APCVD法鈦系陽光控制易潔鍍膜玻璃制備及結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，建筑節(jié)能已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。建筑節(jié)能鍍膜玻璃的研究是解決建筑節(jié)能問題的重要一環(huán)，兼具易潔功能的陽光控制鍍膜玻璃已經(jīng)成為建筑節(jié)能材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。TiO2由于其化學(xué)穩(wěn)定性、無毒、廉價、高折射率以及高光催化活性和超親水性等性質(zhì)，使得它成為陽光控制易潔薄膜的首選材料。本文在全面綜述TiO2在陽光控制易清潔建筑節(jié)能材料領(lǐng)域的應(yīng)用的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了鍍膜反應(yīng)器，制備了一系列鈦系陽光控制易清潔薄膜，深入研究了薄膜微結(jié)

2、構(gòu)與透過率、折射率、親水性和光催化性等性能的關(guān)系，通過與目前生產(chǎn)線制備的樣品對比，提出了進(jìn)一步優(yōu)化薄膜結(jié)晶性，陽光控制和易潔性能優(yōu)化的思路。本文主要研究內(nèi)容和成果:
　　(1)設(shè)計(jì)了一種新型可兼容浮法玻璃生產(chǎn)線的鍍膜反應(yīng)器，具有強(qiáng)化對流傳熱效果，在保證鍍膜氣體均布和氣流狀態(tài)屬層流穩(wěn)定的條件下，通過強(qiáng)化對流預(yù)熱反應(yīng)前驅(qū)氣體達(dá)到降低鍍膜反應(yīng)溫度，拓寬鍍膜溫度窗口的目的，提升薄膜沉積效率。
　　(2)通過調(diào)控薄膜沉積溫度、噴嘴移動

3、速度和噴嘴與玻璃基板的距離，制備了一系列TiO2鍍膜玻璃樣品。研究結(jié)果表明TiO2薄膜為純銳鈦礦相，反應(yīng)活化能為36.55kJ/mol。隨著沉積溫度升高，薄膜生長速率增加最高達(dá)33.7nm/s。隨著移動速度增加，膜厚變薄。隨著噴嘴與玻璃基板的距離增大，薄膜表面變得更加均勻。最優(yōu)工藝條件為600℃、0.1mm/s、9mm，可見光透過率可達(dá)80％，表現(xiàn)出最優(yōu)的親水性能和光催化性能，2小時紫外光照后即可表現(xiàn)出超親水性并且能夠降解50％左右的R

4、hB。采用溶膠輔助化學(xué)氣相沉積方法制備了表面覆蓋直徑約200nm細(xì)小均勻的顆粒的銳鈦礦相的Nb∶TiO2薄膜。Nb的引入使TiO2鍍膜玻璃近紅外區(qū)域透過率，降為約60％，加強(qiáng)了陽光控制的光譜選擇性。同時，Nb摻雜增強(qiáng)了親水性，光照1小時即可表現(xiàn)出接觸角小于5°。
　　(3)對在線陽光控制易潔薄膜進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)它是由尺寸小于10nm的TiO2納米晶粒組成，膜厚約為40nm，薄膜生長速率約為17nm/s，約為實(shí)驗(yàn)室模擬設(shè)備的一半，結(jié)晶