基于热敏自适应微镜的节能玻璃和节能玻璃窗及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种基于热敏自适应微镜的节能玻璃和节能玻璃窗及制造方法，节能玻璃包括：衬底玻璃和设于所述衬底玻璃表面上的微镜阵列；所述微镜阵列包括沿所述衬底玻璃表面密布的多个微镜镜面，所述微镜镜面通过一端悬设于锚点上，所述锚点设于所述衬底玻璃的表面上；所述微镜镜面在受热时发生由弯曲向平直的热敏自适应形变，使所述衬底玻璃对应由透光状态转变为被所述微镜镜面遮盖的状态。本发明专利技术的节能玻璃上的微镜阵列具有热敏自适应性，无需电能操控，就可实现玻璃上从趋于零至趋于100％透过率的高调制比，可用于制作例如节能玻璃窗，具有一定的实用价值。具有一定的实用价值。具有一定的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
基于热敏自适应微镜的节能玻璃和节能玻璃窗及制造方法


[0001]本专利技术涉及玻璃节能
，尤其涉及一种基于热敏自适应微镜的节能玻璃和节能玻璃窗及制造方法。

技术介绍

[0002]建筑的窗户玻璃是室内室外热量交换的一个重要渠道。基于氧化钒相变薄膜的温控智能窗概念提出已有几十年的历史，但是实用化的智能窗产品还难以推出。其主要原因在于：首先是玻璃表面的氧化钒相变薄膜对太阳光谱中红外光的调制力还不够强(一般<15％)，使得智能窗的调控效果达不到实际要求。其次是氧化钒相变薄膜对可见光波段的透射率不够高(一般<60％)，满足不了正常的室内采光需求。而且，氧化钒相变薄膜的可见光透射率与红外光的调制能力互相制约，此消彼长，难以兼顾。最后就是氧化钒相变薄膜相对过高的相变温度(约68℃)，极大地限制了其实用化。
[0003]针对上述问题，传统的解决思路一般是通过掺杂和晶粒纳米化，来降低氧化钒的相变温度，以及通过表面织构或者多层膜等手段，来改变氧化钒的光学特性等，但这些都难以从根本上解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于热敏自适应微镜的节能玻璃和节能玻璃窗及制造方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种基于热敏自适应微镜的节能玻璃，包括：
[0007]衬底玻璃和设于所述衬底玻璃表面上的微镜阵列；
[0008]所述微镜阵列包括沿所述衬底玻璃表面密布的多个微镜镜面，所述微镜镜面通过一端悬设于锚点上，所述锚点设于所述衬底玻璃的表面上；
[0009]所述微镜镜面在受热时发生由弯曲向平直的热敏自适应形变，使所述衬底玻璃对应由透光状态转变为被所述微镜镜面遮盖的状态。
[0010]进一步地，所述微镜镜面包括以表面相贴合的第一镜面层和第二镜面层，所述第一镜面层和所述第二镜面层的材料热膨胀系数不同；其中，初始时，所述微镜镜面受所述第一镜面层和所述第二镜面层材料残余应力作用处于弯曲状态，所述衬底玻璃对应处于透光状态；受热时，所述第一镜面层和所述第二镜面层受热应力作用发生不同程度的形变，使所述微镜镜面向趋于平直的状态转变，将所述衬底玻璃表面遮盖。
[0011]进一步地，所述第一镜面层和所述第二镜面层中的至少一个为不透光层。
[0012]进一步地，所述第一镜面层和所述第二镜面层中的至少一个为金属层。
[0013]进一步地，所述第一镜面层和所述第二镜面层中的至少一个为不同金属层的叠层。
[0014]进一步地，所述微镜镜面与所述锚点一一对应连接；或者，多个所述微镜镜面同时
与同一个所述锚点连接。
[0015]进一步地，所述微镜镜面通过悬臂与所述锚点连接。
[0016]进一步地，所述第一镜面层材料和所述第二镜面层材料延伸进入所述锚点中。
[0017]本专利技术还提供一种节能玻璃窗，包括上述的基于热敏自适应微镜的节能玻璃和保护玻璃，所述保护玻璃相对设于所述衬底玻璃设有所述微镜阵列的一侧，所述微镜阵列密封于所述保护玻璃和所述衬底玻璃之间。
[0018]进一步地，所述保护玻璃和所述衬底玻璃之间的密封区域中填充有保护介质。
[0019]本专利技术还提供一种基于热敏自适应微镜的节能玻璃的制造方法，包括：
[0020]提供衬底玻璃；
[0021]在所述衬底玻璃的表面上形成牺牲层；
[0022]在所述牺牲层中形成底部连接所述衬底玻璃表面的多个锚点；
[0023]在所述牺牲层表面上依次形成具有不同材料热膨胀系数的第一镜面层和第二镜面层，并图形化，形成密布的多个微镜镜面，并使所述微镜镜面通过一端与所述锚点相连；
[0024]去除所述牺牲层，释放所述微镜镜面，使所述微镜镜面受所述第一镜面层和所述第二镜面层材料残余应力作用处于弯曲的初始状态，从而使所述衬底玻璃对应处于透光状态。
[0025]进一步地，所述在所述牺牲层中形成底部连接所述衬底玻璃表面的多个锚点，具体包括：
