一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层及其制备方法技术

一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层及其制备方法，属功能玻璃涂层制备应用技术领域，本发明专利技术提供了一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层，化学式为：(Sn

【技术实现步骤摘要】
一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层及其制备方法
本专利技术提供一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层及其制备方法，属功能玻璃涂层制备应用

技术介绍
到达地球表面的太阳辐射能主要由紫外光(400nm,5%~3%)、可见光(400nm~780nm,43%~42%)和红外光(780nm,52%~55%)组成。红外光是太阳光的重要组成部分,也是热能的主要来源。在夏季,红外光透过玻璃层使室内温度上升,消耗大量能源;在冬季,可以把这部分能量储存起来,减少室内热量的散失。实验研究发现:具有优异的近红外屏蔽性能的材料,它可以用于智能窗的隔热涂层,有选择性的透过太阳光,减少能源的消耗和二氧化碳的排放,可以部分解决能源危机。另外,一些具有红外屏蔽功能的玻璃在光热治疗肿瘤方面也被广泛应用。在近红外激发器照射下,钨青铜纳米材料吸收近红外光,将光能转换为热能,杀死体内癌细胞,减少了化疗等手术带来的风险。目前比较广为人知的近红外屏蔽纳米材料中,贵金属（Ag,Au等）粒子在可见光区域的透过率较低;稀土六硼化物（如LaB6,PrB6,NdB6）的硬度较大,在制备过程中必须研磨;半导体氧化物（ATO、ITO等）相对稳定且在可见光区域有很高的透过率,然而它们只能有效遮蔽部分近红外光线（波长大于1500nm）。钨青铜（MxWO3,M为Na+,K+,Rb+,Cs+和NH4+）可见光透过率高,可以遮蔽波长大于1000nm的近红外光,因而具备更加优越的近红外遮蔽性能。但是由于现有制备方法和涂层技术的局限，其近红外透过率仍达到10%以上，且可见光透过率较差，实际应用较不理想。因此，需要找到一种进一步降低近红外透过且兼顾可见光透过的玻璃涂层。
技术实现思路
1.为了制备出纯度高、近红外屏蔽性能好的玻璃涂层。本专利技术提供了一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层及其制备方法，化学式为：(SnxTi1-x-2y)O2(Sby)2O3，其中0.2≤x≤0.5,0.1≤y≤0.2，其近红外透过率仅有5~8%，具有极强的近红外屏蔽性能。2.本专利技术的技术方案如下：首先按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中；然后不断搅拌并加入氨水调节pH至7~11，静置陈化；将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥，得到前驱体粉末，将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧；然后将得到的粉末加入至去离子水中，然后球磨；球磨后在溶液中加入溶液10~20%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯，水浴加热，得到涂层溶液；将涂层溶液旋涂在玻璃样品上，最后干燥，得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层；优选的，步骤一中，所述原料的纯度均为99.9~99.99%；优选的，步骤二中，陈化时间为8~16h；在50~80℃下干燥2~5h；煅烧温度为900~1100℃，煅烧时间为3~8h；优选的，步骤三中，球磨时间为1~5h；加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的质量比为2~5%；水浴加热的温度为60~80℃，加热时间为0.5~2h；干燥温度为50~70℃，时间为0.5~2h。有益效果1.用本专利技术提供的方法制备的具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层，纯度高，近红外屏蔽性能好，其近红外透过率仅有5~8%，可见光透过率为73~78%,非常适合作为近红外屏蔽涂层。2.本专利技术提供的方法在制备玻璃涂层的过程中，选用高纯的原料粉体，并严格控制反应过程中杂质的引入，制备出的涂层材料化学纯度高，团聚小，非常适合该玻璃涂层的制备。3.本专利技术提供的制备方法，产量和产率高，陈化时间可在很大的范围内变动且对粉体没有明显的影响，可有效提高产量和降低生产成本，非常（半）工业化生产。附图说明图1为实施例1制备的涂层的SEM图；图2为实施例1、2、3、4的近红外透过率对比图；图3为实施例1、2、3、4的可见光透过率对比图。具体实施方式下面结合具体实例对本专利技术做进一步的说明，但不应以此限制本专利技术的保护范围。