环保型低辐射_自清洁玻璃的研究

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一种低辐射自清洁复合功能玻璃及其制备方法

一种低辐射自清洁复合功能玻璃及其制备方法

在 线 检 测装 置
< 申请号> 0 7 0 1 6 2 0 1 5 2 0 8
以是 浮法玻 璃 、 板玻 璃 、 花玻璃 、 平 压 钢化 玻璃 、 辐 低
射镀 膜玻璃 或热 反射镀 膜玻璃 。粘 结层 , 以是任何 可

本 发 明公 开 了一 种基 于 机器 视 觉 的浮 法玻 璃 缺
种能 将两 片 玻璃 通过 某种 方 法粘 结 起来 的材 料 或
陷在线 检测装 置 。光 源为 红色发 光二极 管 , 源柜位 光 于被测 玻璃下 方 , 源柜 顶部狭缝 与玻璃 的行 进方 向 光
垂 直 。摄 像机组 位 于被测玻 璃上 方 , 制柜 内设 置有 控 客 户机组 、 工业 交换机 和信 号滤波 器 。客 户机组 设置
器控 制打标 机工 作 , 并将 缺 陷信息 录入产 品缺 陷数 据 库 , 输 出统计报 表 。本 发 明装 置 能够对 浮法玻璃 生 并 产过程 中出现的缺 陷进行 实时检 出、 示 、 显 存储 , 能 并
够实现 对夹杂 、 气泡 、 畸变等 缺陷 的准确分类 识别 。 光
此玻 璃 同时能 耐 太 阳紫外 光线 的辐射 ,透光 率 不 下 降 ,这样 可 以更加有 效地延 长盖 板玻璃 的使 用 寿命 ,
材料 浓 度 、 掺杂 离子 种类 、 分解 温 度及 膜 层厚 度 的 热
种用 于玻璃 幕墙 的压 花玻 璃组 件 , 主体 是夹 其
层玻 璃 , 特征是夹 层玻璃 由一 片压 花玻璃 和一 片浮 其
法玻 璃 中间用 P B胶 片粘 接在 一起 组成 。这 种压 花 V
合理 控 制 , 使镀 制该 膜 的玻璃 具 有低 辐 射性 能 , 成 制
< 申请 号 > 0 7 4 6 2 2 0 10 6 5 0

美研究开发出自洁不反光纳米结构玻璃

美研究开发出自洁不反光纳米结构玻璃
是 玻 璃 。 该 研 究 结 果 刊 登 于 美 国 化 学 会 的 { ACS N 》 期 刊 上 。 }米
会构 造 一个更 加绿 色 的工程 学 。 ”
( 技 日报 ) 科
该 玻 璃 的 表 面 结 构 为 高 l0 n O 0 m、 基 底 宽 2 0 m ̄ 米 的纳 米锥 阵列 。研 究人 员采 用 了适 0n f l 于 半 导 体 的 涂 料 和 蚀 刻 技 术 的 新 式 制 造 方 法 ,先 在 玻 璃 表 面 涂 上 几 个 薄 膜 层 ,其 中 包 括 光 阻 层 ,然 后 连 续 蚀 刻 产 生 圆锥 形 状 。 由 于 生 产 过 程 简 单 ,无 需 特 定 方 法 便 可 在 玻 璃 或 透 明 聚 合 物 薄 膜 表 面 形 成 这 种 结 构 , 只 增 加 了 极 小 的 制 造 成 本 , 该 团 队 已经 对 这 一 生 产 过 程 申请 了 专 利 。 研 究人 员 说 ,研 发 的灵感 来 自于 大 自然 中 荷 叶 表 面 构 造 、 沙 漠 甲 虫 甲 壳 以 及 蛾 的 眼 睛 ,这 种 新 型 玻璃 集 多 种 功 能于 一 身 , 可 白 洁 、防 雾 和 防 反 光 。虽 然 通 过 显 微 镜 观 察 , 玻 璃 表 面 的 纳 米 尖 锥 阵列 显 得 很 脆 弱 ,但 计 算 表 明 ,它 们 应 该 可 以抵 抗 大 范 围 的 力 量 , 包 括 强 暴 雨 雨 滴 的 敲 打 和 直 接 用 手 指 戳 。 研 究 人 员希 望 通 过 廉 价 的制 造 工 艺 ,将 其 应 用 于 光 学 器 件 、 智 能 手 机 和 电视 屏 、太 阳能 电 池 板 、汽 车 挡 风 玻 璃 ,甚 至 建筑 物 的窗 户 屏
率 可 达 0 1瓦 特 , 相 当 于 此 前 被 认 为 最 适 .7 用 于 振 动 发 电 的 铁 镓 合 金 的 约 2 5 , 是 陶 .倍 材 料 的 1倍 。 如 果 材 料 尺 寸 更 大 , 能 获 得 0 瓦特 的 输 出 功 率 ,达 到 世 界 最 高 水 平 。

