近红外反射节能涂料的研究和应用

【摘要】： 近红外反射节能涂料主要的节能途径是对近红外光线起反射作用，在不消耗能量的情况下抑制涂层表面温度上升(被动降温)，从而起到节能和隔热作用。其应用广泛，如储罐、船舶、建筑和车辆等物体外表面的降温处理。 本文首先研究了近红外热反射材料的制备工艺。采用均相沉积法将TiO_2从TiCl_4溶液中水解沉积并均匀的包覆在空心陶瓷微珠上，并对其工艺条件进行了研究。根据金红石相TiO_2高折射率的特点，利用化学诱导法的诱导作用将TiO_2薄膜转化为金红石相。对TiO_2用量、SnO_2用量、反射材料焙烧温度和时间等影响因素进行了研究。最后，确定了近红外热反射涂料用乳液、助剂和颜填料，并制备出性能优良的近红外热反射涂料。 采用XRD、电子探针和紫外-可见光-近红外分光光度计对反射材料表面TiO_2薄膜晶型、包覆情况及其反射比进行了表征。结果表明：当SnCl_4与TiCl_4质量比为1∶10时，TiO_2薄膜全部转化为金红石相；制备的反射材料表面TiO_2薄膜均匀致密；当反射材料在涂料中的添加量为10％时，近红外热反射涂料对可见光(400nm-700nm)反射比高达88％，对近红外光(700nm-2500nm)反射比高达77％。对制备的近红外热反射涂料的其他性能进行了测试，结果表明本涂料适合用于起红外反射和隔热节能作用的特殊用途涂料。 研究了Ti~(4+)水解行为、化学诱导法的作用机理以及反射材料的反射性能。通过化学分析法对Ti~(4+)水解行为进行了研究，结果表明：Ti~(4+)水解反应经过水解、聚合为多核钛离子，并在电解质的作用下(如Cl~-、Na~+等)凝聚。当凝聚钛多核物的粒度达到1μm时，开始产生TiO_2·nH_2O沉淀。根据XRD测试结果对化学诱导法的作用机理进行了研究，研究发现SnO_2作为金红石相的晶种诱使TiO_2在较低温度下定向转化为金红石相，当SnCl_4与TiCl_4质量比为1∶10时，反射材料表面TiO_2薄膜完全转变为金红石相。结合粒子散射理论，对反射材料的反射性能进行了研究，当TiO_2理论包覆厚度达到0.44μm时，反射材料的反射效果最好，经过计算可知该反射材料可以有效地反射波长在2500nm以下的光波，即太阳光能量集中的光区。 近红外热反射涂料的研究与应用对于有效的降低被涂敷物体表面及内部温度、改善生活工作环境、节省大量空调降温费用和提高安全性有重要的意义，具有重大的经济效益、环境效益和社会效益。 【关键词】：近红外热反射涂料 均相沉淀法 化学诱导法 反射比 金红石相
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TQ630
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1. 综述10-29
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 近红外热反射涂料的研究进展11-18
• 1.3 近红外反射材料的研究进展18-26
• 1.4 目前近红外热反射涂料存在的问题26-27
• 1.5 本文研究目的及意义27
• 1.6 本文研究内容27-29
• 2 试验29-37
• 2.1 试验药品和仪器29-31
• 2.2 试验方法31-32
• 2.3 主要的分析测试方法32-37
• 3 近红外热反射材料的制备37-53
• 3.1 反射材料制备工艺及其优化37-40
• 3.2 二氧化钛晶型及其用量的影响40-42
• 3.3 导晶剂用量的影响42-44
• 3.4 反射材料焙烧温度及时间的影响44-46
• 3.5 反射材料的性能测试46-48
• 3.6 机理研究48-53
• 4 近红外热反射涂料的制备53-56
• 4.1 近红外热反射涂料配方的确定53-55
• 4.2 近红外热反射涂料性能测试55-56
• 5 结论56-57
• 参考文献57-62
• 致谢62-63
• 攻读硕士期间主要成果63-64
• 详细摘要64-77

