[发明专利]智能温控膜与其的应用

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体而言，涉及一种智能温控膜与其的应用。

背景技术

窗膜在汽车和建筑领域已经广泛应用。然而，传统窗膜一旦产品成型就无法改变其物理性质，无法根据外界条件自动调节隔热率，在寒冷的冬季，人们需要更多的热量入射到室内，显然传统的窗膜无法达到这样的效果。为了获得节能效果更好的窗膜，研究人员把目光转向智能温控窗膜，这种窗膜可以通过外界温度的改变来调节其透光率，是一种具有实际应用价值的窗膜。

华中科技大学发明了一种智能调控复合膜玻璃(申请号为201010545724.6)，该玻璃可以根据环境温度智能调节近红外的反射率，在高温环境下阻挡太阳热辐射，在低温环境透射太阳热辐射。周少波发明了一种相变型二氧化钒薄膜结构(申请号为201420160155.7)，该薄膜结构在高温时具有反射红外光的功能，低温下具有透过红外光的功能，实现了温度的自动调节。

太阳热量主要集中在近红外区域，而上述智能温控窗膜在近红外区域不同温度下透过率变化不大，调温效果不明显。

本项目组也曾提出一种五层结构的智能温控窗膜(申请号为CN201410568704.9)，该智能温控窗膜在近红外区域不同温度下透过率变化不大，调温效果不明显，并且该智能温控窗膜的中间层为金属层，金属层的化学性质活泼，容易被氧化，影响温控的效果，并且金属的价格昂贵，不利于该智能温控窗膜的生产成本的控制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智能温控膜与其的应用，以解决现有技术中的智能温控膜在近红外区域不同温度时的调温效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种智能温控膜，该智能温控膜包括基材层与设置在上述基材层表面上的温控单元，上述温控单元包括：多个二氧化钒层与多个折射层，其中，各上述二氧化钒层的相变温度在20～40℃之间；折射层与上述二氧化钒层交替设置，各上述折射层的折射率小于上述二氧化钒层的折射率。

进一步地，各上述二氧化钒层掺杂有杂质离子，上述杂质离子的重量占上述二氧化钒层的重量的1％～5％。

进一步地，上述杂质离子为Nb、Mo与W中一种或多种。

进一步地，上述二氧化钒层的厚度在30～120nm之间。

进一步地，上述折射层的折射率在1.3～1.6之间，优选上述折射层为SiO₂层或MgF₂层。

进一步地，上述折射层的厚度在30～200nm之间。

进一步地，上述温控单元中上述二氧化钒层的个数与上述折射层的个数之和为20。

进一步地，上述温控单元中与上述基材层接触设置的为上述二氧化钒层。

进一步地，上述基材层为柔性基材层，优选上述基材层的雾度小于2％。

进一步地，上述基材层的厚度在20～150μm之间。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种上述智能温控膜的应用，该应用包括上述智能温控膜在车窗或建筑用窗上的应用。

应用本发明的技术方案，智能温控膜包括交替设置的二氧化钒层与折射层，折射层的折射率小于二氧化钒层的折射率同，二氧化钒层的折射率在1.9～2.3之间，折射层的折射率比二氧化钒层的折射率低，不同折射率的二氧化钒层与折射层形成薄膜干涉，利用二氧化钒层随温度变化而表现出的折射率差异性，形成了二氧化钒层与折射率层两者折射率差值随环境温度变化而发生的变化，使得红外光在高温与低温时的红外截止位置差别较大，进而提高了智能温控膜在高温(对应大于二氧化钒层相变温度的温度区间)与低温(对应小于二氧化钒层相变温度的温度区间)的近红外光的透过率差，从而使得智能温控膜的调温效果较好。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一种典型实施方式提供的智能温控膜的剖面结构示意图；

图2示出了实施例1的智能调温膜在低温与高温时的透射谱；

图3示出了实施例4的智能调温膜在低温与高温时的透射谱；

图4表示实施例5的智能调温膜在低温与高温时的透射谱；

图5表示实施例10的智能调温膜在低温与高温时的透射谱；以及

图6表示对比例1的智能调温膜在低温与高温时的透射谱。

其中，上述附图包括以下附图标记：