二氧化硅气凝胶膜及复合节能镀膜玻璃的制备及性能研究

【摘要】建筑能耗在能源消耗中占据了很大部分,因此设计节能环保建筑是未来发展的趋势。本论文在对节能玻璃进行文献普查和了解的基础上提出将具有孔隙率高、密度低、热导率低的多孔SiO2气凝胶膜应用在建筑镀膜玻璃中作为隔热层；同时,将低辐射膜,多孔气凝胶膜和阳光控制膜结合形成节能复合镀膜玻璃,从多方面提高玻璃的节能性能。采用溶胶-凝胶法,常压干燥条件,选择具有有机基团的硅源前驱体甲基三甲氧基硅烷(MTMS)制备了SiO2气凝胶膜,研究了不同制备条件对SiO2气凝胶膜结构和性能的影响。研究结果表明,薄膜的孔隙率随着溶剂量增加、热处理温度升高而增加；薄膜开裂程度随着溶剂量减少、碱浓度升高而增加,加入丙三醇可以有效减少薄膜的开裂；随着热处理温度升高,气凝胶膜的厚度降低,透明度升高。在优选条件下玻璃表面镀单层SiO2气凝胶膜的厚度为710nm,透过率为85%左右,镀膜后,玻璃的热导率从1.332W/mK降低到1.302W/mK.将SiO2气凝胶膜应用到复合镀膜玻璃三层膜结构中。复合镀膜玻璃的低辐射功能由SnO2:F(FTO)玻璃提供,在其上镀SiO2气凝胶膜,镀膜后,FTO玻璃的热导率从3.615W/mK降低到3.368W/mK。顶模采用CVD方法沉积一层TiO2薄膜,起到遮相作用。研究了沉积温度和TiCl4:N2进气比例对三层膜结构和性能的影响。研究结果表明,在500℃～600℃条件下得到的Ti02薄膜为锐钛矿相,复合镀膜玻璃的可见-近红外反射率随着TiO2锐钛矿相的增多而提高。当沉积温度为550℃,TiC;4与N2进气比例为0.2SLM:0.8SLM时,TiO2结晶形态最理想,堆积致密,颗粒均匀,在提高镀膜玻璃的可见-近红外反射率的同时可保持一定的透过率。此时复合膜具有一定光致亲水性。成功制备了具有良好低辐射性、低热导率、遮阳及自清洁性能的复合节能镀膜玻璃。
【作者】赵嫦；
【导师】赵高凌；刘君波；
【作者基本信息】浙江大学，材料科学与工程，2014，硕士
【关键词】溶胶-凝胶法；SiO2气凝胶膜；复合镀膜玻璃；

【参考文献】
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