本文關(guān)鍵詞：APCVD法鈦系陽光控制易潔鍍膜玻璃制備及結(jié)構(gòu)與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴重,建筑節(jié)能已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。建筑節(jié)能鍍膜玻璃的研究是解決建筑節(jié)能問題的重要一環(huán),兼具易潔功能的陽光控制鍍膜玻璃已經(jīng)成為建筑節(jié)能材料領(lǐng)域的研究熱點。TiO：由于其化學穩(wěn)定性、無毒、廉價、高折射率以及高光催化活性和超親水性等性質(zhì),使得它成為陽光控制易潔薄膜的首選材料。本文在全面綜述Ti02在陽光控制易清潔建筑節(jié)能材料領(lǐng)域的應用的基礎(chǔ)上,設(shè)計了鍍膜反應器,制備了一系列鈦系陽光控制易清潔薄膜,深入研究了薄膜微結(jié)構(gòu)與透過率、折射率、親水性和光催化性等性能的關(guān)系,通過與目前生產(chǎn)線制備的樣品對比,提出了進一步優(yōu)化薄膜結(jié)晶性,陽光控制和易潔性能優(yōu)化的思路。本文主要研究內(nèi)容和成果：(1)設(shè)計了一種新型可兼容浮法玻璃生產(chǎn)線的鍍膜反應器,具有強化對流傳熱效果,在保證鍍膜氣體均布和氣流狀態(tài)屬層流穩(wěn)定的條件下,通過強化對流預熱反應前驅(qū)氣體達到降低鍍膜反應溫度,拓寬鍍膜溫度窗口的目的,提升薄膜沉積效率。(2)通過調(diào)控薄膜沉積溫度、噴嘴移動速度和噴嘴與玻璃基板的距離,制備了一系列Ti02鍍膜玻璃樣品。研究結(jié)果表明Ti02薄膜為純銳鈦礦相,反應活化能為36.55kJ/mol隨著沉積溫度升高,薄膜生長速率增加最高達33.7nm/s。隨著移動速度增加,膜厚變薄。隨著噴嘴與玻璃基板的距離增大,薄膜表面變得更加均勻。最優(yōu)工藝條件為600℃、0.1mm/s、9mm,可見光透過率可達80%,表現(xiàn)出最優(yōu)的親水性能和光催化性能,2小時紫外光照后即可表現(xiàn)出超親水性并且能夠降解50%左右的RhB。采用溶膠輔助化學氣相沉積方法制備了表面覆蓋直徑約200nm細小均勻的顆粒的銳鈦礦相的Nb:TiO2薄膜。Nb的引入使Ti02鍍膜玻璃近紅外區(qū)域透過率,降為約60%,加強了陽光控制的光譜選擇性。同時,Nb摻雜增強了親水性,光照1小時即可表現(xiàn)出接觸角小于5°。(3)對在線陽光控制易潔薄膜進行表征,發(fā)現(xiàn)它是由尺寸小于10nm的Ti02納米晶粒組成,膜厚約為40nm,薄膜生長速率約為17nm/s,約為實驗室模擬設(shè)備的一半,結(jié)晶性較差,致密度較低,親水性較差,經(jīng)過4小時紫外光照才能達到超親水性標準,沒有表現(xiàn)出一定的光催化效果,薄膜的性能亟需優(yōu)化。(4)依據(jù)實驗結(jié)果,生產(chǎn)線上樣品可以通過優(yōu)化鍍膜反應器熱效率,將反應器放置溫度更高區(qū)域,或者降低鍍膜反應器相對移動速度,并且使反應器與玻璃帶距離合適,這樣可以優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)晶性能、光學性能、親水性和光催化性。
【關(guān)鍵詞】：常壓化學氣相沉積 鍍膜反應器 TiO_2薄膜 陽光控制 親水性 光催化
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ171.68
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-29
• 1.1 引言11-12
• 1.2 建筑節(jié)能鍍膜玻璃簡介12
• 1.3 建筑節(jié)能玻璃種類12-15
• 1.3.1 陽光控制鍍膜玻璃12-13
• 1.3.2 陽光易潔鍍膜玻璃13-14
• 1.3.3 低輻射鍍膜玻璃14-15
• 1.4 TiO_2薄膜研究進展15-27
• 1.4.1 TiO_2的結(jié)構(gòu)15-17
• 1.4.2 TiO_2鍍膜玻璃的產(chǎn)業(yè)化制備方法17-20
• 1.4.3 TiO_2薄膜在陽光控制易潔鍍膜玻璃中的應用20-27
• 1.5 研究思路與內(nèi)容27-29
• 第二章 模擬浮法在線常壓化學氣相沉積系統(tǒng)的設(shè)計29-41
• 2.1 鍍膜反應器的設(shè)計29-33
