調光玻璃的熱致變色原理

2022-08-27 14:31:59

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調光玻璃通常是由普通玻璃上鍍一層可逆熱致變色材料而構成。經(jīng)過幾十年的研究和發(fā)展，人們已經(jīng)研發(fā)出了無機、有機、聚合物及生物大分子等各種可逆熱致變色材料。但是，對于調光玻璃來說，變色溫度要處于低溫區(qū)才具有實用價值。在眾多可逆熱致變色材料中，以釩的氧化物為基礎的薄膜涂層是人們研究的熱點。其中，VO 是人們最感興趣的氧化物，因為它的相變溫度(q'C)是68℃，在實際應用中具有重要意義。當溫度低于68℃時，VO 呈單斜晶系結構;溫度高于68℃時，呈四方晶系結構。由于晶系結構的變化，VO 的光學性質發(fā)生了很大的變化，而且這種變化是可逆的。

VO 薄膜實用化的前提條件是將其相變溫度由68℃降至接近室溫。實驗證實，相變溫度隨薄膜的制取方法和工藝而變化，另外還可以使用摻雜技術、氟化技術或降低表面應力的方法來降低薄膜的相變溫度。通常所用的摻雜元素有鈮、鉬、鎢等。F.C.Case通過摻雜0.9%的鎢鍍制了相變溫度為38℃ 的VO 薄膜。

多年來，人們一直致力于低溫熱致調光玻璃的研發(fā)，并取得了可喜的成果。美、德、英等國先后研制了一種新型低溫(20℃～50℃)熱致調光材料。這種新型熱致調光材料包含至少兩種折射系數(shù)不同的物質。在溫度較低時，這些物質靠分子間的作用力在分子水平上混合，此時材料透明：隨著溫度升高，分子熱運動加劇，當溫度升高到某一特定值時，發(fā)生相分離，形成無數(shù)個細微顆粒.對入射光造成強烈散射，因為大部分光線被漫反射，故此時材料變成不透明的白色。

調光玻璃的熱致變色原理