一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃的制备方法，具体步骤如下：步骤1，制备磷酸钆钠玻璃；步骤2，固体电化学处理磷酸盐玻璃；步骤3，抛光电化学处理后的磷酸盐玻璃，得到表面光洁的磷酸盐质子玻璃。还公开了采用上述方法制备得到的阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃，该玻璃无镀膜、具有良好的抗太阳辐射热性能及较高的可见光透过率。能及较高的可见光透过率。

【技术实现步骤摘要】
一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术属于隔热玻璃
，具体涉及一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃，还涉及一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃的制备方法。

技术介绍

[0002]太阳光谱涵盖紫外光、可见光、近红外光三个频段，其中近红外光可以给予人们热量。在低纬度地区，地表接受太阳辐照强，人们希望近红外光能够被玻璃窗阻隔在室外，以减少建筑的受热量，起到节能作用。当前，极有可能满足这些条件的玻璃窗为电致变色镀膜玻璃窗，如氧化钨镀膜玻璃器件、普鲁士蓝镀膜玻璃器件等。这些器件一般由普通钠钙玻璃层、透明导电薄膜层、电致变色薄膜层、电解质层、离子存储层、透明导电薄膜层、普通钠钙玻璃层叠加组成，形成夹层结构。显然，这种结构过于复杂，镀膜玻璃器件受各层性能影响较大，寿命较短，加之，电致变色镀膜玻璃器件产业化进程一直较为缓慢，特别是在建筑节能领域的应用，未能大范围铺展开。
[0003]当前，较为实用的节能玻璃产品为Low
‑
E镀膜玻璃。它是在普通玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。然而这种玻璃对近红外光(即太阳辐射热)的阻隔效果有限，几乎全透过，无法有效控制太阳辐射热。而且多层的镀膜结构也增加了镀膜玻璃制造成本。
[0004]太阳辐射热是一种有效热源，合理利用尤为关键。具有近红外光阻隔效应、无镀膜、低制造成本的玻璃窗在低纬度地区更易推广和使用，因此，开发一种结构简单、阻隔近红外光线、可大面积生产的玻璃窗极其重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃，该玻璃无镀膜、具有良好的抗太阳辐射热性能及较高的可见光透过率。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃的制备方法。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是，一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃的制备方法，具体步骤如下：
[0008]步骤1，制备磷酸钆钠玻璃；
[0009]步骤2，固体电化学处理磷酸盐玻璃；
[0010]步骤3，抛光电化学处理后的磷酸盐玻璃，得到表面光洁的磷酸盐质子玻璃。
[0011]本专利技术的特征还在于，
[0012]步骤1具体按照以下步骤实施：
[0013]制备磷酸钆钠玻璃：将一定量的Na2CO3、H3PO4、Gd2O3和GeO2称重、混合，然后在空气中1200℃～1600℃的铂坩埚中熔化1～2小时，将熔融材料倒入石墨模具中，实现冷凝，得到块状磷酸钆钠玻璃，接着450℃～480℃退火10～12小时，有效去除玻璃中残余应力。
[0014]步骤1中，Na2CO3：H3PO4：Gd2O3：GeO2的物质的量之比为25：63：10～2：2～10。
[0015]步骤2具体按照以下步骤实施：
[0016]固体电化学处理：从块状磷酸钆钠玻璃块上切下厚度为1.2～1.5mm的片状玻璃板，抛光其两面，然后在真空镀膜装置中通过溅射的方法在玻璃板的一侧面镀5～10nm金属铂薄膜层，作为阳极，然后将玻璃板放入真空电化学反应炉中，玻璃板上带有金属铂薄膜层的一侧面朝上，玻璃板底部与熔融锡槽保持良好电接触，在铂阳极和熔锡阴极之间施加10V直流电压，炉内温度设定为350℃，在混合气氛中使玻璃板发生电化学反应，炉腔内H2被电离成H
+
，在电场作用下，H
+
不断进入玻璃，而Na
+
通过玻璃板底部溢出进入锡槽，实现H
+
对Na
+
的置换，置换时间6～10小时，获得透明的磷酸盐质子导体层。
[0017]步骤2中，混合气氛按照体积百分比由以下组分组成：5％H2和95％N2，上述组分的体积百分比之和为百分之百。
