构和空间排列各不相同，各种晶体结构的点穴性质和光学性质也差别很大最受关注的一个相结构式相变的二氧化钒Vo2。Vo2单晶材料有优良的电学(在转换温度68℃处，在0.1℃温度变化范围内，其电阻变化可达5个数量级)、光学性能。在Vo2单晶的半导体-金属相相变属于一级相变，伴随相变单晶出现小的院子位移，但体积膨胀系数很大(约0.044%)。Vo2多晶材料在特定温度附近发生半导体-金属相转变，这种相变导致电阻率突变。据此研究的领结热敏电阻(CTR)是一种开关型温度期间。Vo2多晶薄膜的电阻率变化一般在2-4个数量级，这完全由制备条件所决定。因此，制备性能好、成本低的多晶相变氧化钒薄膜近来成为研究的热点。
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种相变型二氧化钒薄膜结构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种相变型二氧化钒薄膜结构，为多层结构，其特征是：包括基层，所述的基层上设有二氧化钒纳米薄膜层，所述的二氧化钒纳米薄膜层上设有红外透光膜层。
所述的二氧化钒纳米薄膜层为采用离子束反应溅射法沉积二氧化钒薄膜层。
所述的红外透光膜层由高折射率膜和低折射率膜蒸镀或溅射镀制而成。
作为优选的，所述的高折射率膜为Tio2薄膜，所述的低折射率膜为Sio2薄膜。
作为优选的，所述的红外透光膜层由6层膜镀组而成，由下至上依次为第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层、第五膜层、第六膜层，所述的第一、三、五膜层为Tio2薄膜，所述的第二、四、六膜层为Sio2薄膜。
作为优选的，所述的基层为玻璃基层。
本实用新型的有益效果是：以基层为玻璃基层为例，二氧化钒纳米薄膜层和红外透光膜层沉积在玻璃上形成智能窗，太阳辐射在智能窗上温度低于27℃时，红外辐射能透过智能窗；而太阳辐射在智能窗上的温度高于27℃时，红外辐射直接被反射(不能透过智能窗)，从而实现控制智能窗内的温度的目的。本实用新型在高温时具有反射红外光的功能，而在低温下具有透射红外光的作用，实现了自动调节温度的目的，同时性能稳定。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图2是图1实施例中红外透光膜层的结构示意图。
图3是图1实施例中温度低于27℃时使用状态示意图。
图4是图1实施例中温度高于27℃时使用状态示意图。
具体实施方式
面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
图1，一种相变型二氧化钒薄膜结构实施例的结构示意图，其为多层结构，包括基层10、镀组在基层10上的二氧化钒纳米薄膜层20、镀组在二氧化钒纳米薄膜层20上设有红外透光膜层30。基层10为玻璃基层。本实用新型安装在窗户上构成智能窗。
二氧化钒纳米薄膜层20采用离子束反应溅射法沉积二氧化钒薄膜而成，其工艺条件为
离子束反应溅射工艺（靶材为钒靶）：背底真空1.2×10-4 ~1.2×10-4Pa，氧气压强:1×10-4Pa，氩气压强1.5×10-2~2.15×10-2Pa，离子束流功率10~30W，衬底温度200~350℃，溅射时间：20~35min；
退火工艺：退火温度350~450℃，退火时间为20~240分钟，退火气体采用氩气，气体流量为10~50立方厘米/秒。
图2是图1实施例中红外透光膜层30结构示意图，红外透光膜层30由高折射率膜和低折射率膜镀组成，高折射率膜为Tio2薄膜，低折射率膜为Sio2薄膜，红外波段780nm~2um，其透过率超过95%。红外透光膜层30由6层膜镀组而成，由下至上依次为第一膜层31、第二膜层32、第三膜层33、第四膜层34、第五膜层35、第六膜层36，第一、三、五膜层为Tio2薄膜，的第二、四、六膜层为Sio2薄膜。
如图3所示，在本实用新型的智能窗实施例中，本实用新型40安装在窗体50上，当系统内温度小于27摄氏度时，红外辐射能通过智能窗。
如图4所示，在本实用新型的智能窗实施例中，本实用新型40安装在窗体50上，当本实用新型40温度超过27摄氏度后，薄膜涂层在红外波段将具有高反射性能，将红外辐射反射能有效控制智能窗内的太阳辐射，从而控制智能窗内的温度。
本实用新型通过二氧化钒在27摄氏度光学性能的改变，从而控制智能窗中的温度。
Claims (6)
1.一种相变型二氧化钒薄膜结构，为多层结构，其特征是：包括基层，所述的基层上设有二氧化钒纳米薄膜层，所述的二氧化钒纳米薄膜层上设有红外透光膜层。
2.根据权利要求1所述的一种相变型二氧化钒薄膜结构，其特征是：所述的二氧化钒纳米薄膜层为采用离子束反应溅射法沉积二氧化钒薄膜层。
3.根据权利要求1所述的一种相变型二氧化钒薄膜结构，其特征是：所述的红外透光膜层由高折射率膜和低折射率膜蒸镀或溅射镀制而成。
4.根据权利要求3所述的一种相变型二氧化钒薄膜结构，其特征是：所述的高折射率膜为Tio2薄膜，所述的低折射率膜为Sio2薄膜。
5.根据权利要求1或3所述的一种相变型二氧化钒薄膜结构，其特征是：所述的红外透光膜层由6层膜镀组而成，由下至上依次为第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层、第五膜层、第六膜层，所述的第一、三、五膜层为Tio2薄膜，所述的第二、四、六膜层为Sio2薄膜。
6.根据权利要求1所述的一种相变型二氧化钒薄膜结构，其特征是：所述的基层为玻璃基层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420160155.7U CN204138748U (zh) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 相变型二氧化钒薄膜结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420160155.7U CN204138748U (zh) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 相变型二氧化钒薄膜结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204138748U true CN204138748U (zh) | 2015-02-04 |
Family
ID=52415448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420160155.7U Expired - Fee Related CN204138748U (zh) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 相变型二氧化钒薄膜结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204138748U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104928641A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-09-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法 |