玻璃材料研究的新进展与应用前景

玻璃材料研究的新进展与应用前景

玻璃材料研究的新进展与应用前景近年来,玻璃材料作为一种重要的结构材料,在科技、生活、医疗等领域都得到了广泛的应用。

而随着各种新材料在研究和应用中的成果不断涌现,玻璃材料研究也在不断开拓新的领域,形成了一些新的进展和应用前景。

一、玻璃材料的多功能化玻璃材料的多功能化是当前玻璃研究的一个热点。

多功能化的玻璃可以集多种功能于一体,比如防紫外线、抗污染、抗菌、自清洁、隔热、荧光、离子导电、柔性等等。

在建筑领域,多功能化的玻璃可以实现建筑外墙的保温、隔热、太阳能利用等等;在汽车领域,多功能化的玻璃可以实现车窗防紫外线、防雾、自动清洁等等。

多功能化的玻璃材料需要通过合理的材料设计和制备方法实现。

目前,许多新的合成方法已经被应用到了多功能化玻璃制备中,比如溶胶-凝胶法、反相微乳法、氧化-还原制备法等等。

这些方法可以调控材料晶体结构、表面形貌、成分组成等,从而实现多种功能化。

二、玻璃陶瓷材料的应用拓展玻璃陶瓷材料是一种非晶态氧化物玻璃及其晶化体系,介于普通玻璃和晶体之间。

近年来,这种材料在生物医疗、电子信息、光学器件等领域得到了广泛的应用。

在医疗领域,玻璃陶瓷材料可以用来制备人工关节、人造牙、人工骨等医疗器械。

这种材料具有高密度、高强度、低磨损、生物相容性好等优点,可以很好地模拟人体组织。

在电子信息领域,玻璃陶瓷材料可以用来制备高密度、高速度、高精度的微电子器件。

这种材料具有低介电常数、高机械强度、良好的耐电热性能等优点,可以实现半导体器件和集成电路器件的高性能化。

三、玻璃膜材料的发展玻璃膜材料是一种在玻璃表面形成的薄膜,主要包括氧化物膜、金属膜、有机膜等。

近年来,玻璃膜材料的发展已经成为一种新的玻璃研究领域,得到了广泛的应用。

在建筑领域,玻璃膜材料可以用来制备隔热、防紫外线、反射窗、电控窗等。

这种材料具有低透光率、高反射率、高遮光性能等优点,可以实现建筑外墙的保温、隔热、太阳能利用等等。

在光学领域,玻璃膜材料可以用来制备反射镜、滤光镜、偏振镜等光学器件。

自清洁防雾玻璃的研究进展

自清洁防雾玻璃的研究进展
d i s c u s s e d i n d e t a i l .
Ke y wo r d s :s e f—c l l e a n i n g a n d a n t i —f o g g i n g g l a s s ;T i O2 ;s u p e r—h y d r o p h i l i c i t y
O 前 言
自清洁玻璃是指普通玻璃在经过特殊的物理或化学方法处理后 , 其表面产生独特的物理化学特性 , 从而 无需通过传统擦洗方法就可以达到清洁效果 的玻璃 。玻璃的雾化是指湿气或蒸汽冷凝在玻璃制品表面形成
微小水滴的过程 , 而防雾玻璃就是指普通玻璃在经过特殊处理之后 , 表面具有了超亲水特性 , 使由于雾化而 形成的微小水滴迅速铺平 , 从而对镜面成像 、 能见度和玻璃的透过率产生影响 “ ] 。 自清洁玻璃从制备方法上主要分为两大类 J : 超亲水 自清洁玻璃和超疏水 自清洁玻璃。若该涂层为超
摘要: 论述 了自清洁防雾玻璃的主要制备方法, 并比较 了各种方法的优缺点, 详细介绍 了自清洁 防雾玻璃 的最新研 究进展 , 并对其今后的研究方 向进行 了 展望。
关键词: 自清 洁 防雾玻 璃 ; T i O 2 ; 超 亲水
中图分类号 : T Q 1 7 1 . 7 2 4
F E N G Y u - e n g , W A N G L i — x i n
( S u z h o u N a n o t e c h C o r p o r a t i o n , S u z h o u 2 1 5 2 0 0 , C h i n a )
Ab s t r a c t : I n r e c e n t y e a r s ,s t u d i e s o n s e l f— c l e a n i n g a n d a n t i— f o g g i n g s l a s s h a v e a t t r a c t e d g r e a t

自洁玻璃的研究现状及其发展趋势

自洁玻璃的研究现状及其发展趋势

建筑 玻璃 与工业 玻璃 2 0, 7 0 7№
光催 化是 纳米 半导体 独 特性能 之一 , 这种 纳 米材
料在 光 的照 射下 , 光 能 转化 为 化学 能 , 进 有机 物 把 促 发生反应 的过 程称为 光催 化 。其 基 本原理 是 : 当半 导
益。
实现 的 决定 因素 , 采用 纳米 级 粒径 的光催 化 剂 , 玻 对
璃表 面 进行 适 当处 理 , 形成 纳 米级 的微孔 结 构 , 其 使 具有超 亲水性 , 能大 大提 高光催化 剂 的活 性 。