实施例1：(Sn0.5Ti0.1)O2(Sb0.2)2O3首先按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中；然后不断搅拌并加入氨水调节pH至11，静置陈化；将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥，得到前驱体粉末，将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧；然后将得到的粉末加入至去离子水中，然后球磨；球磨后在溶液中加入溶液10~%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯，水浴加热，得到涂层溶液；将涂层溶液旋涂在玻璃样品上，最后干燥，得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层；优选的，步骤一中，所原料的纯度均为99.9~99.99%；优选的，步骤二中，陈化时间为8h；在80℃下干燥2h；煅烧温度为1100℃，煅烧时间为3h；优选的，步骤三中，球磨时间为5h；加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的质量比为5%；水浴加热的温度为60℃，加热时间为2h；干燥温度为50℃，时间为2h。上述制备的玻璃涂层，近红外屏蔽性能好，其近红外透过率仅有8%，可见光透过率为74%。如附图1所示，复合涂层的表面比较光滑、平整，没有明显的颗粒或者是凸起出现，说明所制备的涂层材料中团聚小。实施例2：(Sn0.2Ti0.6)O2(Sb0.1)2O3首先按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中；然后不断搅拌并加入氨水调节pH至7，静置陈化；将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥，得到前驱体粉末，将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧；然后将得到的粉末加入至去离子水中，然后球磨；球磨后在溶液中加入溶液20%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯，水浴加热，得到涂层溶液；将涂层溶液旋涂在玻璃样品上，最后干燥，得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层；优选的，步骤一中，所原料的纯度均为99.9~99.99%；优选的，步骤二中，陈化时间为16h；在50℃下干燥5h；煅烧温度为900℃，煅烧时间为8h；优选的，步骤三中，球磨时间为1h；加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的质量比为5%；水浴加热的温度为60℃，加热时间为2h；干燥温度为50℃，时间为2h。上述制备的玻璃涂层，近红外屏蔽性能好，其近红外透过率仅有7%，可见光透过率为78%。实施例3：(Sn0.3Ti0.4)O2(Sb0.15)2O3首先按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中；然后不断搅拌并加入氨水调节pH至9，静置陈化；将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥，得到前驱体粉末，将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧；然后将得到的粉末加入至去离子水中，然后球磨；球磨后在溶液中加入溶液15%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯，水浴加热，得到涂层溶液；将涂层溶液旋涂在玻璃样品上，最后干燥，得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层；优选的，步骤一中，所原料的纯度均为99.9~99.99%；优选的，步骤二中，陈化时间为10h；在70℃下干燥2~5h；煅烧温度为1000℃，煅烧时间为5h；优选的，步骤三中，球磨时间为2h；加入聚乙烯醇和水性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层的制备方法，其特征在于，制备了高纯度的具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层，满足化学式为：/n(Sn

【技术特征摘要】
1.一种具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层的制备方法，其特征在于，制备了高纯度的具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层，满足化学式为：
(SnxTi1-x-2y)O2(Sby)2O3
其中0.2≤x≤0.5，0.1≤y≤0.2，具体步骤如下：
步骤一：按照化学计量比将SbCl3、SnCl4、TiCl4溶解在去离子水中；
步骤二：不断搅拌并加入氨水调节pH至7~11，静置陈化；将得到的沉淀经过滤、洗涤和干燥，得到前驱体粉末，将得到的前驱体粉末置于坩埚中高温煅烧；
步骤三：将得到的粉末加入至去离子水中，然后球磨；球磨后在溶液中加入溶液10~20%体积分数的聚乙烯醇和水性聚氨酯，水浴加热，得到涂层溶液；将涂层溶液旋涂在玻璃样品上，最后干燥，得到具有近红外屏蔽性能的玻璃涂层。

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，甄方正，邵岑，张永丽，陈东顺，邱凡，赵超，陈浩，
申请(专利权)人：新沂市锡沂高新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32