APCVD法鈦系陽光控制易潔鍍膜玻璃制備及結構與性能研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴重，建筑節(jié)能已經成為人們關注的焦點。建筑節(jié)能鍍膜玻璃的研究是解決建筑節(jié)能問題的重要一環(huán)，兼具易潔功能的陽光控制鍍膜玻璃已經成為建筑節(jié)能材料領域的研究熱點。TiO2由于其化學穩(wěn)定性、無毒、廉價、高折射率以及高光催化活性和超親水性等性質，使得它成為陽光控制易潔薄膜的首選材料。本文在全面綜述TiO2在陽光控制易清潔建筑節(jié)能材料領域的應用的基礎上，設計了鍍膜反應器，制備了一系列鈦系陽光控制易清潔薄膜，深入研究了薄膜微結

2、構與透過率、折射率、親水性和光催化性等性能的關系，通過與目前生產線制備的樣品對比，提出了進一步優(yōu)化薄膜結晶性，陽光控制和易潔性能優(yōu)化的思路。本文主要研究內容和成果:
　　(1)設計了一種新型可兼容浮法玻璃生產線的鍍膜反應器，具有強化對流傳熱效果，在保證鍍膜氣體均布和氣流狀態(tài)屬層流穩(wěn)定的條件下，通過強化對流預熱反應前驅氣體達到降低鍍膜反應溫度，拓寬鍍膜溫度窗口的目的，提升薄膜沉積效率。
　　(2)通過調控薄膜沉積溫度、噴嘴移動

3、速度和噴嘴與玻璃基板的距離，制備了一系列TiO2鍍膜玻璃樣品。研究結果表明TiO2薄膜為純銳鈦礦相，反應活化能為36.55kJ/mol。隨著沉積溫度升高，薄膜生長速率增加最高達33.7nm/s。隨著移動速度增加，膜厚變薄。隨著噴嘴與玻璃基板的距離增大，薄膜表面變得更加均勻。最優(yōu)工藝條件為600℃、0.1mm/s、9mm，可見光透過率可達80％，表現(xiàn)出最優(yōu)的親水性能和光催化性能，2小時紫外光照后即可表現(xiàn)出超親水性并且能夠降解50％左右的R

4、hB。采用溶膠輔助化學氣相沉積方法制備了表面覆蓋直徑約200nm細小均勻的顆粒的銳鈦礦相的Nb∶TiO2薄膜。Nb的引入使TiO2鍍膜玻璃近紅外區(qū)域透過率，降為約60％，加強了陽光控制的光譜選擇性。同時，Nb摻雜增強了親水性，光照1小時即可表現(xiàn)出接觸角小于5°。
　　(3)對在線陽光控制易潔薄膜進行表征，發(fā)現(xiàn)它是由尺寸小于10nm的TiO2納米晶粒組成，膜厚約為40nm，薄膜生長速率約為17nm/s，約為實驗室模擬設備的一半，結晶