節(jié)能玻璃鍍膜材料的設(shè)計(jì)與可控制備項(xiàng)目摘要

節(jié)能環(huán)保等功能建筑材料已成為全球性問題（Science, 315 (2007) 1807-1810），我國(guó)建筑能耗已占總能耗的25-27%，其中的50％是因建筑玻璃節(jié)能效果差導(dǎo)致的，主要原因之一是由于存在很大的地區(qū)和季節(jié)差異。節(jié)能鍍膜玻璃是通過(guò)制備適當(dāng)?shù)哪は?，控制和利用太?yáng)光熱輻射，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。本項(xiàng)目將研究一種新型智能型低輻射陽(yáng)光控制鍍膜玻璃，它可綜合利用低輻射玻璃在2μm以上波長(zhǎng)具有優(yōu)異紅外反射性能和熱致變色玻璃可調(diào)控近紅外光反射性能的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能鍍膜玻璃在不同地區(qū)和不同季節(jié)應(yīng)用時(shí)的高效節(jié)能。通過(guò)材料設(shè)計(jì)理論、可控制備方法以及協(xié)同作用規(guī)律的研究，實(shí)現(xiàn)材料體系、設(shè)計(jì)理論和可控制備方法的創(chuàng)新，發(fā)展光、電、熱、化學(xué)等功能協(xié)同調(diào)控的新理論，研發(fā)具有實(shí)用前景的智能低輻射陽(yáng)光控制鍍膜玻璃，推動(dòng)節(jié)能鍍膜玻璃材料設(shè)計(jì)理論和可控制備方法的發(fā)展，提高我國(guó)節(jié)能鍍膜玻璃在國(guó)際上的核心競(jìng)爭(zhēng)能力。

節(jié)能環(huán)保等功能建筑材料已成為全球性問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采暖、制冷和采光所使用的能源所占建筑物總能耗的份額，目前在中國(guó)約達(dá)30%，而在英國(guó)等歐洲地區(qū)則高達(dá)40%以上。節(jié)能鍍膜玻璃是通過(guò)制備適當(dāng)?shù)哪は担刂坪屠锰?yáng)光熱輻射，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。為解決現(xiàn)有節(jié)能鍍膜玻璃不能同時(shí)適應(yīng)不同地區(qū)或不同季節(jié)的問題，我們提出：綜合利用低輻射鍍膜玻璃在2μm 以上波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)異的紅外反射性能和熱致變色鍍膜玻璃可調(diào)控近紅外光反射性能的優(yōu)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能鍍膜玻璃在不同地區(qū)或不同季節(jié)應(yīng)用時(shí)的高效節(jié)能。（1）針對(duì)限制熱色變VO2基薄膜在建筑智能窗領(lǐng)域應(yīng)用的可見光透過(guò)率低、相變溫度高和相變前后紅外光反射率調(diào)制效果不理想等問題，通過(guò)系統(tǒng)研究濺射工藝參數(shù)、后處理工藝參數(shù)等工藝過(guò)程對(duì)二氧化釩的形成過(guò)程、微觀結(jié)構(gòu)以及熱色性能的調(diào)控規(guī)律，找出了可實(shí)用化智能窗用熱色變VO2基薄膜的優(yōu)化工藝參數(shù)，為二氧化釩基熱色智能窗用節(jié)能建筑鍍膜材料的工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)提供了實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。（2）通過(guò)系統(tǒng)評(píng)估低輻射襯底變化（ITO、FTO和AZO等）對(duì)進(jìn)一步沉積的VO2基薄膜的微結(jié)構(gòu)和熱色性能的影響，發(fā)現(xiàn)：FTO\VO2薄膜具有最低的輻射率0.29 ~ 0.31，同時(shí)太陽(yáng)光控制能力可達(dá)4.1% ~ 5.1%，可見光透過(guò)率可達(dá)52% ~ 70%；AZO\VO2薄膜具有最高的太陽(yáng)光控制能力4.0% ~ 7.6%，同時(shí)輻射率可達(dá)0.44 ~ 0.47，可見光透過(guò)率可達(dá)49% ~ 76%；ITO\VO2薄膜具有最高的近紅外控制能力14.5% ~ 15.8%，輻射率為0.42 ~ 0.45，可見光透過(guò)率可達(dá)46% ~ 54%。（3）輔助膜層材料研究方面，運(yùn)用薄膜物理學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和孔結(jié)構(gòu)膜層小于密實(shí)材料折射率為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)了在玻璃表面鍍制的膜層結(jié)構(gòu)，通過(guò)工藝參數(shù)的調(diào)控,成功研制出了一種在玻璃表面上低成本鍍制減反膜的技術(shù)，并于2012年獲得中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。項(xiàng)目執(zhí)行期間培養(yǎng)研究生16名，其中已畢業(yè)研究生10名，在讀研究生6名；共發(fā)表SCI收錄論文30篇，其中影響因子大于3的國(guó)際期刊論文5篇；申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利11件；獲得中國(guó)建筑材料工業(yè)協(xié)會(huì)?中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)授予的中國(guó)建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)（二等）1項(xiàng)。 2100433B

鍍膜材料氧化物

一氧化硅SiO,二氧化硅SiO2,二氧化鈦TiO2,二氧化鋯ZrO2,二氧化鉿HfO2,一氧化鈦TiO,五氧化三鈦Ti3O5，五氧化二鈮Nb2O5，五氧化二鉭Ta2O5,氧化釔Y2O3，氧化鋅ZnO等高純氧化物鍍膜材料。

鍍膜材料氟化物

氟化釹NbF3,氟化鋇BaF2，氟化鈰CeF3，氟化鎂MgF2，氟化鑭LaF3，氟化釔YF3，氟化鐿YbF3，氟化鉺ErF3等高純氟化物。

鍍膜材料其它化合物

硫化鋅ZnS，硒化鋅ZnSe，氮化鈦TiN，碳化硅SiC，鈦酸鑭LaTiO3，鈦酸鋇BaTiO3，鈦酸鍶SrTiO3，鈦酸鐠PrTiO3，硫化鎘CdS等真空鍍膜材料。

鍍膜材料金屬鍍膜材料

高純鋁Al，高純銅Cu，高純鈦Ti，高純硅Si，高純金Au，高純銀Ag，高純銦In，高純鎂Mg，高純鋅Zn，高純鉑Pt，高純鍺Ge，高純鎳Ni,高純鉭TA，金鍺合金AuGe，金鎳合金AuNi，鎳鉻合金NiCr，鈦鋁合金TiAl，銅銦鎵合金CuInGa，銅銦鎵硒合金CuInGaSe，鋅鋁合金ZnAl，鋁硅合金AlSi等金屬鍍膜材料。

備注：生產(chǎn)的真空鍍膜材料均通過(guò)SGS認(rèn)證，純度高，濺點(diǎn)少，放氣量小，薄膜均勻，附著力強(qiáng)，抗腐蝕性強(qiáng)，顏色均勻等優(yōu)點(diǎn)。。

采用激光氣相法，固相蒸凝法與液相化學(xué)相結(jié)合技術(shù)，以納米金屬氧化物為研究對(duì)象，開展無(wú)機(jī)功能納米材料的設(shè)計(jì)和可控制備研究；尋找制備工藝參數(shù)與微觀結(jié)構(gòu)之間的函數(shù)關(guān)系，建立結(jié)構(gòu)與性能的理論模型；開展納米金屬氧化物粒子作為高性能氣敏傳感材料和高效催化材料的特異性能和應(yīng)用探索研究，對(duì)完善納米材料的制備技術(shù)和認(rèn)識(shí)其特性有重要價(jià)值。