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

新型红外反射材料进展及其在玻璃节能贴膜中的应用    汤召君;王珍;孟庆华;方永增;

闭孔珍珠岩在热反射隔热重防腐涂料中的应用    施铭德;刘思平;梁基码;

太阳热反射隔热涂层及其发展趋势    王科林;徐娜;

深色太阳热反射颜料制备及应用研究    叶峰

超细空心微珠填充聚氯乙烯复合材料的研究    万超瑛,张勇,徐宏,古宏晨,黄伟

退火处理对透明导电CdIn_2O_4薄膜光学、电学性质及其能带结构的影响    吴彬,王万录,廖克俊,张振刚

空心微珠表面金属化及其电磁防护性能研究    毛倩瑾,于彩霞,王群,张丰,葛凯勇,周美玲

PGC 法研究空心微珠对高分子材料耐热性的影响    罗爱芹,牛桂玲,傅若农,孙玉芳,王显伦,金声

提高中空玻璃与真空玻璃节能效果的途径    忻崧义

溶胶-凝胶法制备纳米薄膜的研究进展    朱冬生,赵朝晖,吴会军,李军

纳米薄膜材料的研究进展    邱成军,曹茂盛,朱静,杨慧静

ITO薄膜的XPS和AES研究    陈猛,裴志亮,白雪冬,黄荣芳,闻立时

空心微珠的开发和应用    李策镭;

纳米TiO_2光生超亲水性研究进展    梁慧锋,何拥军

回转窑煅烧钛白参数优化研究    邹建新,梅涛,郑洪

硫酸法钛白副产绿矾的利用途径及其净化提纯方法    胡鸿飞,李大成,周大利

略论二氧化钛的高性能化和高功能化(上)    李大成,周大利,刘恒,张萍,陈朝珍,全学军

硫酸法钛白生产中消除酸解残余固相物提高酸解率的途径    何明川,杜长山,李建彬

纳米TiO_2的特性    李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹

纳米TiO_2的应用    李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹

纳米TiO_2的表面处理    李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹

我国钛白生产的技术进步    李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹

2002年我国工程塑料应用进展    杨超,徐洪霞,戴芳

超细空心微珠填充聚氯乙烯复合材料的研究    万超瑛,张勇,徐宏,古宏晨,黄伟

宽光谱监控法制作红外超宽带减反膜    周言敏;李建芳;王君;袁勇;梅高国;

光学薄膜在激光测距望远镜中的应用及设计    李建芳;周言敏;王君;袁勇;梅高国;

界带分析    钟万勰;姚征;张洪武;

空心球/环氧复合材料的阻尼性能研究    顾健;武高辉;

组合激光辐照CdS实验与耦合系数测量    张磊;陆启生;李莉;

基于能量统一格式的多尺度有限元计算方法    黄均平;

纳米光催化活性碳纤维净化空气初探    赵丽宁;黄翔;杨建忠;狄育慧;

纳米光催化与蒸发冷却技术相结合的空调系统初探    樊丽娟;黄翔;吴志湘;

透明导电CdIn_2O_4薄膜透光率和Seebeck效应的研究    杨丰帆;廖克俊;付光宗;李丽;张津;

具有纳米孔结构的阳极氧化钛薄膜形成过程分析    巩运兰;任云霞;杨云;白正晨;郭鹤桐;

