TWI408183B - 隔熱材料及其製造方法 - Google Patents

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Description

隔熱材料及其製造方法
本發明係有關於一種隔熱材料及其製造方法，且特別是有關於一種紅外光反射薄膜及其製造方法。
為了提高玻璃強度，一般需將玻璃置於680℃至710℃的高溫中(空氣環境)進行強化加工處理。對於隔熱玻璃而言，在高溫空氣下的強化過程中，很容易造成玻璃隔熱塗層的性能降低。雖然可在隔熱層表面塗一層保護層，以避免隔熱層的氧化，但會因此增加製程複雜性。
為了要避免玻璃高溫強化製程對隔熱性能的影響，另一個方法為在玻璃強化處理後再進行隔熱層的塗佈。然而，玻璃強化後應避免再遭受300℃以上的高溫，以避免強化玻璃之應力釋放，進而失去強化的效果。
雖然複合氧化鎢薄膜為已知具IR反射性的隔熱材料，但一般形成的溫度需大於500℃，無法適用於強化玻璃的隔熱塗佈後處理所需的低溫製程。
目前市售隔熱玻璃商品以單銀或雙銀低輻射玻璃為主，主要利用真空鍍膜的方式在玻璃上濺鍍包含銀、介電層、保護層等材料形成多層膜。由於需使用昂貴的真空濺鍍設備與多層製作的方式，使得其生產成本相對高昂，因此其販售價格也居高不下。上述玻璃另外一個缺點在於銀鍍膜在空氣中並不安定。因此，銀鍍膜必須密封在充填惰性氣體的雙層玻璃內，以保護其銀鍍膜不被氧化。一旦雙 層玻璃中的惰性氣體洩漏，就會失去隔熱效能。而需要更換整片玻璃。
有鑑於此，業界亟需一種低成本、高安定性、製程溫度較低的紅外線反射隔熱薄膜。
本發明之實施例提供一種隔熱材料的製造方法，包括：提供一含有第ⅧB族金屬元素的複合氧化鎢前驅溶液；乾燥該複合氧化鎢前驅溶液以形成一乾燥的複合氧化鎢前驅物；以及將該乾燥的複合氧化鎢前驅物在約100至500℃下以還原氣體進行反應，以形成一複合氧化鎢。
本發明之實施例亦提供一種隔熱材料，包括：一具有鹼金或鹼土族金屬摻雜的複合氧化鎢，如式(1)所示：MX WOY 式(1)，其中，M為至少一種鹼金族或鹼土族元素，W為鎢，O為氧，且0<X≦1，2.2≦Y≦3；以及一第ⅧB族金屬元素。
本發明另一實施例之隔熱材料，包括：一具有鹼金或鹼土族金屬與鹵素共摻雜的複合氧化鎢，如式(2)所示：MX WOY AZ 式(2)，其中，M為至少一種鹼金族或鹼土族元素，W為鎢，O為氧，A為鹵素元素，且0<X≦1，2.2≦Y+Z≦3，0<Z≦0.2；以及一第ⅧB族金屬元素。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下：
本發明之實施例係藉由導入第Ⅷ B族過渡金屬觸媒來降低複合氧化鎢薄膜之生成溫度，使紅外光反射塗層可以在500℃以下形成。以下將詳述本發明較佳實施例的複合氧化鎢薄膜的製造方法。
在一實施例中，首先將第Ⅷ B族過渡金屬觸媒導入氧化鎢前驅物與鹼金或鹼土族的金屬鹽類混合溶液中，形成複合氧化鎢前驅溶液。上述作為觸媒的第ⅧB族金屬可以金屬、金屬氧化物或金屬鹽類的型式導入至前驅溶液中，例如：Pt、PtO2 、H2 PtCl6 ‧H2 O、H2 PtCl6 ‧6H2 O、N2 O6 Pt、PtCl4 、C4 H6 O4 Pt、Ni、NiO、Ni2 CO3 、C4 H6 O4 Ni‧4H2 O、NiCl2 、H8 N2 NiO8 S2 ‧6H2 O、NiCl2 ‧6H2 O、NiF2 、NiBr2 、NiCl6 ‧6H2 O、Rh、Rh2 O3 、RhCl3 ‧H2 O、N3 O9 Rh、C4 H9 O6 Rh、Pd、PdO、H2 O2 Pd、N2 O6 Pd、PdBr2 、C4 H6 O4 Pd、PdCl2 、或前述之組合。上述觸媒的添加量可為0.001至1%。
上述氧化鎢前驅物可包括偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)、正鎢酸銨(ammonium orthotungstate)、仲鎢酸銨(ammonium paratungstate)、鹼金族鎢酸鹽、鎢酸、矽化鎢、硫化鎢、氯氧鎢、醇氧鎢、六氯化鎢、四氯化鎢、溴化鎢、氟化鎢、碳化鎢、碳氧化鎢、或前述之組合。
上述鹼金或鹼土族鹽類的通式為MpN，其中M為鹼金族或鹼土族元素，包括鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、或前述之組合，N為帶負價之陰離子或陰離子團， 0.5≦p≦12。其中，鹼金或鹼土族鹽類可包括鹼金族或鹼土族之碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氫氧化物、鹵化鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽、或前述之組合。上述氧化鎢前驅物與鹼金或鹼土族鹽類的莫耳數比例可介於約0.05至1，較佳可介於約0.2至0.8。
