The invention discloses an intelligent selective solar light transmission and reflection coating and a preparation method thereof, which is characterized in turn by a matrix layer, a diffusion barrier layer, an internal anti-reflection layer, a main dimming layer and an external anti-reflection layer, in which the diffusion barrier layer is a metal W film, the internal anti-reflection layer is rutile phase titanium dioxide, the main dimming layer is VO2-W, and the external anti-reflection layer is anatase phase titanium dioxide-N. The thickness of inner antireflective layer, main dimming layer and outer antireflective layer are 3-8 nm, 10-50 nm, 20-80 nm and 30-60 nm, respectively. Multi-target RF reactive sputtering method was used. The invention designs two different double antireflective layers. The gradient structure of the antireflective layer not only improves the visible light transmittance, promotes the solar light regulation rate, but also has the effect of protecting the coating and self-cleaning. The invention has the advantages of simple operation, good repeatability, clean and pollution-free, and good realization effect. This VO2-based high-efficiency sunlight adjustable coating will be widely used in the field of \smart window\ building.
【技术实现步骤摘要】
智能选择性太阳光透过与反射涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种智能选择性太阳光透过与反射涂层及其制备方法,特别是一种近红外光可调的智能节能复合涂层及其制备方法,可广泛应用于建筑“智能窗”。技术背景我国建筑能耗占社会总能耗的26%左右,其中约50%是建筑玻璃节能效果低所致,提高玻璃门窗的节能效率是减少建筑能耗的重要途径之一。影响建筑玻璃的耗的主要因素有三个:红外辐射、可透过太阳辐射和传热系数。降低太阳辐射可同时减小传热系数,传热还可以通过中空玻璃来减小。目前,低辐射镀膜玻璃是最主要的建筑节能玻璃,具有较好的红外线反射能力,可以保温避热,但是其反射波长范围固定,并且波长较长,不具备对太阳光的调控能力。二氧化钒(VO2)作为一种典型的热致相变材料,其相变温度最为68℃,最接近室温,有望在自然环境温度变化过程中自发发生相变,实现光热的智能调控,这一独特性能使其成为智能窗涂层材料的最佳选择。在环境温度低于相变温度时VO2薄膜表现为半导体特性,电学性能为高电阻率,光学性能表现为对近红外波段的高透过;当环境温度高于相变温度时,VO2转变为金属态,电学上表现出良好的导电性,光学上则变为红外阻隔特性,并且可见光透过率几乎不变。在相变温度点附近很窄的温度范围内,电阻率几乎直线下降,突变幅度可达105,并且这一相变过程仅需几个皮秒。高质量VO2材料的制备是其中的关键技术。合成方法主要有三大类:化学气相沉积法(CVD)、液相法(SM)以及物理气相沉积法(PVD).其中化学气相沉积法工艺复杂,稳定性差,此外,由于有机物前驱体的使用,有害气体排放无法避免,从而对环境造成一定的污染 ...
【技术保护点】
1.一种智能选择性太阳光透过与反射涂层,其特征在于依次由基体层、扩散阻挡层、内减反层、主调光层、外减反层组成;其中扩散阻挡层为金属W膜,内减反层为金红石相TiO2,主调光层为VO2-W,外减反层为锐钛矿相TiO2-N;扩散阻挡层、内减反层、主调光层和外减反层的厚度分别为3-8nm,10-50nm,20-80nm和30-60nm。
【技术特征摘要】
1.一种智能选择性太阳光透过与反射涂层,其特征在于依次由基体层、扩散阻挡层、内减反层、主调光层、外减反层组成;其中扩散阻挡层为金属W膜,内减反层为金红石相TiO2,主调光层为VO2-W,外减反层为锐钛矿相TiO2-N;扩散阻挡层、内减反层、主调光层和外减反层的厚度分别为3-8nm,10-50nm,20-80nm和30-60nm。2.根据权利1所述的智能选择性太阳光透过与反射涂层,其特征在于所述的基体层为石英玻璃;所述的主调光层VO2-W中W的摩尔含量为0.3-3.3%;外减反层TiO2-N中表面高N的摩尔含量为1-33%。3.一种制备如权利要求1所述的智能选择性太阳光透过与反射涂层的方法,其具体步骤为:A.采用直流溅射法在基板上沉积一层厚度为3-8nm金属W膜;B.采用射频反应溅射法在金属W膜上镀一层厚度为10-50nm内减反层金红石相TiO2;C.采用射频双靶共反应溅射法在内减反层金红石相TiO2上镀一层厚度为20-80nm主调光层VO2-W;D.采用射频反应溅射法在主调光层VO2-W上...
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