原子分子在δ-Pu上的吸附、离解与扩散过程研究    魏洪源

多尺度结构功能材料在水下声隐身中的应用基础研究    姜恒

掺杂型ZnS纳米粒子的制备及表面修饰对其发光性质的影响    曲华

电磁波与低维固体表面等离体子相互作用的研究    燕保荣

TiO_2基光催化剂的制备、结构及光催化降解VOCs性能与机理研究    孙松

新型光激放电测量装置研制及典型聚合物PSD谱    何丽娟

纸张电磁干燥技术研究    王正顺

基于热力耦合的界面摩擦机理的研究    王亚珍

横向振动在周期复合结构板中传播问题的研究    姚宗健

有机物表面修饰二氧化钛光催化剂的制备、表征和应用    邹巍巍

铟锡氧化物纳米微粒表面修饰研究及其悬浮液的制备    齐天骄

短脉冲激光对材料的作用及破坏机理研究    李东海

900nm～1100nm抗激光损伤高反射膜的研究    赵缨慰

稀土掺杂新型镀膜材料的研究    陈庆友

用于紫外指纹仪的短波通滤光片的研制    耿似玉

制备环境温度及紫外线灯照射改善ITO薄膜性能的研究    况琦

镀银滑石粉的制备及其在功能纺织品上的应用    裴付宇

超导材料性质和半导体表面重构及表面合金性质    李冲

折射率调制光纤气体传感系统设计与研究    贾林涛

基于拉曼光谱下的A_2（MoO_4）_3材料热膨胀性研究    王志鹏

氧化物半导体透明导电薄膜的最佳掺杂含量理论计算    范志新,孙以材,陈玖琳

不同主波长的红外线对纺织品透射性能的研究    徐卫林

气相氧化法制备超细TiO_2粒子的研究进展    施利毅,李春忠,房鼎业

反射近红外辐射涂料的研究    马承银;李延升;

隔热涂料的隔热机理及其研究进展    陆洪彬;陈建华;

隔热功能涂料的研究与发展趋势    余丽蓉;陆春华;高树军;赵石林;许仲梓;

纳米TiO_2表面电位特性的研究    林嵩,徐宏,古宏晨

PVC光反射型防水帆布的研制    黄惠君

颜填料对太阳热反射涂料性能的影响    殷燕子;曹阳;刘秀生;龚玲玲;

球形闭孔膨胀珍珠岩工业化生产及其产品应用市场分析    陈强,陈世富

太阳热反射隔热涂料的研制    祝小娟;林安;甘复兴;

金属介质薄膜结构的研究与制备    张锦龙

红外热反射涂料的研究    杨富民

自清洁隔热功能涂覆材料的制备及性能    贾爱忠

红外反射膜的制备研究    魏权

高红外反射率隔热涂料的研究    王德民

高效节能热屏蔽降温涂层材料的研究    杨万国

ITO透明隔热薄膜的制备、表征及性能研究    傅欣

TiO_2/BiOCl反射型隔热材料的制备与研究    任黎雯

ZW-60系列陶瓷隔热防水涂料的机理与工程应用    徐中;丁启龙;赵西江;钱风超;

溶胶–凝胶法制备掺铝氧化锌薄膜及其近红外反射性能研究    苏达根;罗为;钟明峰;

隔热功能填料的研究进展    杨震;卿宁;

反射式红外甲烷传感器气室设计    刘岗;梁庭;郇弢;雷程;赵晓霞;

隔热材料的研究现状及发展    杨震;卿宁;

热反射复合涂层的设计和性能研究    鲁玉祥;窦金江;叶勇;

可逆热致变色竹塑复合材料的温度与光响应及热学性能    吴秋宁;宋剑斌;余方兵;陈丽红;杨文斌;

基于降温功能的沥青路面热反射涂层性能分析    郑木莲;何利涛;高璇;王飞;程承;

隔热保温材料在建筑涂料中的应用    杨静;王东南;朱明;

一种耐高温抗光辐射的隔热涂料设计探讨    李志强;

隔热功能填料的研究进展    杨震;卿宁;

染料（颜料）的紫外—可见—近红外反射光谱研究及应用    王强

纺织品近红外光透射性能研究    唐晨

户外纺织品用隔热降温涂料的研制及应用    李明珠

高红外反射锰酸钇材料的制备与性能研究    廖娟娟

热反射型沥青路面涂料制备与性能评价    程承

矿用红外瓦斯传感器的设计    刘岗

可逆热致变色竹塑复合材料的研究    吴秋宁

汽车前挡风玻璃可热处理低辐射膜研究    赵腾

汽车玻璃制造业生产管理信息系统的研究与实现    于磊

凉爽型人造草坪的制备技术与应用研究    宋丹丹

空心微珠保温帽的研制与应用    陈建明;张家泉;李策镭;张征;

溶胶-凝胶技术在化学领域中的新应用    金华峰,唐小东,韩波

同步辐射光电子能谱对ITO表面的研究    来冰,丁训民,袁泽亮,周翔,廖良生,张胜坤,袁帅,侯晓远,陆尔东,徐彭寿,张新夷

TiO_2光催化薄膜的制备法    于向阳,程继健,杜永娟

ITO透明导电膜玻璃生产及应用    徐美君

溶胶-凝胶法制备Fe_2O_3-Mn_2O_3-SiO_2膜    张兆艳,孙振亚,林财和

在玻璃上制作薄膜    王景义;

纳米TiO_2的溶胶-凝胶法制备改进及粒径控制    梁春香,刘孝恒,杨绪杰,陆路德,汪信

多孔TiO_2薄膜的表面微结构对甲基橙光催化脱色的影响    余家国,赵修建

我国粉煤灰综合利用研究最新进展    王立久,张志波,王儒贤

高温远红外节能涂料在铸管热处理炉上的应用    李旭生,夏方乾,许仲德,刘希山,刘乃慧

磁铁矿-长石质高温节能涂料抗热震性能的试验改进    王志发

上海市能源研究会召开HT－1高辐射节能涂料应用研讨会    李开文

BJ─Ⅰ红外节能涂料的研制    李文军，李壮，许积礼，金毅，夏新

建筑节能涂料的研究与发展趋势    

BJ红外节能涂料及其在工业炉窑上的应用    高庆昌,李文军,夏新

节能涂料的研究及其在化工上的应用    马恒寿,李均海,常立春,耿庆生

节能涂料    薛福连

节能涂料试验总结    林发祥;

新型节能材料——节能涂料    殷经星;

采用节能新技术降低能源消耗    闫文军;李晖;

纳米ITO节能涂料的制备研究    朱协彬;李培培;姜涛;

高温远红外绝缘节能涂料研制及其在工业炉窑上的应用    周娉颖;周先庭;周杰荣;

纳米改性耐高温耐腐蚀耐磨节能金属涂料    曾庆衿;

“杰能王”节能涂料覆层对提高热风炉格子砖力学性能和热工性能的研究    周惠敏;王家水;曹勇;袁留锁;徐大勇;刘常鹏;

对当前能源严峻形势的建议    曾庆衿;

高辐射节能耐火涂料在冶金高温炉窑上应用的探索    蔡希亮;高庆昌;夏新;李文军;陈冶安;陶导先;

节能技术在轧钢加热炉上的应用    王安龙;索勇;陈立勇;薛彦有;

高炉热风炉蓄热体高辐射覆层及其应用技术研究    周惠敏;时盛义;王家水;胡江宁;苍大强;但智钢;宗燕兵;白皓;徐大勇;刘常鹏;曹勇;袁留锁;

建筑玻璃节能涂料的研制    陈何国;张冠琦;侯甫文;

节能涂料问世    王力

外墙节能涂料标准有望出台    建设

我省节能涂料实现零的突破    刘怡斌

玻璃节能涂料迎来机遇    彭芳宏

节能涂料 为建筑披上“隔热衣”    陆项羽

美国MASCOAT节能涂料进入中国    本报记者 马守贵

节能涂料缺口巨大 市场潜力待发掘    陈蕾

节能涂料缺口巨大 市场潜力有待发掘    银欣

国外涂料巨头瞄准中国涂料“缺口”    

成都瞬时固化定型节能涂料亮相    驻四川记者 邓巍