光学膜保温性能的研究

研究了光学干涉膜对光的选择性,分析了其厚度对最大反射峰的影响。采用自制的隔热效果测试装置对干涉膜的隔热效果进行了测定。研究表明干涉膜反射光的波长范围主要由其厚度决定,随着光学厚度的增加,主要反射光波波长位置逐渐从较短区域向较长区域迁移;在红外灯照射下干涉膜和空白玻璃之间的温差最高可达2.4℃。     

功能填料对反射隔热涂料隔热性能影响的研究

根据隔热机理的不同,配制了添加不同功能填料的反射隔热涂料;利用自制装置测试了室内和室外环境下涂覆不同反射隔热涂料试件的内部温度;研究了二氧化硅气凝胶、相变胶囊、六钛酸钾、钛白粉、陶瓷微珠、红外辐射粉等功能填料对实际应用环境中涂层隔热性能的影响。结果表明:尽管碘钨灯光与日光在不同波段能量分布差异较大,但2种光源照射下试件的温度变化结果一致,说明利用碘钨灯模拟太阳光测试涂料的太阳光照射下的隔热性能是可行的。添加反射型和辐射型填料的涂料最佳干膜厚度约300μm,而添加阻隔型和相变型填料的涂料的隔热降温效果随干膜厚度增加而增加。在太阳辐射作用下,反射型填料隔热降温效果最好。夜间室外环境中,填料的热辐射性能对涂层的降温效果影响不大。     

黑色建筑节能涂料的制备及性能研究

基于减少能源消耗及缓解热岛效应的要求,以铁铬黑为颜料,硅溶胶-苯丙复合乳液为基料,制备了黑色系建筑节能涂料,探讨了颜料掺量及涂层厚度对节能涂料光学性能的影响。采用XRD衍射仪、紫外/可见光/近红外分光光度计、精密色度仪等分析颜料的物相结构及光学性能。采用红外灯模拟太阳热源测量涂层的隔热性能。结果表明:铁铬黑颜料的近红外平均反射率为57%,且反射光谱与叶绿素基本一致;当颜料掺量为10%、涂层干膜厚度为150μm时,涂层的近红外平均反射率为39.2%,长波发射率为0.89,隔热效果明显,其平衡温度较空白样低9.8℃,具有一定的实际应用价值。     

复合外墙隔热涂料的制备和隔热性能研究

制备了2类复合外墙隔热涂料,一类是将反射型、辐射型、阻隔型3种功能填料按一定比例复合配制外墙隔热涂料;另一类是分别制备反射、辐射、阻隔涂层,并将这3种涂层按2种方式叠加复合,构成外墙隔热涂层。3种功能填料复合涂层在红外灯照射下的绝对温升为27.4℃,在波长为250~2 500 nm范围内的太阳反射比为87%,半球发射率为89%;在太阳光照射下,功能填料复合涂层的热箱内最高温度分别比未涂覆的空石棉板、空白样、叠加复合涂层、单涂反射涂层、单涂辐射涂层和单涂阻隔涂层低11.0℃、5.5℃、0.9℃、2.1℃、3.8℃和1.2℃。研究结果表明:将3种功能填料以一定比例复合配制的涂层隔热效果优于3种隔热机理涂层叠加而得的复合涂层,更优于单一隔热机理涂层。     

建筑反射隔热涂料隔热保温性能研究

通过试验研究了建筑反射隔热涂料的反射隔热和保温功能。结果表明:建筑反射隔热涂料对以传导传热为主要热传递方式的传热系数的影响很小;反射隔热效果明显,受到光照时涂膜表面升温显著降低。在夏热冬冷地区的居住建筑外墙采用反射隔热涂料全年可节能2%~5%。     

基于长时间测试的ATO/PU涂层隔热机理的研究

对掺锑二氧化锡(ATO)基透明隔热涂层的隔热效果进行了长时间测试,发现无论对被隔热空间还是对涂层本身,一定时间后能量均达到动态平衡,涂层具有持久隔热效果.用紫外-可见光-红外分光光度计表征了涂层光谱性能,发现其对红外光主要以吸收为主而非反射.根据光源能量流程去向和半导体物理学的相关理论对宏微观隔热机理进行了深入研究,认为ATO/PU(聚氨酯)涂层对入射光能量的阻隔,在紫外区域以本征吸收为主,反射为辅,在红外区域以自由载流子吸收为主,反射为辅,从而产生良好的隔热效果.     

