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用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材及其制备方法技术

技术编号:40947633 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 20:21
本发明专利技术公开了一种用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材及其制备方法。该制备方法包括:称取设定量的铯钨青铜粉体;在热压模具中铺展一层石墨纸或喷涂一层氮化硼喷剂,然后再铺展一层防污染材料;将铯钨青铜粉体放入热压模具中压实,并对热压模具进行封口,放入热压烧结炉中预压制铯钨青铜粉体;调节参数,对铯钨青铜粉体进行热压烧结,得到铯钨青铜烧结坯体;将得到的铯钨青铜烧结坯体进行机加工处理,得到铯钨青铜陶瓷靶材。制备得到的铯钨青铜陶瓷靶材微观组织均匀、晶粒细小、致密度大于98%,成分均匀、纯度大于99.9%、满足后续磁控溅射镀膜的要求,成本低,磁控溅射得到的铯钨青铜薄膜近红外光屏蔽效果好,可见光透过率高,使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷溅射靶材,具体涉及用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材及其制备方法


技术介绍

1、随着经济的不断发展,能源的不断消耗使得解决能源危机的难题迫在眉睫。据统计,各种能源消耗中,用在建筑物与汽车制冷制热上的能耗约占全球总能耗的25%~30%,而因门窗玻璃造成的能耗约占建筑和汽车能耗的40%以上。

2、目前,利用近红外光屏蔽材料的吸收或反射近红外光的性能来降低近红外能量,利用近红外光屏蔽材料较高的可见光透过性,来保证室内外或车内外形成更大的温差,从而减少空调的使用和白天的照明用电,最终实现节能减排。

3、目前,近红外光屏蔽材料主要有掺铟氧化锡ito、掺锑氧化锡ato、稀土六硼化物lab6、ceb6、纳米级金银颗粒、相变材料vo2等。但是,ito与ato涂层在700~1280nm波段的近红外光屏蔽材料的屏蔽效率不足40%,且这类材料的主要元素铟和锑储量少,价格高,有一定毒性,无法大规模应用在窗户玻璃上;稀土六硼化物lab6具有一定的近红外屏蔽能力,但其屏蔽效果在波长1200nm后开始快速衰退,且其制备需要较高温度,会造成较大的资源浪费;纳米级金银颗粒造价昂贵;相变材料vo2相变温度高,可见光透过率低。

4、中国专利cn116553837a公开了通过磁控溅射法,在普通白玻璃基底的两面从里到外依次溅射tio2层、sio2层,制得了一种高透镀膜玻璃,此玻璃在可见光区的平均透过率高达97.4%。但是,该研究公开的玻璃并不能阻挡太阳光红外波段带来的热量,节能效果较差。

5、中国专利cn116514407a公开了一种散热玻璃,此玻璃的表面镀有氮化硅层和dlc薄膜层,该种玻璃因dlc薄膜有较高的热导率而起到散热的效果。但是,此玻璃上dlc薄膜厚度较薄,很容易被刮擦掉,薄膜的运用寿命较低,且热量传递时需要时间,节能效果较差。

6、中国专利cn114163142a公开了一种具有较好隔热性能和遮阳性能的单银low-e钢化玻璃,此玻璃上共镀设有七层薄膜,分别是抗高温氧化性的sinx层、减反射的金属氧化物znox层、提高膜层耐磨性的nicr层、降低辐射率的金属ag层、提高膜层耐磨性的nicr层、减反射的金属氧化物znox层、抗高温氧化性的sinx层,此玻璃对可见光的透射率较低,夏天近红外辐射能基本不透过,冬天可保持室内的热量不散失,能起到很好的节能保温效果。但是,该专利技术使用的膜层要5层以上,工艺复杂,且ag膜层易氧化变质,价格昂贵,生产成本高。

7、中国专利cn116731370a公开了一种高透过隔热膜的制备方法,此高透过隔热膜的制备过程为先将一定数量和粒径范围的纳米氧化铝掺杂到纳米氧化钨中,再与水性uv树脂材料形成涂布液,采用涂布工艺将涂布液涂布到pet膜材表面形成膜层。此膜具有较高的可见光透过率及紫外线阻隔率,但是对红外线的阻隔率较低,不能满足市场对薄膜性能的要求。

8、因此,有必要开发一种简单高效、低成本、性能稳定、高可见光透过率、高红外阻隔率的节能玻璃膜层材料。

9、研究发现,纳米钨青铜材料制备的薄膜因其特殊的光学性能可以屏蔽掉太阳光中的绝大部分近红外光。同时铯钨青铜的可见光透射性也很好,在隔热的同时又能满足室内对光亮度的要求,可用作近红外光屏蔽材料。