[0026]在所述牺牲层表面上形成多个沟槽，并停止于所述衬底玻璃的表面上；
[0027]在所述沟槽中填充支撑材料，从而在所述牺牲层中形成底部连接所述衬底玻璃表面的多个所述锚点。
[0028]进一步地，所述在所述牺牲层中形成底部连接所述衬底玻璃表面的多个锚点，具体包括：
[0029]在所述牺牲层表面上形成多个沟槽，并停止于所述衬底玻璃的表面上；
[0030]在所述牺牲层表面上形成所述第一镜面层和所述第二镜面层时，使所述第一镜面层材料和所述第二镜面层材料填充至所述沟槽中，并通过图形化，在所述牺牲层中形成底部连接所述衬底玻璃表面的多个所述锚点。
[0031]由上述技术方案可以看出，本专利技术通过在玻璃(衬底玻璃)表面上覆盖设置一层热敏自适应的微镜阵列，利用热膨胀系数不同的材料形成微镜镜面，并使微镜镜面在初始时受不同镜面材料之间残余应力作用处于弯曲状态；可在户外温度高的时候(受热时)，使微镜镜面吸收热量而升温，并因受热应力作用发生形变(热致形变)，向趋于平直的状态转变，使得微镜阵列将玻璃覆盖，挡住阳光，将阳光反射到室外，避免阳光加热室内。在户外温度低的时候，使微镜镜面释放热量而降温，并恢复弯曲状态，玻璃上绝大部分区域变得透光，使得阳光可透过玻璃，加热室内，从而形成基于热敏自适应微镜的节能玻璃。本专利技术的节能玻璃上的微镜阵列具有热敏自适应性，无需电能操控，就可实现玻璃上从趋于零至趋于100％透过率的高调制比。利用本专利技术的节能玻璃可用于制作例如节能玻璃窗，具有一定的实用价值。
附图说明
[0032]图1
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图2为本专利技术一较佳实施例的一种基于热敏自适应微镜的节能玻璃的结构示意图；
[0033]图3为本专利技术一较佳实施例的一种基于热敏自适应微镜的节能玻璃在受热时的状态示意图；
[0034]图4
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图6为本专利技术一较佳实施例的一种微镜镜面与锚点的连接结构示意图；
[0035]图7为本专利技术一较佳实施例的一种节能玻璃窗的结构示意图；
[0036]图8
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图12为本专利技术一较佳实施例的一种基于热敏自适应微镜的节能玻璃的制造方法的工艺流程图；
[0037]图13
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图14为本专利技术一较佳实施例的一种锚点的形成工艺示意图。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于热敏自适应微镜的节能玻璃，其特征在于，包括：衬底玻璃和设于所述衬底玻璃表面上的微镜阵列；所述微镜阵列包括沿所述衬底玻璃表面密布的多个微镜镜面，所述微镜镜面通过一端悬设于锚点上，所述锚点设于所述衬底玻璃的表面上；所述微镜镜面在受热时发生由弯曲向平直的热敏自适应形变，使所述衬底玻璃对应由透光状态转变为被所述微镜镜面遮盖的状态。2.根据权利要求1所述的基于热敏自适应微镜的节能玻璃，其特征在于，所述微镜镜面包括以表面相贴合的第一镜面层和第二镜面层，所述第一镜面层和所述第二镜面层的材料热膨胀系数不同；其中，初始时，所述微镜镜面受所述第一镜面层和所述第二镜面层材料残余应力作用处于弯曲状态，所述衬底玻璃对应处于透光状态；受热时，所述第一镜面层和所述第二镜面层受热应力作用发生不同程度的形变，使所述微镜镜面向趋于平直的状态转变，将所述衬底玻璃表面遮盖。3.根据权利要求2所述的基于热敏自适应微镜的节能玻璃，其特征在于，所述第一镜面层和所述第二镜面层中的至少一个为不透光层。4.根据权利要求2所述的基于热敏自适应微镜的节能玻璃，其特征在于，所述第一镜面层和所述第二镜面层中的至少一个为金属层。5.根据权利要求2所述的基于热敏自适应微镜的节能玻璃，其特征在于，所述第一镜面层和所述第二镜面层中的至少一个为不同金属层的叠层。6.根据权利要求1所述的基于热敏自适应微镜的节能玻璃，其特征在于，所述微镜镜面与所述锚点一一对应连接；或者，多个所述微镜镜面同时与同一个所述锚点连接。7.根据权利要求1所述的基于热敏自适应微镜的节能玻璃，其特征在于，所述微镜镜面通过悬臂与所述锚点连接。8.根据权利要求2所述的基于热敏自适应微镜的节能玻璃，其特征在于，所述第一镜面层材料和所述第二镜面层材料延伸进入所述锚点中。9.节能玻璃窗，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：程正喜，徐鹤靓，陈永平，马斌，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：