影响反射隔热涂料隔热效果的因素研究

通过系统地研究填料的种类和含量、涂膜厚度、树脂类型对涂膜反射隔热效果的影响,揭示隔热保温涂料中各个因素对太阳反射隔热效果的影响规律。研究发现,当玻璃微珠的含量为35％,涂膜厚度达到0．5mm时,隔热效果最佳。此外,当玻璃微珠与其它填料配合使用,能够有效地提高涂膜的反射隔热效果。     

封堵高温裂隙的水泥基泡沫流体耐热性研究

煤岩体受热破坏形成的高温煤岩裂隙是煤田火区演化和蔓延的主要成因.水泥基泡沫流体作为一种新型的高温煤裂隙防控材料,其泡沫流体的耐热特性是其重要的技术参数.基于自制泡沫流体隔热性能测试系统,测试了不同支架高度(2 cm、7 cm、12 cm、17 cm、22 cm)和不同喷注厚度(20 mm、40 mm、60 mm、80 mm)情况下水泥基泡沫流体的隔热特性,得出随着测试时间的增加,20~80 mm各个喷注厚度的新鲜泡沫流体冷面温度都增加,在测试时间为0~90 s以内,温升曲线斜率较大;隔热温度空间分布整体在一个曲面上,进而拟合得到了隔热温度、喷注厚度、热面温度三者之间的关系式.受热情况下泡孔液膜微观形态变化表征显示泡沫流体在200 ℃出现失稳定,并从表面张力、液膜基质粘度、自由水含量三个方面分析了受热对液膜排液速度的影响.     

傅立叶变换红外光谱法测定铝阳极氧化膜厚度

利用反射-傅立叶变换红外光谱法对铝阳极氧化膜厚度进行了无损测定。结果表明:常温环境下,以金镜为本底,用傅立叶变换红外光谱仪扫描铝阳极氧化膜的反射光谱,由于入射到膜的内外层表面的反射光达到一定相位差时会引起干涉,通过反射光谱的干涉条纹,利用公式计算出氧化膜的厚度。该方法操作简便,测定速度快,应用于实际样品的无损测定,结果满意。     

红外反射保温膜研究

采用两种或两种以上具有不同折光指数的透明热塑性树脂交替组合，形成总层数为121层匀平行的交替层总厚度达0.015～0.050mm的多层反射干涉膜。结果发现，当薄膜厚度一定时，其对1000～1400nm的红外线有明显的阻膈效果，从而可提高薄膜的保温效果。     

多层光干涉膜层结构的研究

采用三台挤出机共挤出两种或三种折光指数不同的树脂,制备成121-221层光干涉薄膜。该膜在可见光的波长范围内,根据膜的厚度不同可以发射出不同的颜色。用这种方法可以制备出多层光干涉彩虹膜。主要研究了多层光干涉薄膜的制备工艺、光干涉芯层的不同折光指数的原料配备,薄膜层间结构的设计、光干涉芯层层数对反射波长的影响。     

热反射颜料对彩色反射隔热涂料的影响

研究了热反射颜料的光学性能对彩色反射隔热涂料隔热性能的影响。制备了黄色、灰色、棕色3种色系彩色反射隔热涂料,并与同色系普通隔热涂料做了性能对比。测试结果显示:灰色和棕色系深色反射隔热涂料隔热效果提升显著。灰色系热反射隔热涂料比相同颜色普通隔热涂料近红外反射比提高3.23倍。户外曝晒2 h后,红外成像仪监测样板的表面温差可达6~7℃,降温效果显著。     

气体流量对热解法制备TiO2薄膜性能的影响

通过改变镀膜材料气体流量,研究热解法在线制备TiO2薄膜性能的影响.采用SEM、EDS分析了膜层表面微观形貌、断面厚度和碱腐蚀前后膜层的化学组成,采用分光光度计分析了镀膜玻璃的光学性能和颜色指标,并配制5 mol/L的NaOH溶液对薄膜的耐碱性能进行测试.结果表明:随着气体流量增大,TiO2晶体的颗粒度逐渐增大,晶体密度和膜层厚度也随之增加.TiO2膜层对太阳光的反射率(Rs)和对可见光的反射率(Rv)均增大,反射光的强度(L*)值增加,遮阳系数减小,膜层耐碱性增强.碱腐蚀前后反射光强度与颜色综合变化量均小于标准值,符合使用要求.     

EVA/ATO透明隔热中间膜的制备及性能研究

通过挤出共混法将透明且具有红外反射功能的纳米锑掺杂二氧化锡(ATO)添加到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)中,并经热压成型制备了夹层玻璃用EVA/ATO透明隔热中间膜;表征了EVA/ATO中间膜的隔热性能,并考察了ATO用量对EVA/ATO材料的拉伸性能、光学性能、热稳定性及其与玻璃的黏合性能的影响。结果表明,添加1%～5%(质量分数)纳米ATO的EVA/ATO胶膜对光的透过性能表现出明显的光谱选择性,能在保持相对较高的可见光透过率的同时,有效地阻隔红外光区的热能;随纳米ATO用量的增加,EVA/ATO材料的隔热效果不断提高,但其热导率也呈上升趋势。与未添加ATO的EVA相比,用EVA/ATO(ATO质量分数为3%)中间膜制作的盖板能够使隔热箱内的空气温度降低7.9℃。在所考察的ATO用量范围内,所制备的EVA/ATO透明隔热中间膜与玻璃的强度均大于3000N/m。     