10、铯钨青铜薄膜的常用制备方法是涂覆法。所谓涂覆法就是将铯钨青铜分散剂和成膜剂混合制成涂料进行涂覆的制备方法。例如中国专利cn116120775a提出的一种铯钨青铜浆料的制备方法及应用,但是,铯钨青铜分散剂与成膜剂混合时容易出现团聚现象,相分离现象较严重,不利于混合涂料的均匀化。


技术实现思路

1、有鉴于此,一些实施例公开了一种用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,包括:

2、称取设定量的铯钨青铜粉体;

3、在热压模具中铺展一层石墨纸或喷涂一层氮化硼喷剂,然后再铺展一层防污染材料,用于防止碳从模具或石墨纸中渗透进铯钨青铜粉体内部;

4、将铯钨青铜粉体放入热压模具中压实,并对热压模具进行封口;

5、将热压模具放入热压烧结炉中,对热压模具中的铯钨青铜粉体进行预压制;

6、调节热压烧结炉热压烧结的参数,对热压模具中的铯钨青铜粉体进行热压烧结,得到铯钨青铜烧结坯体;

7、将得到的铯钨青铜烧结坯体进行机加工处理,得到铯钨青铜陶瓷靶材。

8、一些实施例公开的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,铯钨青铜粉体为cs0.20wo3、cs0.30wo3、cs0.32wo3或cs0.33wo3。

9、一些实施例公开的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,铯钨青铜粉体的纯度大于99.9%。

10、一些实施例公开的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,铯钨青铜粉体的d50粒径为100nm~50μm。

11、一些实施例公开的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,预压制的压力为2~6mpa,保压时间为5~10min。

12、一些实施例公开的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,热压烧结的真空度为10-2~10-3pa。

13、一些实施例公开的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,热压烧结的温度为600~1000℃,升温速率为1.26~2.83℃/min,保温时间为2~5h。

14、一些实施例公开的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,热压烧结的压力为40~50mpa,加压速率为0.1~0.3mpa/min,保压时间为2~5h。

15、一些实施例公开的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,机加工处理包括切割处理、磨加工处理、抛光处理。

16、一些实施例公开了一种用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材,由上述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法制成,制备得到的铯钨青铜陶瓷靶材的纯度大于99.9%、致密度大于98%。

17、本专利技术实施例公开的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法简单、易操作、耗能小,制备得到的铯钨青铜陶瓷靶材微观组织均匀、晶粒细小、致密度大于98%,成分均匀、纯度大于99.9%、满足后续磁控溅射镀膜的要求,成本低,且采用本专利技术实施例公开的铯钨青铜陶瓷靶材磁控溅射得到的铯钨青铜薄膜组织均匀,成分均匀,近红外光屏蔽效果好,可见光透过率高,使用寿命长。

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【技术保护点】

1.用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述铯钨青铜粉体为Cs0.20WO3、Cs0.30WO3、Cs0.32WO3或Cs0.33WO3。

3.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述铯钨青铜粉体的纯度大于99.9%。

4.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述铯钨青铜粉体的D50粒径为100nm~50μm。

5.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述预压制的压力为2~6MPa,保压时间为5~10min。

6.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述热压烧结的真空度为10-2~10-3Pa。

7.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述热压烧结的温度为600~1000℃,升温速率为1.26~2.83℃/min,保温时间为2~5h。

8.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述热压烧结的压力为40~50MPa,加压速率为0.1~0.3MPa/min,保压时间为2~5h。

9.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述机加工处理包括切割处理、磨加工处理、抛光处理。

10.用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材,由权利要求1~9任一项所述的用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法制成,其特征在于,所述铯钨青铜陶瓷靶材的纯度大于99.9%、致密度大于98%。

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【技术特征摘要】

1.用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述铯钨青铜粉体为cs0.20wo3、cs0.30wo3、cs0.32wo3或cs0.33wo3。

3.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述铯钨青铜粉体的纯度大于99.9%。

4.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述铯钨青铜粉体的d50粒径为100nm~50μm。

5.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在于,所述预压制的压力为2~6mpa,保压时间为5~10min。

6.根据权利要求1所述用于制备近红外光屏蔽薄膜的铯钨青铜陶瓷靶材的制备方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:张龙振何新吴小超李庆奎王成铎姚曙光何季麟
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:

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