收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大面积电致变色玻璃的制备与研究

张元宁  
【摘要】:日益剧增的能源需求,已经成为人类社会发展的严峻挑战。合理提高能源利用效率,维持经济可持续发展是当前的迫切需求。据统计,我国建筑能耗主要包括冬天取暖以及夏天制冷,其约占全社会总能耗的40%,因此建筑节能意义重大。电致变色技术为现代建筑物的节能提供了一种新的解决方案,它可以按照人的意志调节玻璃的可见光透过率以及太阳光辐射能。因此,大面积电致变色玻璃的产业化也被提上了日程。而从实验室的小面积电致变色玻璃到可以在实际生活中应用的大面积电致变色玻璃还有很长的路要走,许多技术、工艺问题迫切需要解决,电致变色玻璃的循环寿命和稳定性也亟需提高。本论文采用多种方法制备了氧化钨及氧化镍电致变色薄膜,合成了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/碳酸丙烯酯(PC)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)准固态电解质,并且用热压胶片法将变色层与电解质层组装成大面积的电致变色玻璃,测试器件的循环稳定性。进一步制作了氧化钨/氧化镍复合电极互补型电致变色玻璃,提高了器件的光调制范围及响应速度,使器件具有了良好的阻隔太阳光及防止偷窥的作用。首先,用磁控溅射、喷涂、喷雾热解以及丝网印刷等方法制备了大面积掺钼氧化钨电致变色薄膜,并制作了PMMA/PC准固态电解质,用热压胶片法把电解质和电致变色薄膜组装成器件,并对器件的光调制范围、响应时间、循环稳定性等进行了测试。观察到器件随着循环次数的增多,会逐渐产生气泡,光调制范围和响应时间也会逐渐降低,用电子能谱仪和红外光谱仪分别分析了薄膜和电解质成分的改变,发现电解质中的Li~+与PC分子之间具有很强的相互作用,生成了[LiPC]~+,它比纯的PC溶剂拥有更低的最低未占分子轨道。PC-ClO_4~-复合氧化导致PC去质子化并形成HClO_4,阴离子的存在降低了溶剂的氧化稳定性,并改变了分解动力学和热力学,导致形成气体,降低了器件的循环稳定性。为了缓解产生的气泡问题,制备了PVDF-HFP/DMF准固态电解质,并用热压胶片法组装成器件,对器件性能进行测试。发现当用PVDF-HFP:DMF=50%的电解质组装成器件后,循环100圈后无气泡产生,说明改善了器件循环过程中电解质发生分解的问题,提高了器件的循环寿命。最后,为了提高光调制范围,加快响应时间,使变色玻璃能够更好地起到节约能源和防止偷窥的作用,制备了氧化钨/氧化镍复合电极互补型电致变色玻璃。讨论了制备参数对氧化镍薄膜性能的影响:当射频溅射NiO靶材时,溅射功率为60 W、氧气与氩气的比例为0:70、溅射偏压224 V时制备的器件的变色性能最好;当直流溅射Ni靶材时,溅射功率60 W,氧气与氩气的比例为30:60时制备的器件的变色性能最好。基于以上研究,有望为生产性能优异、可长期使用的大面积电致变色玻璃提供良好的工程技术支撑。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 ;电致变色玻璃市值相当可观[J];建材发展导向;2015年04期
2 赵鹏,李启甲;电致变色玻璃的进展[J];中国建材;1994年08期
3 ;欧盟研制新概念智能玻璃窗[J];功能材料信息;2016年06期
4 吉晓瑞;孟广伊;刘旭东;牛微;张冬;秦国驹;付义成;;全固态电致变色玻璃的光透过率研究[J];沈阳工程学院学报(自然科学版);2013年03期
5 忻贤堃,忻云龙;以高氯酸锂-丙二醇碳酸酯为电解质的大面积电致变色玻璃[J];激光与光电子学进展;2000年12期
6 魏娜娜;;建筑用电致变色(EC)玻璃发展现状[J];玻璃;2017年10期
7 王立祥;王兆祥;;浅析电致变色玻璃中的电致变色材料[J];玻璃;2011年04期
8 杨志琼;;商情快讯[J];经营者;2001年07期
9 蒋国瑜;高虹;;变色玻璃的特性及研究进展[J];节能;2009年12期
10 ;智能玻璃与高安全功能玻璃国产化道路任重道远[J];建材发展导向;2016年24期
11 ;玻璃新品种概览[J];中国建材;2002年01期
12 李峥嵘;句俊玲;;电致变色玻璃对办公建筑室内光热环境的控制[J];建筑节能;2016年02期
13 沈超,王德宪;新型功能玻璃[J];玻璃;2001年05期
14 孙仁;;2000年福特汽车的电子技术[J];国外汽车;1991年03期
15 毕孝国;盛伟;孟广波;;聚苯胺电致变色薄膜的制备与应用[J];沈阳工程学院学报(自然科学版);2007年03期
16 宋宇;童帅;;电致变色玻璃研究及应用[J];玻璃;2014年12期
17 侯志红;朱福文;;窗玻璃节能技术进展[J];玻璃;2015年12期
18 郭晓祎;;智能玻璃[J];中国经济和信息化;2013年19期
19 范恩荣;;镀膜玻璃的应用与生产[J];今日科技;1992年06期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 叶远航;姜磊;宋惠平;江超凡;;电致变色玻璃的研究进展[A];2017年全国玻璃科学技术年会论文集[C];2017年
2 淮旭光;李娜;王文田;王兵兵;栾晓波;程金树;;电致变色玻璃在建筑节能应用与发展[A];2013全国玻璃科学技术年会论文集[C];2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张元宁;大面积电致变色玻璃的制备与研究[D];东华大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 本报记者 郭平;当显示无处不在[N];计算机世界;2013年
2 本报记者 杜军玲;生活,绿色才是最美的[N];人民政协报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978