【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及玻璃涂層領域，尤其涉及一種熱致相變玻璃涂層材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、能源和環境問題是世界各國面臨的嚴峻挑戰。交通能耗被列為三大“能耗大戶”之一，受到世界各國的高度重視。數據顯示，汽車能耗約占發展中國家社會總能耗的20％～40％。玻璃窗作為汽車廂體內與外界環境最主要的熱交換通道，約占據汽車流入或者流失熱量的50％。因此門窗節能是汽車節能的關鍵環節，所以迫切需要開發節能玻璃。
2、空調制冷和采暖等溫度調控方式是汽車能耗的主體之一。尤其在我國南方屬于夏熱冬暖地區，夏季日照強烈，汽車制冷能耗非常高。在全球氣候變暖、資源枯竭和環境惡化的背景下，合理利用現有的不可再生能源和開發利用可再生新能源占有同樣的重要地位。傳統汽車窗戶材料在熱管理方面表現不佳，導致車內溫度調節效率低下，從而增加了燃油消耗和電池負荷(對于電動汽車)。因此，開發能夠根據外部溫度變化自動調節光學和熱學性能的汽車窗戶材料，利用材料與自然環境密切相關的光、熱響應特性來構筑智能溫控節能體系，是節能領域的趨勢，也是實現汽車和航空航天飛機等其它領域內溫度調控的理想選擇。
3、熱致變色材料能夠隨溫度變化而改變其光學性能，是實現智能汽車窗戶的理想選擇。二氧化釩(vo2)是一種典型的熱致變色材料，其在約68℃時發生金屬-絕緣體相變，從而改變其光學透過率。vo2在高溫下表現為金屬相，具有較低的可見光透過率和較高的紅外反射率；在低溫下表現為絕緣相，具有較高的可見光透過率和較低的紅外反射率。盡管vo2具有優異的熱致變色性能，但其高相變溫度(約6
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種熱致相變玻璃涂層材料及其制備方法和應用，以制備超穩相變材料為目標，實現氧化釩材料的多層包覆，引入彈性介質層以解決二氧化釩相變過程中體積變化導致的與基體脫離的問題，引入低折射率材料二氧化硅實現增透效果，同時限制二氧化釩相變過程中的體積效應，增加穩定性。
2、為了達成上述目的，本專利技術提供了一種熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，包括如下步驟：
3、s1，將v2o5粉末和moo3粉末進行研磨混合，熔融，保溫，加入離子水中攪拌至其完全溶解分散開后靜置，得到含有vo2納米顆粒和mo離子的混合溶液；
4、s2，將無水乙醇中加入正硅酸乙酯并進行攪拌，在攪拌的同時加入氨水，經水解反應得到含有sio2納米顆粒的溶液；將步驟s1得到的含有vo2納米顆粒和mo離子的混合溶液和含有sio2納米顆粒的溶液，加入去離子水進行水熱反應，經退火、干燥，得到vo2顆粒表面包覆sio2透明材料的前軀溶膠；
5、s3，將干凈的sio2玻璃襯底浸漬入步驟s2得到的前驅溶膠中，之后將該sio2玻璃襯底從前驅溶膠中提拉；提拉完成后將該sio2玻璃襯底停留在空氣中，之后將其進行烘干，得到具有vo2/mo復合薄膜的熱致相變玻璃涂層材料。
6、優選地，其中步驟s1中，所述v2o5粉末和moo3粉末的摩爾比為2.5-3.0。
7、優選地，其中步驟s1中，所述熔融溫度為700-800℃，保溫時間為30-40min。
8、優選地，其中步驟s2中，所述無水乙醇的體積占反應溶液總體積的70％～80％，所述反應溶液的組成為無水乙醇、正硅酸乙酯和氨水。
9、優選地，其中步驟s2中，所述正硅酸乙酯的濃度為0.2m-1.0m，所述正硅酸乙酯以反應溶液總量計的體積比為20％-50％。
10、優選地，其中步驟s2中，所述氨水的質量百分比濃度為25％，其體積為正硅酸乙酯體積的2-5倍。
11、優選地，其中步驟s2中，所述水解反應的溫度為20-25℃，時間為2小時-10小時。
12、優選地，其中步驟s2中，所述含有sio2納米顆粒的溶液中sio2納米顆粒的粒度為100nm-500nm。
13、優選地，其中步驟s2中，所述水熱反應的溫度為100-200℃，時間為10-24h。
14、優選地，其中步驟s2中，所述退火的溫度為500-600℃，時間為1-2h。
15、優選地，其中步驟s2中，所述烘干的溫度為80-100℃，時間為10-30min。
16、優選地，其中步驟s2中，所述vo2顆粒表面包覆sio2透明材料的前軀溶膠中，vo2的質量比例在20％-30％之間，sio2的質量比例在70％-80％之間，所述sio2的折射率為1.4-1.5。
17、優選地，其中步驟s2中，所述vo2顆粒表面包覆sio2透明材料形成包括sio2殼層的殼核結構，所述殼核結構的平均粒徑在100-300nm之間，所述sio2殼層的厚度在5-50nm之間。
18、優選地，其中步驟s3中，所述sio2玻璃襯底的純度>99％。
19、優選地，其中步驟s3中，所述提拉速度為1500-1800μm/s，浸漬時間為100-120s，停留時間為100-120s。
20、優選地，其中步驟s3中，所述烘干的溫度為80-100℃，時間為10-30min。
