基于多种形貌纳米硫化铜透明隔热涂料的制备与性能研究

发布时间：2020-06-05 20:26

【摘要】：本文采用液相沉淀法和水热法制备了多种形貌的硫化铜纳米材料,研究了使用不同硫源和制备方法对纳米硫化铜形貌的影响。随后,将纳米硫化铜分散在丙烯酸氨基醇酸烤漆中并应用于玻璃基材表面,研究了纳米硫化铜作为功能材料应用在透明隔热涂料的可行性和不同形貌纳米硫化铜对透明隔热涂料涂膜光选择透过性能的影响。本文主要围绕以下几个方面展开研究:(1)以硫化铵为硫源采用水热法制备了聚乙烯吡咯烷酮改性的硫化铜纳米片,将硫化铜纳米片分散于涂料中并涂覆于玻璃表面制成涂膜,通过紫外-可见-近红外分光光度计和自制的隔热测试装置研究了涂膜的光选择透过性能,结果表明当涂膜中硫化铜纳米片固含为1.0 wt%,湿膜厚度为150μm(C-1.0-150)时,涂膜玻璃在550 nm处透过率为70.38%,760-2500 nm区域平均透过率为27.98%。在250 W红外灯的照射下,覆盖有C-1.0-150涂膜玻璃的箱内的稳定温度比C-0.0-150(没有CuS纳米片)低12.0oC。具有良好的可见光透过率和近红外吸收能力。(2)以市售ITO玻璃、C-0.0-150和C-0.5-150涂膜玻璃作为样本,比较了三种对透明隔热涂料涂膜性能进行量化的方法,最终选用计算涂膜玻璃SETS值法作为本文量化性能的标准。计算C-X-Y系列涂膜玻璃的SETS值,其中C-1.0-150具有最高SETS值为0.6680。(3)以硫脲为硫源采用液相沉淀法制备了雪花状硫化铜纳米片,使用扫描电镜分析了氨水用量和保护剂种类对于纳米材料形貌的影响。并使用雪花状纳米硫化铜制备涂膜玻璃S-X-Y,其中S-1.5-150具有最高SETS值为0.6622。对比于C-1.0-150涂膜玻璃,其可见光透过率有所提高,且制备方法更加简易并使用无味道的硫脲作为硫源,降低了生产成本。(4)通过制备硫化铜空心纳米纤维和硫化铜超结构对硫化铜纳米片和雪花状硫化铜纳米片制备的涂膜玻璃在1500-2500 nm区域表现出的弱屏蔽现象进行了优化。测试结果表明硫化铜空心纳米纤维虽然改善了纳米硫化铜透明隔热涂膜在1500-2500 nm区域随波长增长透过率快速增高的现象,但具有很低的SETS值;而硫化铜超结构真正改善了涂膜在1500-2500 nm波段的弱屏蔽现象,使得SETS值从C-1.0-150的0.6680提升到0.6772,表明通过构筑纳米材料上层结构可以提升透明隔热涂料的性能。
【图文】：

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图 1-2 普通玻璃和典型节能玻璃的透过率谱图[1]ittance spectra of the ordinary glass and typical energy膜玻璃璃是指具有反射太阳能作用的镀膜玻璃[13]。一般是属氧化物薄膜，或者把金属离子渗入玻璃的表面层理是按需求通过镀膜控制玻璃对 390-2000nm 波长[6]。镀膜的方法有凝胶浸镀[14]、化学气相沉积[15]和物理气相沉积，具有自动化程度高，膜层易控制的优点，且初期投入大，制备出的膜层由于容易氧化，不或真空玻璃应用[18]。目前，，德国的 Oerlikon 公司和

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华南理工大学硕士学位论文。Q.B.Ma 等人[57]使用直流磁控溅射法合成了 Zn1-xMgxO: G线反射能力。J.Chavez-Galan 等人[58]制备了基于氧化亚铁和应用于建筑玻璃表面可以提高室内舒适度。阮文科[59]以聚乙研磨和超声得到了稳定的新型纳米六硼化镧（LaB6）隔热纳米 LaB6具有局域表面等离子体共振效应，其作用范围介于峰值位于 1000 nm。图 1-4 所示为纳米 LaB6透明隔热涂谱图。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ637

【参考文献】