在一實施例中，可將氧化鎢前驅物及鹼金或鹼土族鹽類加入去離子水中混合均勻，然後以有機鹼、或無機鹼將混合溶液調整至鹼性，其pH值可大於7，較佳可介於約9至12，之後再加入第Ⅷ B族過渡金屬觸媒(亦可先加觸媒再調整pH值)，便得到複合氧化鎢前驅溶液。所使用的有機鹼可包括有機胺類如二甲胺、三甲胺、哌啶(Piperidine)、嗎啉(Morpholino)、三乙基胺、吡啶等；無機鹼可包括氨水、鹼金及鹼土金屬之氫氧化物類、碳酸鹽類、碳酸氫鹽類等等，例如碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇等。
在本發明另一實施例中，亦可形成含有鹵素共摻雜的隔熱材料。此時，在上述複合氧化鎢前驅溶液的製備步驟中，可進一步添加鹵素鹽類。而後再將其塗佈在基板上，烘乾後形成薄膜。鹵素鹽類的添加量，可介於0.1至20 mol%，較佳可介於1至15mol%。
上述鹵素鹽類的通式為PAq，其中A為鹵素元素，包括氟、氯、溴或碘，P為帶正價之陽離子或陽離子團，1≦q≦12。鹵素鹽類可包括鹵化銨、有機銨鹽、鹵化碳、鹵化氫、鹵化鎢、鹵化苯、鹵化芳香族、鹵化烷、或前述之組 合。
接著，將複合氧化鎢前驅溶液塗佈於基板上，此處之塗佈方法可為各種濕式塗佈，包括旋轉塗佈(spin coating)、鑄模(casting)、棒狀塗佈(bar coating)、刮刀塗佈(blade coating)、滾筒塗佈(roller coating)、線棒塗佈(wire bar coating)或浸漬塗佈(dip coating)等。所使用的基板可包括玻璃基板、透明樹脂基板、或前述之組合。在本發明一實施例中，玻璃基板為強化玻璃。在本發明另一實施例中，透明樹脂基板可包括聚酯、聚醯亞胺樹脂、壓克力樹脂、環氧樹脂、矽酮類樹脂(silicone resin)、苯氧基樹脂(phenoxy resin)、聚氨酯樹脂(urethane resin)、尿素樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS resin)、聚乙烯丁醛樹脂(PVB resin)、聚醚樹脂、含氟樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚醯胺、澱粉、纖維素、前述之共聚物或前述之混合物等。
將完成塗佈的基板置於烘箱中烘乾，其溫度可介於約25至200℃，時間約0.5至30 min。所形成的薄膜可為焦綠石型結構(pyrochlore structure)，此時所形成的薄膜尚不具有紅外光反射的效能。
乾燥後的薄膜在還原氣體中進行還原反應時，其溫度可介於約100℃至約500℃，較佳可介於約250℃至約500℃。還原氣體例如為氫氣，其含量約1至100%(vol)(例如在氬氣中)。還原時間可約10至480分鐘，較佳約20至240分鐘。還原後的薄膜之結構由焦綠石型結構(pyrochlore structure)轉變為六角形結構(hexagonal structure)，所製得 的薄膜可具有紅外光反射之效能，且為透明薄膜。一般而言，進行還原反應的溫度越高，還原反應所需的時間越短；反之，若要降低反應溫度，則需延長反應的時間。故可依據基板特性，或其他製程需求，調整還原反應的溫度及時間，以整合在現有強化玻璃或其他透明基板之製程。
由於傳統複合氧化鎢的生成溫度需大於500℃，故無法適用於強化玻璃的隔熱塗佈後處理所需的低溫製程。然而，本發明實施例藉由導入第Ⅷ B族過渡金屬觸媒(例如鉑)來降低複合氧化鎢薄膜之生成溫度，使複合氧化鎢薄膜可以在約300℃以下生成，故增加此隔熱材料的應用性，特別是可應用於強化玻璃上。
依據本發明實施例所形成的隔熱材料，因製程步驟中添加了第Ⅷ B族過渡金屬觸媒，且生成隔熱膜後亦未將其去除，因此所形成的複合氧化鎢薄膜中，會具有一定量的第Ⅷ B族過渡金屬觸媒，其含量通常可約0.001至1wt%，例如約0.1至0.6wt%。此隔熱膜的光穿透率可約20至85%。
在本發明另一實施例中，省略複合氧化鎢前驅溶液塗佈於基板上的步驟，而直接將其置入烘箱中烘乾，再於還原氣體中於下還原，還原反應溫度可介於約100℃至約500℃，較佳可介於約250℃至約500℃，而製得含第Ⅷ B族過渡金屬觸媒的複合氧化鎢粉體。上述粉體經研磨分散於溶劑或樹脂等介質中形成奈米分散體，最後可塗佈於玻璃或高分子透明基材上形成透明隔熱薄膜。
本發明一實施例所形成含第ⅧB族金屬元素的隔熱材 料，包括具有鹼金或鹼土族金屬摻雜的複合氧化鎢，如式(1)所示：MX WOY 式(1)，其中，M為至少一種鹼金族或鹼土族元素，W為鎢，O為氧，且0<X≦1，2.2≦Y≦3。此外，此隔熱材料中的第ⅧB族金屬元素的含量為該複合氧化鎢含量約0.001至約1wt%，較佳介於約0.1至約0.6wt%。其對於大於780nm的紅外光有良好的反射效果，特別在約1400至2600nm下反射率可達約50至約70%，較佳可大於約70%。