21、優選地，其中步驟s3中，所述vo2/mo復合薄膜中vo2顆粒的尺寸為100-500nm，所述vo2/mo復合薄膜的厚度為500nm-3μm。
22、為了達成上述目的，本專利技術還提供了一種熱致相變玻璃涂層材料，所述熱致相變玻璃涂層材料具有vo2/mo復合薄膜。
23、優選地，其中所述vo2/mo復合薄膜中vo2顆粒的尺寸為100-500nm，所述vo2/mo復合薄膜的厚度為500nm-3μm。
24、優選地，其中所述熱致相變玻璃涂層材料通過上述的方法制得。
25、為了達成上述目的，本專利技術還提供了一種節能汽車窗戶材料，所述節能汽車窗戶材料采用上述的熱致相變玻璃涂層材料。
26、優選地，其中所述節能汽車窗戶材料的相變溫度為40～45℃，可見光透過率為70～80％。
27、相比于現有技術，本專利技術具有以下有益效果：
28、本專利技術的熱致變色玻璃材料通過vo2納米顆粒的摻雜和復合技術，克服了現有材料的局限性，提供了一種低相變溫度(40～45℃)、高光學透明度(70～80％)和優異耐久性的節能汽車窗戶材料，具有廣泛的應用前景和顯著的市場競爭優勢；
29、本專利技術可解決玻本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述V2O5粉末和MoO3粉末的摩爾比為2.5-3.0；所述熔融溫度為700-800℃，保溫時間為30-40min。
3.如權利要求1所述的熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述無水乙醇的體積占反應溶液總體積的70％～80％，所述反應溶液的組成為無水乙醇、正硅酸乙酯和氨水；所述正硅酸乙酯的濃度為0.2M-1.0M，所述正硅酸乙酯以反應溶液總量計的體積比為20％-50％；所述氨水的質量百分比濃度為25％，其體積為正硅酸乙酯體積的2-5倍；所述水解反應的溫度為20-25℃，時間為2小時-10小時；所述含有SiO2納米顆粒的溶液中SiO2納米顆粒的粒度為100nm-500nm；所述水熱反應的溫度為100-200℃，時間為10-24h；所述退火的溫度為500-600℃，時間為1-2h；所述烘干的溫度為80-100℃，時間為10-30min。
4.如權利要求1所述的熱致相變玻璃涂層材料的制
5.如權利要求1所述的熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述SiO2玻璃襯底的純度>99％；所述提拉速度為1500-1800μm/s，浸漬時間為100-120s，停留時間為100-120s；所述烘干的溫度為80-100℃，時間為10-30min。
6.如權利要求1所述的熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述VO2/Mo復合薄膜中VO2顆粒的尺寸為100-500nm，所述VO2/Mo復合薄膜的厚度為500nm-3μm。
7.一種熱致相變玻璃涂層材料，其特征在于，所述熱致相變玻璃涂層材料具有VO2/Mo復合薄膜；所述VO2/Mo復合薄膜中VO2顆粒的尺寸為100-500nm，所述VO2/Mo復合薄膜的厚度為500nm-3μm。
8.如權利要求7所述的熱致相變玻璃涂層材料，其特征在于，所述熱致相變玻璃涂層材料通過1-6任一項所述的方法制得。
9.一種節能汽車窗戶材料，其特征在于，所述節能汽車窗戶材料采用權利要求7或8所述的熱致相變玻璃涂層材料。
10.如權利要求9所述的節能汽車窗戶材料，其特征在于，所述節能汽車窗戶材料的相變溫度為40～45℃，可見光透過率為70～80％。
...【技術特征摘要】
1.一種熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述v2o5粉末和moo3粉末的摩爾比為2.5-3.0；所述熔融溫度為700-800℃，保溫時間為30-40min。
3.如權利要求1所述的熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述無水乙醇的體積占反應溶液總體積的70％～80％，所述反應溶液的組成為無水乙醇、正硅酸乙酯和氨水；所述正硅酸乙酯的濃度為0.2m-1.0m，所述正硅酸乙酯以反應溶液總量計的體積比為20％-50％；所述氨水的質量百分比濃度為25％，其體積為正硅酸乙酯體積的2-5倍；所述水解反應的溫度為20-25℃，時間為2小時-10小時；所述含有sio2納米顆粒的溶液中sio2納米顆粒的粒度為100nm-500nm；所述水熱反應的溫度為100-200℃，時間為10-24h；所述退火的溫度為500-600℃，時間為1-2h；所述烘干的溫度為80-100℃，時間為10-30min。
4.如權利要求1所述的熱致相變玻璃涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述vo2顆粒表面包覆sio2透明材料的前軀溶膠中，vo2的質量比例在20％-30％之間，sio2的質量比例在70％-80％之間，所述sio2的折射率為1.4-1.5；所述vo2顆粒表面包覆sio2透明材...
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