• 2.2 鼓泡器的設(shè)計33-37
• 2.3 氣相混合室的設(shè)計37-39
• 2.4 氣路的設(shè)計39-41
• 第三章 實驗部分41-47
• 3.1 實驗原料41
• 3.2 實驗裝置41-42
• 3.3 樣品制備42-43
• 3.3.1 基板清洗42
• 3.3.2 原料灌裝42-43
• 3.3.3 薄膜制備43
• 3.4 樣品表征43-47
• 3.4.1 結(jié)構(gòu)表征43-44
• 3.4.2 薄膜形貌表征44
• 3.4.3 光學表征44
• 3.4.4 親水性表征44
• 3.4.5 光催化性能表征44-47
• 第四章 Ti系陽光控制易潔薄膜的制備工藝對結(jié)構(gòu)與性能的影響的研究47-69
• 4.1 沉積溫度對Ti系陽光控制易潔薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響47-55
• 4.1.1 沉積溫度對Ti系陽光控制易潔薄膜形貌的影響47-50
• 4.1.2 沉積溫度對Ti系陽光控制易潔薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響50-52
• 4.1.3 沉積溫度對Ti系陽光控制易潔薄膜光學性能的影響52-53
• 4.1.4 沉積溫度對Ti系陽光控制易潔薄膜易潔性能的影響53-55
• 4.2 噴嘴移動速度對Ti系陽光控制易潔薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響55-62
• 4.2.1 噴嘴移動速度對Ti系陽光控制易潔薄膜形貌的影響56-58
• 4.2.2 噴嘴移動速度對Ti系陽光控制易潔薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響58-59
• 4.2.3 噴嘴移動速度對Ti系陽光控制易潔薄膜光學性能的影響59-61
• 4.2.4 噴嘴移動速度對Ti系陽光控制易潔薄膜易潔性能的影響61-62
• 4.3 噴嘴距離對Ti系陽光控制薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響62-68
• 4.3.1 噴嘴距離對Ti系陽光控制易潔薄膜形貌的影響63-64
• 4.3.2 噴嘴距離對Ti系陽光控制易潔薄膜結(jié)構(gòu)的影響64-65
• 4.3.3 噴嘴距離對Ti系陽光控制易潔薄膜光學性能的影響65-66
• 4.3.4 噴嘴距離對Ti系陽光控制易潔薄膜易潔性能的影響66-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第五章 Nb：TiO_2陽光控制易潔薄膜結(jié)構(gòu)與性能的研究69-79
• 5.1 Nb摻雜對TiO_2陽光控制薄膜形貌的影響69-71
• 5.2 Nb摻雜對TiO_2陽光控制薄膜結(jié)構(gòu)的影響71-74
• 5.3 Nb摻雜對TiO_2陽光控制薄膜光學性能的影響74-76
• 5.4 Nb摻雜對TiO_2陽光控制薄膜親水性的影響76-77
• 5.5 本章小結(jié)77-79
• 第六章 在線Ti系陽光控制易潔鍍膜玻璃的結(jié)構(gòu)與性能的研究79-87
• 6.1 在線Ti系陽光控制易潔鍍膜玻璃的形貌79-80
• 6.2 在線Ti系陽光控制易潔鍍膜玻璃的結(jié)構(gòu)80-81
• 6.3 在線Ti系陽光控制易潔鍍膜玻璃的厚度掃描81-82
• 6.4 在線Ti系陽光控制易潔鍍膜玻璃的親水性82-83
• 6.5 酸堿處理對在線Ti系陽光控制易潔鍍膜玻璃透過率的影響83-84
• 6.6 熱處理對在線Ti系陽光控制易潔鍍膜玻璃形貌的影響84-85
• 6.7 本章小結(jié)85-87
• 第七章 總結(jié)87-89
• 參考文獻89-95
• 致謝95-97
• 個人簡歷97-99
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的其它研究成果99

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  本文關(guān)鍵詞：APCVD法鈦系陽光控制易潔鍍膜玻璃制備及結(jié)構(gòu)與性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：308795