此外，在本發明另一實施例中上述隔熱材料，可包括具有鹵素共摻雜的複合氧化鎢，如式(2)所示：MX WOY AZ 式(2)，其中，M為至少一種鹼金族或鹼土族元素，W為鎢，O為氧，A為鹵素元素，且0<X≦1，2.2≦Y+Z≦3，0<Z≦0.2。此時，第ⅧB族金屬元素，其中該第Ⅷ族金屬元素的含量為該複合氧化鎢含量的約0.001至約1wt%，較佳為約0.1至約0.6wt%。上述隔熱材料可為薄膜型式或粉體型式。
本發明提供一種可利用低溫製程形成的隔熱材料及其製造方法。傳統利用真空鍍膜所形成的隔熱玻璃商品，必須形成多層膜，製程成本高。本發明所提供的隔熱材料僅為單層塗佈，故製程較容易，成本較低，且不需防止鍍膜氧化的惰性氣體，故安定性及耐用性較佳。
另外，相較於未使用第ⅧB族金屬觸媒所形成的複合 氧化鎢薄膜，使用第ⅧB族金屬觸媒可降低還原反應的溫度。傳統複合氧化鎢薄膜需在500℃以上進行還原反應，故無法應用於強化玻璃。然而，本發明可在500℃下，甚至300℃下形成透明的複合氧化鎢薄膜，且仍然可達到隔熱材料的高紅外光反射能力，故可增加其應用性。利用本發明所形成的複合氧化鎢薄膜對大於780nm的紅外光有良好的反射效果，特別在1400至2600nm下反射率可達約50至約70%，較佳可大於約70%。
【比較例1】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，以形成複合氧化鎢前驅溶液(未添加第ⅧB族金屬觸媒)。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，再以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)在400℃下反應60分鐘，以形成複合氧化鎢薄膜。測定其UV-VIS-IR光譜。
所使用UV-VIS-IR光譜為SHIMADZU(UV-3600)，其操作條件為波長範圍240-2600nm，掃描間距：5 nm。
【實施例1】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再 以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再加入0.4 wt%之鉑金屬鹽類H2 PtCl6 ‧H2 O以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)分別在400℃下反應60分鐘，以形成複合氧化鎢薄膜。測定其UV-VIS-IR光譜(如第1圖所示)。
第1圖比較加入第ⅧB族金屬觸媒所形成複合氧化鎢薄膜與未加入觸媒的薄膜(比較例1)的穿透及紅外光反射情形。由圖中可明顯的看出，加入第ⅧB族鉑金屬觸媒後，所形成薄膜的反射率遠高於未加入觸媒之薄膜的反射率。亦即，本發明所加入之第ⅧB族金屬可有效的改善複合氧化鎢薄膜的反射率，且具有優良的可見光穿透性。
【實施例2】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再加入0.4 wt%之鉑金屬鹽類H2 PtCl6 ‧H2 O，以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)分別在260℃、300℃、400℃、500℃下反應60分鐘，以形成複合氧化鎢薄膜。測定其UV-VIS-IR光譜(如第2圖所示)。
第2圖顯示加入第ⅧB族金屬觸媒後，在不同還原反 應溫度下，所形成的複合氧化鎢薄膜的反射率。如第2圖所示，在加入第ⅧB族金屬觸媒後，還原反應的溫度不論為260℃、300℃、400℃、500℃，所形成的薄膜仍可保有反射紅外光的能力。
【實施例3】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再加入0.4 wt%之鉑金屬鹽類H2 PtCl6 ‧H2 O，以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)分別在300℃下改變反應時間。其反射率對反應時間顯示如第3圖。如第3圖所示，在300℃下反應60分鐘，其紅外光反射率即可達到約70%。亦即，加入第ⅧB族金屬觸媒可有效降低還原反應所需溫度，故增加其應用性。
【實施例4】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再加入0.4 wt%之鉑金屬鹽類H2 PtCl6 ‧H2 O，以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬 (H2 /Ar)在260℃、300℃、400℃、500℃下，反應時間為240或60分鐘，以形成複合氧化鎢薄膜。測定其UV-VIS-IR光譜(如第4圖所示)。
