《節能玻璃鍍膜材料的設計與可控制備》是依託武漢理工大學，由趙修建擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：節能玻璃鍍膜材料的設計與可控制備
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：趙修建
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
節能環保等功能建築材料已成為全球性問題（Science, 315 (2007) 1807-1810），我國建築能耗已占總能耗的25-27%，其中的50％是因建築玻璃節能效果差導致的，主要原因之一是由於存在很大的地區和季節差異。節能鍍膜玻璃是通過製備適當的膜系，控制和利用太陽光熱輻射，實現建築節能。本項目將研究一種新型智慧型型低輻射陽光控制鍍膜玻璃，它可綜合利用低輻射玻璃在2μm以上波長具有優異紅外反射性能和熱致變色玻璃可調控近紅外光反射性能的優點，實現節能鍍膜玻璃在不同地區和不同季節套用時的高效節能。通過材料設計理論、可控制備方法以及協同作用規律的研究，實現材料體系、設計理論和可控制備方法的創新，發展光、電、熱、化學等功能協同調控的新理論，研發具有實用前景的智慧型低輻射陽光控制鍍膜玻璃，推動節能鍍膜玻璃材料設計理論和可控制備方法的發展，提高我國節能鍍膜玻璃在國際上的核心競爭能力。
結題摘要
節能環保等功能建築材料已成為全球性問題。據統計，採暖、製冷和採光所使用的能源所占建築物總能耗的份額，目前在中國約達30%，而在英國等歐洲地區則高達40%以上。節能鍍膜玻璃是通過製備適當的膜系，控制和利用太陽光熱輻射，實現建築節能。為解決現有節能鍍膜玻璃不能同時適應不同地區或不同季節的問題，我們提出：綜合利用低輻射鍍膜玻璃在2μm 以上波長區域優異的紅外反射性能和熱致變色鍍膜玻璃可調控近紅外光反射性能的優點，從而實現節能鍍膜玻璃在不同地區或不同季節套用時的高效節能。（1）針對限制熱色變VO2基薄膜在建築智慧型窗領域套用的可見光透過率低、相變溫度高和相變前後紅外光反射率調製效果不理想等問題，通過系統研究濺射工藝參數、後處理工藝參數等工藝過程對二氧化釩的形成過程、微觀結構以及熱色性能的調控規律，找出了可實用化智慧型窗用熱色變VO2基薄膜的最佳化工藝參數，為二氧化釩基熱色智慧型窗用節能建築鍍膜材料的工業規模化生產提供了實驗和理論依據。（2）通過系統評估低輻射襯底變化（ITO、FTO和AZO等）對進一步沉積的VO2基薄膜的微結構和熱色性能的影響，發現：FTO\VO2薄膜具有最低的輻射率0.29 ~ 0.31，同時太陽光控制能力可達4.1% ~ 5.1%，可見光透過率可達52% ~ 70%；AZO\VO2薄膜具有最高的太陽光控制能力4.0% ~ 7.6%，同時輻射率可達0.44 ~ 0.47，可見光透過率可達49% ~ 76%；ITO\VO2薄膜具有最高的近紅外控制能力14.5% ~ 15.8%，輻射率為0.42 ~ 0.45，可見光透過率可達46% ~ 54%。（3）輔助膜層材料研究方面，運用薄膜物理學基礎理論知識和孔結構膜層小於密實材料折射率為指導，設計了在玻璃表面鍍制的膜層結構，通過工藝參數的調控,成功研製出了一種在玻璃表面上低成本鍍制減反膜的技術，並於2012年獲得中國建築材料聯合會技術發明二等獎。項目執行期間培養研究生16名，其中已畢業研究生10名，在讀研究生6名；共發表SCI收錄論文30篇，其中影響因子大於3的國際期刊論文5篇；申請中國發明專利11件；獲得中國建築材料工業協會•中國矽酸鹽學會授予的中國建築材料科學技術獎技術發明獎（二等）1項。
