[发明专利]热致变色智能膜玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热致变色智能膜玻璃的制备方法，尤其是利用液相辊涂法，在移动的玻璃表面涂覆二氧化钒掺杂氧化物薄膜并进行后续热处理，该薄膜主要应用于智能化玻璃，建筑幕墙、光学窗等领域。

背景技术

现有的幕墙玻璃、低辐射玻璃具有隔热效果，且低辐射玻璃还克服了幕墙玻璃由于对可见光的高反射而造成光污染的这一缺点，但低辐射玻璃不能实现对室内温度的智能化调节。最近，正在研制一种能够根据环境的变化而改变太阳红外辐射能量的智能镀膜玻璃，它的主要技术是在玻璃上镀制热致变色VO2薄膜材料。利用智能玻璃可以按照需要调节进入室内的能量，能根据室内温度自动调节对太阳光能的透过率。在冬天，当室内温度低时，红外光进入室内，提高室内温度；在夏天室内温度高时，智能窗玻璃自动降低红外光的透过率，阻止室内温度升高,起到冬暖夏凉的作用。这样不仅改善了生活质量，也降低了能耗，所以在能源紧缺的今天意义非常重大。

中国专利CN1837061A阐述一种相变温度可调的相变智能材料及其制备方法。该方法采用液相沉淀法制备掺杂二氧化钒前躯体，获得了相变温度可调的晶粒尺寸小于100纳米的相变智能材料，但该方法的制得的材料为粉体材料，很难与建筑幕墙相结合，实用性有限；中国专利CN11966758阐述了一种氧化钒薄膜的制备方法。该方法通过反应离子溅射镀膜工艺制备氧化钒薄膜，制备了性能优良的以二氧化钒为基础的氧化钒混合相多晶薄膜，其电阻—温度系数(TCR)在30℃时，达到3％以上，但该方法设备投资大，原材料价格昂贵，同时，该方法得到的样品膜层尺寸较小，不宜进行工业化生产。

发明内容

本发明旨在克服上述方法存在的缺陷，实现简单、低成本、大面积均匀制备热智能镀膜玻璃。

为了达成上述目的，本发明的提供了一种热致变色智能膜玻璃的制备方法，包括如下步骤：(a)制备二氧化钒液体前驱物；(b)在所述二氧化钒液体前驱物中掺杂入掺杂前驱物，以形成掺杂二氧化钒液体前驱物；(c)利用液相辊涂法在玻璃基板上涂覆所述掺杂二氧化钒液体前驱物；及(d)对涂覆有所述氧化钒液体前驱物的玻璃基板进行热处理，以形成二氧化钒掺杂氧化物薄膜。

一些实施例中，所述氧化钒液体前驱物的化学式为R_nVCl_4-n，其中R为直链或支链或环烷基，n＝0,1或2；钒源的化学式为R_nVCl_4-n。

一些实施例中，掺杂的成分有氟，铌，钼，或钨。

一些实施例中，所述掺杂前驱物包括掺杂源的气态前驱物包括三氟乙酸，氢氟酸，三氟化磷，WCl₆，W(OC₂H₅)₆，NbCl₅，TaCl₄，或MoCl₆等。

一些实施例中，所述二氧化钒液体前驱物液体前驱液中的溶剂是水，醇类，或其混合物。

一些实施例中，所述二氧化钒薄膜的厚度为30～120nm。

一些实施例中，所述玻璃基板和所述二氧化钒薄膜之间沉积有中间层。

一些实施例中，所述中间层的主要成分为二氧化硅。

一些实施例中，所述中间层的厚度为20～160nm。

一些实施例中，所述热处理温度为350～700℃，并且所述热处理的时间不少于2分钟。

本发明通过改变前驱物混合液的配方，可以控制膜层的质量，改善膜层的功能。本发明工艺简单，设备及原料成本低，易于操作，便于工业化大批量生产。本发明采用合适的液体前驱物在移动的玻璃表面镀制了二氧化钒掺杂氧化物薄膜，得到的智能薄膜具有接近室温的相变转化温度、合适的可见光透过率等特点，完全可以应用于建筑幕墙或智能窗等节能领域。

附图说明

结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1本发明实施例的制备方法的流程图；

图2为利用根据本发明实施例的制备方法制备得到的导电膜的示意图；及

图3为根据本发明实施例的制备方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

参见本发明具体实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。