[0018]本专利技术所采用的第二个技术方案是，一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃，采用上述的方法制备得到。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020](1)本专利技术方法中磷酸盐玻璃，解决了电致变色玻璃器件结构复杂、使用寿命短的问题，以及Low
‑
E玻璃无近红外阻隔能力等问题。该玻璃结构简单、具有很好可见光透明度及强的抗太阳热辐射性能，能够很好的实现建筑、车窗用玻璃的节能、环保目的；
[0021](2)本专利技术方法简单、可大面积制造、成本较低，十分适合产业化应用。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0023]本专利技术提供一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃的制备方法，具体步骤如下：
[0024]步骤1，制备磷酸钆钠玻璃；
[0025]步骤1具体按照以下步骤实施：
[0026]制备磷酸钆钠玻璃：将一定量的Na2CO3、H3PO4、Gd2O3和GeO2称重、混合，然后在空气中1200℃～1600℃的铂坩埚中熔化1～2小时，将熔融材料倒入石墨模具中，实现冷凝，得到块状磷酸钆钠玻璃，接着450℃～480℃退火10～12小时，有效去除玻璃中残余应力。
[0027]步骤1中，Na2CO3：H3PO4：Gd2O3：GeO2的物质的量之比为25：63：10～2：2～10。
[0028]步骤2，固体电化学处理磷酸盐玻璃；
[0029]步骤2具体按照以下步骤实施：
[0030]固体电化学处理：从块状磷酸钆钠玻璃块上切下厚度为1.2～1.5mm的片状玻璃板，抛光其两面，然后在真空镀膜装置中通过溅射的方法在玻璃板的一侧面镀5～10nm金属铂薄膜层，作为阳极，然后将玻璃板放入真空电化学反应炉中，玻璃板上带有金属铂薄膜层的一侧面朝上，玻璃板底部与熔融锡槽保持良好电接触，在铂阳极和熔锡阴极之间施加10V直流电压，炉内温度设定为350℃，在混合气氛中使玻璃板发生电化学反应，炉腔内H2被电离成H
+
，在电场作用下，H
+
不断进入玻璃，而Na
+
通过玻璃板底部溢出进入锡槽，实现H
+
对Na
+
的置换，置换时间6～10小时，获得透明的磷酸盐质子导体层。
[0031]步骤2中，混合气氛按照体积百分比由以下组分组成：5％H2和95％N2，上述组分的体积百分比之和为百分之百。
[0032]步骤3，抛光电化学处理后的磷酸盐玻璃，得到表面光洁的磷酸盐质子玻璃。
[0033]本专利技术还提供一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃，采用上方法制备得到。
[0034]实施例1
[0035]一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃及其制备方法，具体步骤如下：
[0036]步骤1，制备磷酸钆钠玻璃；
[0037]步骤1具体按照以下步骤实施：
[0038]制备磷酸钆钠玻璃：将一定量的Na2CO3、H3PO4、Gd2O3和GeO2称重、混合，然后在空气中1250℃的铂坩埚中熔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，制备磷酸钆钠玻璃；步骤2，固体电化学处理磷酸盐玻璃；步骤3，抛光电化学处理后的磷酸盐玻璃，得到表面光洁的磷酸盐质子玻璃。2.根据权利要求1所述的一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，步骤1具体按照以下步骤实施：制备磷酸钆钠玻璃：将一定量的Na2CO3、H3PO4、Gd2O3和GeO2称重、混合，然后在空气中1200℃～1600℃的铂坩埚中熔化1～2小时，将熔融材料倒入石墨模具中，实现冷凝，得到块状磷酸钆钠玻璃，接着450℃～480℃退火10～12小时。3.根据权利要求2所述的一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，步骤1中，Na2CO3：H3PO4：Gd2O3：GeO2的物质的量之比为25：63：10～2：2～10。4.根据权利要求3所述的一种阻隔太阳辐射热的无镀膜玻璃的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：任洋，刘荣欣，刘萍，王允威，赵高扬，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：