第4圖顯示還原反應的時間與溫度對反射率的影響。在低溫時，反應時間較長可提高薄膜的紅外光反射率。當反應溫度較高時，則可以較短的反應時間即達到較佳的紅外光反射率。亦即，可依照應用上的需要，來調整適當的反應時間及反應溫度。
【實施例5】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再加入0.4 wt%之鉑金屬鹽類H2 PtCl6 ‧H2 O，以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)在400℃下，反應60分鐘，以形成複合氧化鎢薄膜。利用紫外光試驗箱(QUV)照射所形成的複合氧化鎢薄膜，經過150、600、1000、2000小時之後，以UV-VIS-IR光譜測試其穿透及反射性質。可發現本發明所形成的複合氧化鎢薄膜在紫外光試驗箱(QUV)連續照射後，仍維持優良的穿透/反射性質。
故本發明之隔熱材料不易氧化，而沒有傳統的隔熱玻璃商品的缺點。傳統隔熱玻璃必須將銀鍍膜密封在充填惰 性氣體的雙層玻璃內，以保護其銀鍍膜不被氧化。一旦雙層玻璃中的惰性氣體洩漏，整個玻璃就會失去隔熱效能。然而，本發明不僅不需要多層膜的製程，且不需防止鍍膜氧化的惰性氣體，故安定性及耐用性較佳。
【實施例6】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再分別加入0.1、0.4、0.8wt%之鉑金屬鹽類H2 PtCl6 ‧H2 O，以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)在400℃下，反應60分鐘，以形成複合氧化鎢薄膜。以UV-VIS-IR光譜測試其穿透及反射性質。如第5、6圖所示，本實施例僅需少量觸媒，即可達到此反應之催化效果。
【實施例7】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再分別加入0.4wt%第ⅧB族金屬觸媒H2 PtCl6 ‧H2 O、NiCl6 ．6H2 O、RhCl3 ．H2 O或PdCl2 ，以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置 於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)在400℃下，反應60分鐘，以形成複合氧化鎢薄膜。以UV-VIS-IR光譜測試其穿透及反射性質。如第7、8圖所示，加入不同的第ⅧB族金屬觸媒，皆可提高複合氧化鎢薄膜的反射率。
【實施例8】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再加入0.4wt%之鉑金屬鹽類H2 PtCl6 ‧H2 O，以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)分別在260℃、300℃、400℃、500℃下，反應20分鐘，以形成複合氧化鎢薄膜。
另外以未加入鉑金屬鹽類H2 PtCl6 所形成氧化鎢前驅溶液作為對照組。將氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)分別在400℃、500℃下，反應20分鐘，以形成作為對照的複合氧化鎢薄膜。
以X光粉晶繞射(XRD)光譜決定其結構。如第9圖所示，本實施例所形成的複合氧化鎢薄膜，經300℃反應20分鐘後，即可轉換為六方晶系結構。然而，如第10圖所示，在未加入第ⅧB族金屬觸媒的情況下，即使升溫至400℃、500℃，複合氧化鎢薄膜仍無法轉換為紅外光反射性佳的六 方晶系結構。
【實施例9】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再加入0.4wt%之鉑金屬鹽類H2 PtCl6 ‧H2 O，以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)分別在260℃、300℃、400℃、500℃下，經過不同的反應時間，形成複合氧化鎢薄膜。經過不同的反應時間(260℃及300℃為240分鐘，400℃及500℃為60分鐘)，形成複合氧化鎢薄膜。
第11圖為在各溫度下，可達最佳紅外光反射效能所需的時間的X光粉晶繞射圖。如第11圖所示，在低溫時需要較長的反應時間，在高溫時所需反應時間則較短。
相較於傳統複合氧化鎢薄膜需在500℃以上進行還原反應，本發明可針對需要對還原反應的溫度及時間進行調整，而仍然可達到隔熱材料的高紅外光反射能力，故可增加其應用性。