夏热冬冷地区建筑反射隔热涂料应用的技术要点

介绍了建筑反射隔热涂料在工程应用中的主要技术问题和实施要点,包括建筑反射隔热涂料的应用特点、应用方式、涂层构造和技术指标要求,以及设计要点和施工技术等。其主要应用方式是建筑反射隔热涂料一无机保温砂浆外墙外保温体系,以及建筑反射隔热涂料一保温腻子层体系两种方式。设计中,首先应满足建筑节能规定的建筑物传热阻值,并将涂料等效热阻考虑到设计中;涂膜最小厚度和变形缝的设置等也是设计中应当考虑的问题。     

RhB-PEGDA/ETPTA光子晶体复合膜对RhB的荧光偏振性能调控

将含有罗丹明B(Rh B)的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（ETPTA）混合物与Si O2光子晶体进行复合,制备了Rh B-PEGDA/ETPTA光子晶体复合膜（简称复合膜）。通过反射光谱、荧光光谱对复合膜的光学性能进行了测试,研究了光子晶体特性对RhB荧光偏振性能的调控。结果表明,Rh B空白膜的荧光偏振态是部分椭圆偏振态;当复合膜的光子带隙（PBG）与其发射峰波长（595nm）匹配时,成功实现了对出射荧光偏振态的调控;当光子晶体层厚度为6.94μm时,荧光偏振调控效果最好,荧光各向异性值（r）为0。当复合膜的PBG与激发波长（555nm）匹配时,r为0.082;与发射峰红带边缘波长（665nm）匹配时,r为0.12;与发射峰波长不相关（730nm）时,r为0.16。由此可见,只有适当PBG的复合膜才会对Rh B的荧光偏振态产生调控作用。     

高折射中空玻璃微珠在热反射涂料中的隔热性能研究

用高折射中空玻璃微珠作为热反射功能填料,采用丙烯酸涂料为基料配制热反射涂料,并将其涂在马口铁片(25 mm×25 mm)的一个面上(涂料厚度约为0.8 mm)制成研究试样.研究了高折射玻璃微珠五个不同掺量(0％,20％,22％,25％,30％)的热反射涂料在红外灯照射下的隔热性能.玻璃微珠掺量为20％时其隔热效果最好.在外界温度为55℃时,其正反两面的温度差能达到8.5℃,其传热系数为3.167 W/(m2·K).高折射玻璃微珠显著的改善隔热材料的隔热性能.     

Na2O-CaO-SiO2平板玻璃减反射功能化研究

随着光伏产业的高速发展,与之配套使用的减反射玻璃重新进入了研究者们的视野。本文采用湿化学二步刻蚀法制备了具有减反射性能的Na₂O-CaO-SiO₂平板玻璃,采用分光光度计、扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线能谱仪等测试样品的透过率、表面形貌和断面膜层厚度、表面化学成分、耐酸性和硬度,研究了反应温度和反应时间、玻璃膜层结构与透过率的关系。通过使用弱碱性的混合盐溶液对Na₂O-CaO-SiO₂玻璃表面进行化学刻蚀,使玻璃表面Si—O键断裂,在玻璃表面形成纳米膜层结构,当膜层厚度达到一定厚度时,一定波长的光在玻璃表面发生相消干涉,透过率最高可达到97.8%,刻蚀前后玻璃成分基本无变化,铅笔硬度达到3H。     

皂膜解吸Marangoni对流观察及分析

利用竖直流动皂膜装置,使用纹影光学方法观察了由于丙酮从皂液中解吸,在微米级厚度皂膜上出现的滚筒状Marangoni对流结构;通过建立皂膜传质数学模型及求解,分析了丙酮从皂膜解吸过程中浓度及表面张力的变化。结果表明:由于微米级的皂膜厚度,在皂膜平面法向方向皂膜内皂液丙酮浓度变化很小,但浓度梯度较大,对应的表面张力梯度较大,此较大表面张力梯度是丙酮从皂膜解吸过程中出现Marangoni对流的主要成因。     

玻璃窗膜用丙烯酸酯/ATO隔热压敏胶的性能研究

首先采用共混法将具有近红外光反射功能的纳米ATO(纳米掺锑二氧化锡)隔热材料高速分散到单组分丙烯酸酯PSA(压敏胶)中,然后将其涂布在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜上制得PET玻璃窗膜。研究了ATO用量对PET玻璃窗膜的可见光或红外光透过率、隔热性能和耐老化性能等影响。结果表明:当w(ATO)=6%～9%时,PET玻璃窗膜具有较好的光谱选择性,能在保持70%可见光透过率的同时,具有较好的隔热效果;自制隔热箱测得其热平衡后上下温差为14℃,说明PET玻璃窗膜具有很好的阻隔热辐射作用;经500 h循环老化试验后,PET玻璃窗膜的近红外光透过率仍低于60%,说明其还具备一定的隔热功能,其使用寿命可以满足市场需求。