红外吸收材料、其制造方法、以及包含其的隔热结构技术

本发明专利技术提供一种红外吸收材料、其制造方法、以及包含其的隔热结构。该红外吸收材料包含：钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1xM2yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2为钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)，其中，该钨青铜复合物由立方晶相钨青铜(cubic tungsten bronze、CTB)、以及六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronze、HTB)所组成。

【技术实现步骤摘要】
红外吸收材料、其制造方法、以及包含其的隔热结构
本专利技术涉及一种红外吸收材料、其制造方法、以及包含其的隔热结构。
技术介绍
为了实现节能减碳的目的，在现有技术中，建筑物及汽车的玻璃上通常借着贴上一层隔热材料来达成隔热节能的效果。而金属氧化物的物性，具有隔热效果，已广泛做为阻隔红外线的材料。因此，开发更能阻隔红外线的透明隔热材料是时势所趋。
技术实现思路
本专利技术提供一种红外吸收材料，包含：钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1xM2yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2为钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)。其中，所述钨青铜复合物由立方晶相钨青铜(cubictungstenbronze、CTB)、以及六方晶相钨青铜(hexagonaltungstenbronze、HTB)所组成。该红外吸收材料可应用于隔热结构，符合高透光率、及高隔热性的要求。本专利技术一实施例提供一种红外吸收材料的制造方法，包含：提供含钨前驱物；提供第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐；混合该第一碱金属族金属盐、该第二碱金属族金属盐、该含钨前驱物，形成混合物；以及，对该混合物进行加热过程，得到上述红外吸收材料，其中该加热过程包含第一加热阶段、及第二加热阶段。本专利技术另一实施例提供一种隔热结构，包括：第一功能层、以及第一基材。其中，该第一功能层包含上述红外吸收材料。附图说明图1为本专利技术一实施例所述的红外吸收材料的制造步骤流程图。图2为本专利技术一实施例所述的隔热结构10的剖面结构示意图。图3为本专利技术另一实施例所述的隔热结构10的剖面结构示意图。图4为本专利技术又一实施例所述的隔热结构10的剖面结构示意图。图5为本专利技术某些实施例所述的隔热结构10的剖面结构示意图。图6为实施例1所述的钨青铜复合物的X射线衍射图谱。图7为实施例1以及比较实施例1及2所得产物的穿透光谱。图8为实施例1以及比较实施例1及2所得产物的吸收光谱。图9为实施例1、2以及比较实施例3及5所得产物的穿透光谱。图10为实施例3所得产物的穿透光谱。具体实施方式本专利技术一实施例提供一红外吸收材料，包含钨青铜复合物。该钨青铜复合物由立方晶相钨青铜(cubictungstenbronze、CTB)以及六方晶相钨青铜(hexagonaltungstenbronze、HTB)所组成。根据本专利技术一实施例，本专利技术提供一种红外吸收材料。该红外吸收材料包含：钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1xM2yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2为钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)。其中，该钨青铜复合物由立方晶相钨青铜(cubictungstenbronze、CTB)、以及六方晶相钨青铜(hexagonaltungstenbronze、HTB)所组成。根据本专利技术一实施例，当该钨青铜复合物符合上述化学式组成时，且该立方晶相钨青铜(cubictungstenbronzes、CTB)以及该六方晶相钨青铜(hexagonaltungstenbronze、HTB)的比例约介于0.995摩尔％:99.005摩尔％至5.005摩尔％:94.995摩尔％之间时，可使得该红外吸收材料吸收60％以上的红外线(750～2500nm)，且能让大部分的可见光(380～750nm)穿透(平均可见光穿透率约65％以上)。根据本专利技术某些实施例，该钨青铜复合物，具有化学式表示如下：NaxKyWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3。此外，根据本专利技术其他实施例，该钨青铜复合物，具有化学式表示如下：NaxCsyWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3。该钨青铜复合物具有的平均粒径约介于20nm～200nm之间(例如约介于20nm～150nm之间)。根据本专利技术其他实施例，本专利技术亦提供一种红外吸收材料的制造方法，用以制备上述红外吸收材料。请参照图1，该红外吸收材料的制造方法100包括，提供含钨前驱物(步骤101)，例如偏钨酸铵(ammoniummetatungstate)、正钨酸铵(ammoniumorthotungstate)、仲钨酸铵(ammoniumparatungstate)、碱金属族钨酸盐(alkalimetaltungstate)、钨酸(tungsticacid)、硅化钨(tungstensilicide)、硫化钨(tungstensulfide)、氯氧钨(tungstenoxychloride)、烷氧基钨(tungstenalkoxide)、六氯化钨(tungstenhexachloride)、四氯化钨(tungstentetrachloride)、溴化钨(tungstenbromide)、氟化钨(tungstenfluoride)、碳化钨(tungstencarbide)、碳氧化钨(tungstenoxycarbide)、或上述的组合。接着，提供第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐(步骤102)。接着，将该含钨前驱物与第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐混合，形成混合物(步骤103)。值得注意的是，该含钨前驱物在与该第一及该第二碱金属族金属盐混合前，该含钨前驱物可进一步溶于水中形成具有含钨前驱物的水溶液。此外，在该含钨前驱物在与该第一及该第二碱金属族金属盐混合前，该第一及该第二碱金属族金属盐亦可进一步溶于水中形成具有该第一及该第二碱金属族金属盐的水溶液。最后，对该混合物进行加热过程，得到本专利技术所述的红外吸收材料(步骤104)。其中，该第一碱金属族金属盐为锂金属盐、或钠金属盐，例如硫酸锂、碳酸锂、氯化锂、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠、或上述的组合；该第二碱金属族金属盐为钾金属盐、铷金属盐、或铯金属盐，例如硫酸钾、碳酸钾、氯化钾、硫酸铷、碳酸铷、氯化铷、硫酸铯、碳酸铯、氯化铯、或上述的组合。值得注意的是，为得到上述具有特定化学结构以及特定晶相比例的红外吸收材料，该含钨前驱物与该第一及该第二碱金属族金属盐的重量比例约介于2及6之间，且该第一碱金属族金属盐与该第二碱金属族金属盐的重量比例约介于0.5及2之间。此外，对该混合物所进行的加热过程包含第一加热阶段以及第二加热阶段，且该第一加热阶段以及该第二加热阶段的加热温度的差值约大于或等于20℃(例如约大于或等于30℃)。举例来说，该第一加热阶段的加热温度约介于90～150℃，加热时间约为10-24小时；而该第二加热阶段的加热约度介于151～200℃，加热时间约为10～24小时。值得注意的是，当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不足10小时或超过24小时，会严重影响钨青铜的M1金属元素(例如钠)、及M2金属元素(例如钾)的掺杂量、以及晶型的转换。举例来说，当M1金属元素为钠(Na)时，当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不够时(不足十小时)，易使得掺杂钠的钨青铜停留在四方晶相，而不易转为立方晶相；举例来说，当M2金属元素为钾(K)时，当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不够时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外吸收材料，包含：钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1xM2yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2为钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)，其中，所述钨青铜复合物由立方晶相钨青铜以及六方晶相钨青铜所组成。