【實施例10】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)並分別加入1、3、5、10mol%之鹵素鹽類NH4 Cl至40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH 水溶液調整pH值至12，加入0.4wt%鉑金屬觸媒H2 PtCl6 ‧H2 O，以形成複合氧化鎢前驅溶液。將複合氧化鎢前驅溶液以浸泡塗佈(dipping coating)塗佈於玻璃基材上，並置於120℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)在400℃下，反應60分鐘，以形成複合氧化鎢薄膜。以UV-VIS-IR光譜測試其穿透及反射性質。
第12圖顯示加入鹵素鹽類對紅外光反射率的影響。如第12圖所示，改變鹵素鹽類的添加量，仍可維持所形成之複合氧化鎢薄膜的紅外光反射率。
【實施例11】
將所形成複合氧化鎢薄膜以化學分析電子儀(ESCA)進行薄膜表面元素分析，其型號為(VG Scientific Microlab 310F)，偵測深度為50Å以內，此設備將偵測複合氧化鎢薄膜中的Pt之含量。
經由化學分析電子儀分析的結果如下：鎢含量約21.22 mol%；氧含量約64.48 mol%；Cs含量約10.75 mol%；Pt含量約4.55 mol%。亦即，所形成的複合氧化鎢薄膜確實含有金屬觸媒Pt。
【實施例12】
將5克偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)與1.1克碳酸銫(Cesium carbonate)加入40ml去離子水中混合均勻。再以NH4 OH水溶液調整pH值至12，再加入0.4 wt% 之鉑金屬鹽類H2 PtCl6 ‧H2 O，以形成複合氧化鎢前驅溶液，後將複合氧化鎢前驅溶液置於130℃烘箱乾燥。最後，以10%(vol)氫/氬(H2 /Ar)分別在400℃下反應60分鐘，以形成複合氧化鎢粉體。
雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
第1圖為在本發明一實施例中，加入第ⅧB族金屬觸媒與未加入第ⅧB族金屬觸媒之UV-VIS-IR光譜圖。
第2圖為在本發明一實施例中，改變還原反應的溫度對其紅外光反射率的影響。
第3圖為在本發明一實施例中，改變還原反應的時間對其紅外光反射率的影響。
第4圖為在本發明一實施例中，改變還原反應的時間、溫度對其紅外光反射率的影響。
第5、6圖為在本發明一實施例中，改變觸媒添加量對其紅外光反射率的影響。
第7、8圖為在本發明一實施例中，改變觸媒種類對其紅外光反射率的影響。
第9、10圖為在本發明一實施例中，加入第ⅧB族金屬觸媒與未加入第ⅧB族金屬觸媒之XRD光譜圖。
第11圖為在本發明一實施例中，低溫還原時之最佳紅外光反射條件。
第12圖為在本發明一實施例中，加入鹵素鹽類對複合氧化鎢薄膜之紅外光反射率的影響。

Claims (24)

  1. 一種隔熱材料的製造方法，包括：提供一含有第ⅧB族金屬元素的複合氧化鎢前驅溶液；乾燥該複合氧化鎢前驅溶液以形成一乾燥的複合氧化鎢前驅物；以及將該乾燥的複合氧化鎢前驅物在約100至500℃下以還原氣體進行反應，以形成一複合氧化鎢。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料的製造方法，其中該乾燥步驟前，更包括將該複合氧化鎢前驅物溶液塗佈於一基板上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料的製造方法，其中所形成的該複合氧化鎢為一薄膜。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料的製造方法，其中所形成的該複合氧化鎢為一粉體。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之隔熱材料的製造方法，其中該基板包括玻璃、透明樹脂、或前述之組合。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之隔熱材料的製造方法，其中該玻璃為強化玻璃。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料的製造方法，其中該還原反應步驟溫度介於250至500℃。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料的製造方法，其中該還原反應步驟進行約20至240分鐘。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料的製造方法，其中該複合氧化鎢前驅溶液包括(a)氧化鎢前驅物、(b)鹼金或鹼土族鹽類、以及(c)第ⅧB族金屬、第ⅧB族金屬 氧化物、或第ⅧB族金屬鹽類。