[实用新型]一种高效节能温致变色玻璃

说明书

技术领域

本实用新型属于玻璃技术领域，尤其涉及一种高效节能温制变色玻璃。

背景技术

随着环保、节能日益受到重视，能源的合理利用、节能产品的研制和开发取得很大的进展。在这种背景下，80年代前期C．M．Lampert、C．G．Granqvist等首先提出将电致变色材料应用于建筑物、汽车、飞机等节能采光系统中，形成能动态调节太阳辐射能透过率的“智能窗”(Smartwindow)。近年来，智能窗的研究及应用一直是研究的热点。

智能窗的变色机理可分为电致变色(电敏)、温致变色(热敏)、气致变色(气敏)以及光致变色(光敏)等等。基于这些变色机理的智能窗均可实现对太阳光不同程度的调节。

对于温致变色智能窗来说，现有的温致变色智能窗通常是通过在玻璃基板表面沉积一层温致变色层而制得。二氧化钒(VO₂)是一种典型的温致变色材料，其相变温度为68℃。低于此温度，它呈半导体特性，中等透明；高于68℃时，呈金属特性，对红外高反射。但是，由于其相变温度远远高于室温，在室温情况下，以VO₂作为温致变色材料形成的温致变色智能窗根本无法发挥其变色功能，也就无法实现对太阳关不同程度的调节的技术效果。

为了解决VO₂薄膜层本身的相变温度较高，无法实现室温下发生变色的问题，很多研究者采用在VO₂薄膜层中掺入金属元素如W、Cr、Mo、Co、Nb、Mn、Fe、Ti、Ag等、或掺入非金属元素如F、N、H等或添加其它化合物形成温致变色层，来将该温致变色层的相变温度降到室温附近。但是，这种解决问题的方式，除了在制作过程中存在着如何将所掺入的元素均匀分散在靶材中的问题外，还存在着由于在溅镀时不同材料间的溅镀速率不同导致的温致变色层的变色均匀度不好的问题。

发明内容

本实用新型旨在提供一种在常温条件下随阳光强度自动调光的高效节能温致变色玻璃。

一种高效节能温致变色玻璃，包括第一玻璃基板，在第一玻璃基板的上表面设置有立体凸起纹路，立体凸起纹路为由下至上逐渐向中心聚拢的类凸透镜形状，再在第一玻璃基板的上表面依次沉积第一离子阻挡层和二氧化钒薄膜。

本实用新型的温致变色玻璃利用了凸透镜聚光原理，其第一玻璃基板上表面的类凸透镜形状的立体凸起纹路可将穿透过第一玻璃基板的阳光聚焦在二氧化钒薄膜上，使得，二氧化钒薄膜在常温条件下即可达到快速启动且可以随着阳光强度变化调整温致变色程度，同时，二氧化钒薄膜与第一玻璃基板之间设置的第一离子阻挡层可避免第一玻璃基板中的钠、钾、镁、钙、铋等金属离子扩散进入二氧化钒薄膜中，造成所谓的“毒化现象”，使温致变色特性消失。此外，阳光由第一玻璃基板的光滑下表面（即第一玻璃基板的未设置立体凸起纹路的表面）射入，此光滑表面对入射光线的反射作用差，此时，大部分的阳光可穿透过玻璃，高效节能，并且，暴露在外的第一玻璃基板表面（即第一玻璃基板的下表面）为其光滑下表面，不易沾染灰尘，容易清洁，同时，也避免了立体凸起纹路的磨损。

本实用新型的高效节能温致变色玻璃还可如下改进：

（1）二氧化钒薄膜的上表面还可沉积保护层，可避免二氧化钒玻璃直接暴露在外，对二氧化钒薄膜起到保护作用；

在具体实施过程中，二氧化钒薄膜的上表面再依次设置第二离子阻挡层和第二玻璃基板，此时，第二玻璃基板可作为保护层，对二氧化钒薄膜起到保护作用，第二离子阻挡层可避免第二玻璃基板中的钠、钾、镁、钙、铋等金属离子扩散进入二氧化钒薄膜中，造成所谓的“毒化现象”，使温致变色特性消失。此时，第二玻璃基板的下表面也可设置立体凸起纹路，该立体凸起纹路为由下至上逐渐向中心聚拢的类凸透镜形状。此时，从变色玻璃两侧过来的光线均可通过聚焦实现二氧化钒薄膜层的变色，进一步提高其变色效率和节能性能。

（2）为了提高变色玻璃的隔音效果，本实用新型所述的第一离子阻挡层优选采用第一胶片层，此时，第一胶片层既可实现隔离金属离子的目的，又可实现直接通过胶合的方式将第一玻璃基板与二氧化钒薄膜固定在一起，与溅镀沉积工艺相比，其操作工艺更简单；

同时，在二氧化钒薄膜的上表面还依次设置有第二离子阻挡层和第二玻璃基板的情况下，第二离子阻挡层可优选采用第二胶片层，进一步提高变色玻璃的隔音效果，并且，操作工艺简单。