纳米ATO粉末的制备及其在涂膜中的应用

发布时间：2018-07-15 08:18

【摘要】：掺杂Sb的纳米Sn O2(ATO)是一种可见光波高透过,近红外光波高阻隔,有良好稳定性和生产成本较低廉的材料,因而在建筑节能玻璃幕墙方面的应用潜力巨大。ATO的上述特性主要归功于其内在的自由载流子,而自由载流子的浓度又与粉体的电导率息息相关。因此,探寻高电导率ATO粉末的最佳制备工艺条件具有重要意义。本文采用化学共沉淀法制备纳米ATO粉体,并利用稳健参数实验设计探究高电导率ATO粉末的最佳工艺参数,详细讨论了各工艺参数对ATO粉体的结构、光学和电学性能的影响规律;利用3 (异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)对ATO粉末进行改性并添加到水性丙烯酸树脂(PMMA)中制备ATO/PMMA涂膜,分析了各实验条件对ATO粉体和ATO/PMMA涂膜光学和热学性能的影响。主要研究工作如下:1.ATO粉体制备与性能表征(1)详细考察了共沉淀法制备纳米ATO粉末中的工艺参数:Sb掺杂量,煅烧温度,煅烧时间,水解p H对产品性能的影响。结果表明:ATO的电导率随Sb掺杂量、煅烧温度、煅烧时间的增加都呈先增加,后减小的趋势,电导率随水解p H的增加而升高;在不同煅烧温度范围内,晶体的生长表观能不同,600℃以下为2.2922 KJ·mol-1,600℃以上为3.9138 KJ·mol-1;煅烧时间的延长不利于形成粒径分布均一的纳米粒子。(2)采用稳健参数实验设计,研究了高电导率ATO粉体的制备工艺。结果显示:煅烧温度对ATO的电导率影响最大,煅烧时间次之,Sb掺杂量最小,且三者的贡献率分别为65.343%,18.223%和10.201%。在n(Sb):n(Sn)=11%,煅烧温度800℃,煅烧时间0.75 h实验条件下所制备的ATO电导率最小,为7.6511 S·cm-1,与预测值相近。利用XRD、SEM对制备的ATO测试,结果表明优化实验条件下制备出的ATO粉体粒径更小、颗粒分布更均匀。2.ATO在PMMA涂膜中的应用研究(1)通过使用MPS对ATO表面进行改性,探究了MPS用量对ATO性能影响。结果表明,MPS用量为15%时,ATO在PMMA树脂成膜物内的可见光透过率最高,分散效果最佳。(2)通过制备ATO/PMMA涂膜,讨论了ATO用量对涂膜性能的影响。结果显示:随着ATO用量的增加,ATO/PMMA涂膜在可见光波段和近红外光波段透过率均减小,隔热性能增强,铅笔硬度增加,对玻璃基材的附着力减小。
[Abstract]:鎺烘潅Sb鐨勭撼绫砈n O2(ATO)鏄�涓�绉嶅彲瑙佸厜娉㈤珮閫忚繃,杩戠孩澶栧厜娉㈤珮闃婚殧,鏈夎壇濂界ǔ瀹氭，

本文编号：2123442