[发明专利]一种VO2

说明书

本发明公开了一种VO₂/SiO₂气凝胶复合薄膜的制备方法，属于新材料及节能环保领域。本发明以M相VO₂粉体和SiO₂气凝胶粉体为原料，通过球磨混合分散法获得VO₂/SiO₂气凝胶复合粉体分散液，然后与成膜液和成膜助剂混合，通过涂覆工艺获得VO₂/SiO₂气凝胶复合薄膜。该复合薄膜具有高的可见光透过率和太阳光调制能力，因此，在建筑玻璃节能和智能调光玻璃领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种VO₂/SiO₂气凝胶复合薄膜及其制备方法，属于新材料及节能环保领域。

背景技术

目前，建筑物的能源消耗和节能问题已受到社会各界越来越多的关注，而窗口是建筑物与外界能量交换的主要通道，因此窗口节能在建筑物节能中起着关键作用。二氧化钒(VO₂)在68℃具有可逆的绝缘体-金属结构转变，其相变过程中伴随着光学、电学性能的急剧变化，相变前为半导体态，对红外光呈现为高透过特性；相变后为金属态，对红外光呈现为高遮蔽特性。由于太阳辐射的总能量中98％的能量集中于红外光与可见光波段，其中的大多数能量都集中在红外波段，因此，基于VO₂热致变色特点制备的智能调光玻璃，可以利用二氧化钒的相变特性实现对室内温度的智能调控，从而达到建筑节能效果。

当前，基于VO₂材料制备的智能调光薄膜仍然需要在以下问题方面给予改进和提高：进一步降低VO₂相变温度、提高薄膜可见光透过率和太阳光调制能力等。研究表明，通过对VO₂进行钨(W)、钼(Mo)等元素掺杂，可以有效降低其相变温度。但是，利用元素掺杂降低VO₂的相变温度的同时，也往往会导致可见光透过率降低和太阳光调节能力降低等问题，这成为二氧化钒基智能窗口研究中的瓶颈之一。

发明内容

针对VO₂薄膜目前存在的可见光透过率和太阳光调制能力低的问题，本发明旨在提供一种简单方便的VO₂/SiO₂复合薄膜的制备方法，以M相VO₂粉体和常压干燥制备的SiO₂气凝胶粉体为原料，通过简单的球磨混合分散法，获得VO₂/SiO₂气凝胶分散液，再与一定量的成膜剂、溶剂混合，通过涂覆法获得VO₂/SiO₂气凝胶复合薄膜。

本发明致力于解决VO₂薄膜可见光透过率和太阳光调制能力低的问题，采用简单的球磨混合分散法制备涂膜浆料，通过涂覆工艺制备VO₂/SiO₂气凝胶复合薄膜，本发明所述VO₂/SiO₂气凝胶复合薄膜同时具有高的可见光透过率和太阳光调制能力，因此，在建筑玻璃节能和智能调光玻璃领域具有广泛的应用前景，且所述粉体及薄膜制备方法具有工艺简单、成本低廉且普适性高等优点。

一种VO₂/SiO₂气凝胶复合薄膜的制备方法，以M相VO₂粉体和SiO₂气凝胶粉体为原料，通过简单的球磨混合、分散和涂覆工艺制备获得；所述制备方法包括下述步骤：

(1)分别称取一定量的VO₂粉体和SiO₂气凝胶粉体，加入一定量的溶剂Ⅰ和磨球，在一定的转速下球磨一段时间后，获得VO₂/SiO₂气凝胶复合粉体分散液；