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之隔熱材料的製造方法，其中該氧化鎢前驅物包括偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)、正鎢酸銨(ammonium orthotungstate)、仲鎢酸銨(ammonium paratungstate)、鹼金族鎢酸鹽、鎢酸、矽化鎢、硫化鎢、氯氧鎢、醇氧鎢、六氯化鎢、四氯化鎢、溴化鎢、氟化鎢、碳化鎢、碳氧化鎢、或前述之組合。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之隔熱材料的製造方法，其中該鹼金或鹼土族鹽類的通式為MpN，其中M為鹼金族或鹼土族元素，包括鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、或前述之組合，N為帶負價之陰離子或陰離子團，0.5≦p≦12。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之隔熱材料的製造方法，其中該鹼金或鹼土族鹽類包括鹼金族或鹼土族之碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氫氧化物、鹵化鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽、或前述之組合。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之隔熱材料的製造方法，其中該第ⅧB族金屬、第ⅧB族金屬氧化物或第ⅧB族金屬鹽類包括Pt、PtO2 、H2 PtCl6 ‧H2 O、H2 PtCl6 ‧6H2 O、N2 O6 Pt、PtCl4 、C4 H6 O4 Pt、Ni、NiO、Ni2 CO3 、C4 H6 O4 Ni‧4H2 O、NiCl2 、H8 N2 NiO8 S2 ‧6H2 O、NiCl2 ‧6H2 O、NiF2 、NiBr2 、NiCl6 ‧6H2 O、Rh、Rh2 O3 、RhCl3 ‧H2 O、N3 O9 Rh、C4 H9 O6 Rh、Pd、PdO、H2 O2 Pd、N2 O6 Pd、PdBr2 、C4 H6 O4 Pd、PdCl2 、或前述之組合。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料的製造方法，其中該複合氧化鎢前驅溶液的pH值大於7。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料的製造方法，其中該還原氣體為氫氣。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之隔熱材料的製造方法，其中該複合氧化鎢前驅溶液更包括一鹵素鹽類。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之隔熱材料的製造方法，其中該鹵素鹽類的通式為PAq ，其中A為鹵素元素，包括氟、氯、溴或碘，P為帶正價之陽離子或陽離子團，1≦q≦12。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之隔熱材料的製造方法，其中該鹵素鹽類包括鹵化銨、有機銨鹽、鹵化碳、鹵化氫、鹵化鎢、鹵化苯、鹵化芳香族、鹵化烷、或前述之組合。
  19. 一種隔熱材料，包括：一具有鹼金或鹼土族金屬摻雜的複合氧化鎢，如式(1)所示：MX WOY 式(1)，其中，M為至少一種鹼金族或鹼土族元素，W為鎢，O為氧，且0<X≦1，2.2≦Y≦3；以及一第ⅧB族金屬元素。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之隔熱材料，其中該隔熱材料係由如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料的製造方法所製得者。
  21. 一種隔熱材料，包括：一具有鹼金或鹼土族金屬與鹵素共摻雜的複合氧化鎢，如式(2)所示：MX WOY AZ 式(2)，其中，M為至少一種鹼金族或鹼土族元素，W為鎢，O為氧，A為鹵素元素，且0<X≦1，2.2≦Y+Z≦3，0<Z≦0.2；以及一第ⅧB族金屬元素。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之隔熱材料，其中該隔熱材料係由如申請專利範圍第16項所述之隔熱材料的製造方法所製得者。
  23. 如申請專利範圍第19或21項所述之隔熱材料，其中該隔熱材料為一薄膜。
  24. 如申請專利範圍第19或21項所述之隔熱材料，其中該隔熱材料為一粉體。
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