【技术特征摘要】
2014.05.08 TW 103116353;2013.07.23 US 61/857,4211.一种红外吸收材料，包含：钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1xM2yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2为钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)，其中，所述钨青铜复合物由立方晶相钨青铜以及六方晶相钨青铜所组成，其中所述立方晶相钨青铜与所述六方晶相钨青铜的比例介于0.995摩尔％:99.005摩尔％至5.005摩尔％:94.995摩尔％之间。2.如权利要求1所述的红外吸收材料，其中所述钨青铜复合物具有化学式表示如下：NaxKyWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3。3.如权利要求1所述的红外吸收材料，其中所述钨青铜复合物具有化学式表示如下：NaxCsyWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3。4.如权利要求1所述的红外吸收材料，其中所述钨青铜复合物具有的平均粒径介于20nm～200nm之间。5.一种红外吸收材料的制造方法，包含：提供含钨前驱物；提供第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐；混合所述第一碱金属族金属盐、所述第二碱金属族金属盐、所述含钨前驱物，形成混合物；以及对所述混合物进行加热过程，得到权利要求1所述的红外吸收材料，其中所述加热过程包含第一加热阶段、及第二加热阶段。6.如权利要求5所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述含钨前驱物与所述第一及第二碱金属族金属盐的重量比例介于2及6之间。7.如权利要求5所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第一碱金属族金属盐与第二碱金属族金属盐的重量比例介于0.5及2之间。8.如权利要求5所述的红外吸收材料的制造方法，其中在所述含钨前驱物与所述第一及第二碱金属族金属盐混合前，所述含钨前驱物进一步溶于水中形成具有含钨前驱物的水溶液。9.如权利要求5所述的红外吸收材料的制造方法，其中在所述含钨前驱物与所述第一及第二碱金属族金属盐混合前，所述第一及第二碱金属族金属盐进一步溶于水中形成具有第一及第二碱金属族金属盐的水溶液。10.如权利要求5所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第一加热阶段的加热温度介于90℃及150℃之间。11.如权利要求5所述的红外吸收材料的制造方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俞君，杨佩欣，林晋庆，陈怡真，廖泓洲，江美静，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71