| CN104975262A (zh) * | 2014-04-03 | 2015-10-14 | 周少波 | 相变型二氧化钒薄膜及其制备方法 |
| CN108442570A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-08-24 | 广东工业大学 | 一种固液相变复合材料 |
| CN110030744A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-19 | 中国科学技术大学 | 一种光谱自适应的白天太阳能集热夜间辐射制冷涂层材料 |
-
2014
- 2014-04-03 CN CN201420160155.7U patent/CN204138748U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104975262A (zh) * | 2014-04-03 | 2015-10-14 | 周少波 | 相变型二氧化钒薄膜及其制备方法 |
| CN104928641A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-09-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种氧化硅红外增透氧化钒薄膜的制备方法 |
| CN108442570A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-08-24 | 广东工业大学 | 一种固液相变复合材料 |
| CN108442570B (zh) * | 2018-05-31 | 2024-01-23 | 广东工业大学 | 一种固液相变复合材料 |
| CN110030744A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-19 | 中国科学技术大学 | 一种光谱自适应的白天太阳能集热夜间辐射制冷涂层材料 |
| CN110030744B (zh) * | 2019-04-09 | 2020-06-26 | 中国科学技术大学 | 一种光谱自适应的白天太阳能集热夜间辐射制冷涂层材料 |
| WO2020207407A1 (zh) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | 中国科学技术大学 | 一种光谱自适应的白天太阳能集热夜间辐射制冷涂层材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Solution-based fabrication of vanadium dioxide on F: SnO 2 substrates with largely enhanced thermochromism and low-emissivity for energy-saving applications | |
| CN104975262A (zh) | 相变型二氧化钒薄膜及其制备方法 | |
| Cao et al. | Nanoporous thermochromic VO2 (M) thin films: controlled porosity, largely enhanced luminous transmittance and solar modulating ability | |
| Ji et al. | Durability of thermochromic VO2 thin films under heating and humidity: Effect of Al oxide top coatings | |
| CN105892101B (zh) | 一种复合智能节能薄膜及其制备方法 | |
| CN204138748U (zh) | 相变型二氧化钒薄膜结构 | |
| CN102515563B (zh) | 二氧化钒智能温控薄膜制备用有机钒源及该薄膜制备方法 | |
| CN103242821A (zh) | 一种核壳结构的热致变色复合粉体及其制备方法 | |
| Yao et al. | Long-lived multilayer coatings for smart windows: integration of energy-saving, antifogging, and self-healing functions | |
| CN102757184A (zh) | 辐射率可调的二氧化钒基复合薄膜及其制备方法和应用 | |
| CN102994951B (zh) | 一种提高二氧化钒薄膜热色特性的方法 | |
| Yang et al. | Optical properties and thermal stability of colored solar selective absorbing coatings with double-layer antireflection coatings | |
| CN105892100B (zh) | 一种新型复合智能节能薄膜及其制备方法 | |
| Yang et al. | Transmittance change with thickness for polycrystalline VO2 films deposited at room temperature | |
| CN114047565B (zh) | 一种具有超高红外透射调制性能的相变材料及其制备方法 | |
| KR20140001541A (ko) | 써모크로믹 윈도우 제조방법 | |
| CN102126832B (zh) | 一种高耐候性多功能热色玻璃 | |
| CN103979607B (zh) | 一种具有热色性能的氧化钒纳米柱阵列及其制备方法 | |
| CN103695874A (zh) | 一种智能温控色变氧化钒薄膜的制备方法 | |
| Li et al. | Effects of the annealing process on the structure and valence state of vanadium oxide thin films | |
| CN108183141A (zh) | 一种新型结构的碲化镉薄膜电池及其制备方法 | |
| CN103896497A (zh) | 单银热致变色玻璃及其制备方法 | |
| Sun et al. | Research status of antireflection film based on TiO2 | |
| CN103771725A (zh) | 一种新型多功能节能玻璃镀膜结构及制备方法 | |
| Chen et al. | Thermochromic vanadium dioxide film on textured silica substrate for smart window with enhanced visible transmittance and tunable infrared radiation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150204 Termination date: 20150403 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |