近紅外反射節(jié)能涂料的研究和應(yīng)用.pdf

1、近紅外反射節(jié)能涂料主要的節(jié)能途徑是對(duì)近紅外光線起反射作用，在不消耗能量的情況下抑制涂層表面溫度上升（被動(dòng)降溫），從而起到節(jié)能和隔熱作用。其應(yīng)用廣泛，如儲(chǔ)罐、船舶、建筑和車輛等物體外表面的降溫處理。
　　本文首先研究了近紅外熱反射材料的制備工藝。采用均相沉積法將TiO2從TiCl4溶液中水解沉積并均勻的包覆在空心陶瓷微珠上，并對(duì)其工藝條件進(jìn)行了研究。根據(jù)金紅石相TiO2高折射率的特點(diǎn)，利用化學(xué)誘導(dǎo)法的誘導(dǎo)作用將TiO2薄膜轉(zhuǎn)化為金紅

2、石相。對(duì)TiO2用量、SnO2用量、反射材料焙燒溫度和時(shí)間等影響因素進(jìn)行了研究。最后，確定了近紅外熱反射涂料用乳液、助劑和顏填料，并制備出性能優(yōu)良的近紅外熱反射涂料。
　　采用XRD、電子探針和紫外-可見(jiàn)光-近紅外分光光度計(jì)對(duì)反射材料表面TiO2薄膜晶型、包覆情況及其反射比進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：當(dāng)SnCl4與TiCl4質(zhì)量比為1∶10時(shí)，TiO2薄膜全部轉(zhuǎn)化為金紅石相；制備的反射材料表面TiO2薄膜均勻致密；當(dāng)反射材料在涂料中的添

3、加量為10％時(shí)，近紅外熱反射涂料對(duì)可見(jiàn)光（400nm-700nm）反射比高達(dá)88%，對(duì)近紅外光（700nm-2500nm）反射比高達(dá)77%。對(duì)制備的近紅外熱反射涂料的其他性能進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明本涂料適合用于起紅外反射和隔熱節(jié)能作用的特殊用途涂料。
　　研究了Ti4+水解行為、化學(xué)誘導(dǎo)法的作用機(jī)理以及反射材料的反射性能。通過(guò)化學(xué)分析法對(duì)Ti4+水解行為進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：Ti4+水解反應(yīng)經(jīng)過(guò)水解、聚合為多核鈦離子，并在電解質(zhì)的作

4、用下（如Cl-、Na+等）凝聚。當(dāng)凝聚鈦多核物的粒度達(dá)到1μm時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生TiO2·nH2O沉淀。根據(jù)XRD測(cè)試結(jié)果對(duì)化學(xué)誘導(dǎo)法的作用機(jī)理進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)SnO2作為金紅石相的晶種誘使TiO2在較低溫度下定向轉(zhuǎn)化為金紅石相，當(dāng)SnCl4與TiCl4質(zhì)量比為1∶10時(shí)，反射材料表面TiO2薄膜完全轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石相。結(jié)合粒子散射理論，對(duì)反射材料的反射性能進(jìn)行了研究，當(dāng)TiO2理論包覆厚度達(dá)到0.44μm時(shí)，反射材料的反射效果最好，經(jīng)過(guò)計(jì)算