2 自洁 玻璃 的工作 原理
1 一 4
维普资讯
玻 璃研究存 在 的问题 , 提出今后 研究 的方 向。
关键 词 :自洁玻璃 光催化 TO 膜 可 见光 降解 i2
1前 言
综 上所述 超亲 水 自洁玻 璃( 称 自洁玻 璃) 简 的含义 为 : 过在玻璃 表 面形成 纳米 级微 粒和 纳米级 微 孔结 通
随 着玻 璃幕 墙 、 璃屋 顶 、 璃 结 构在 高 层建 筑 玻 玻
维普资讯
Ar hi e t r a d n us ri G as № 7 c t c u al n I d t a1 l s 20 7 0
4 密封材 料的验 收
G 1 7 6标 准进行 密封胶 与玻 璃 的粘 结性 试验 , B67 与一 道 密封胶 的相 容性试 验 , 格后方 能使用 。 合 53 中 空 玻 璃 用 弹 性 密 封 胶 使 用 前 应 按 . G 17 6附 录 D进行混 合均匀 性 、 用期 的检验 。 B67 适
中 的大规 模 应用 , 璃 的清 洁 问题 越来 越 突显 , 用 玻 采 擦 窗机 清洁玻璃 既不 经济 又不方 便 , 寻求一 种具 有 自

自清洁玻璃的研究

自清洁玻璃的研究

自清洁玻璃的研究选题意义随着对环境恶化给人类生活带来危害的认识以及对环境保护要求的提高,人们对使用具有环保作用且利用自然条件达到自动清洁作用,又能美化环境的绿色建筑材料的要求越来越迫切。

玻璃幕墙因其功能性和装饰性等优点被建筑师们所青睐,但玻璃幕墙的清洁却是一个令人头痛的问题,使用洗涤剂来清洁玻璃不仅污染环境,也浪费大量的水资源。

依靠自然的水冲刷的自清洁玻璃是从根本上解决玻璃清洗的最有效方法,因此研究制备自清洁玻璃成为当今的研究热点。

自清洁玻璃看上去洁净、透明,与普通玻璃并无二致,但它的安全性、自洁性、却是普通玻璃所无法比拟的。

它的与众不同就在于那层高科技含量的“外衣”—自清洁薄膜。

这层膜使玻璃宛如一张透明的荷叶,水滴其上,恰似雨打荷叶,瞬间滚落,不留踪迹。

自清洁玻璃简介自清洁玻璃可分为两大类: 亲水性自清洁玻璃和疏水性自清洁玻璃。

亲水性自清洁玻璃是在普通玻璃表面加了一层超亲水性薄膜。

最常用的是TiO2光催化薄膜。

它具有良好的光催化性能,在抗菌除臭、污水处理、空气净化等方面有广阔的应用前景。

TiO是N 型半导体金属氧化物,在同类(如Zno 、2等)物质中具有氧化活性好、稳定性强、无毒等优点,是一种绿色环境CdS、WO3友好型材料。

该薄膜在紫外光的照射下,不但能分解有机污染物,而且滴在薄膜上的水滴与薄膜的接触角很快变为零,这些特性使得TiO2光催化薄膜具有自洁去污,易于清洗,防水雾等功能。

疏水性自清洁玻璃是在普通玻璃表面涂一层超疏水薄膜。

这种超疏水薄膜主要为有机物薄膜,因为有机聚合物是主要的疏水物质, 其疏水性分子中除了碳外, 含有大量低表面能的硅、服等原子基团, 它能极大地降低材料的表面能, 使其对水的接触角增大(通常大于1000)。

目前主要应用氟硅烷系( FAS) 、氟系及有机硅化合物等来提高疏水性。

其中氟硅烷系( FAS) 有机物具有特殊的化学惰性, 即不溶于水也不溶于酸碱溶液, 且对各种气体和水蒸气具有很小的渗透性,因而得到了广泛应用。

自清洁玻璃原理

自清洁玻璃原理

自清洁玻璃原理
自清洁玻璃是一种特殊的玻璃,能够自动清洁表面的污垢和污染物。

它的原理是利用紫外线和水分子,使得玻璃表面形成一层非常薄的水膜,这层水膜能够将表面的污垢和污染物溶解并排出。

在自清洁玻璃上,有一层纳米级别的二氧化钛涂层。

当紫外线照射在这层涂层表面时,会激活二氧化钛,使其和水分子产生反应,形成一层亲水的氧化物表面。

这层表面吸附水分子,并且使得水分子形成一层连续的水膜,从而防止污垢和污染物附着在玻璃表面。

当雨水或清洗水流过自清洁玻璃表面时,这层水膜会随着水流一起排出,将表面的污垢和污染物一起带走。

这种自动清洁的功能使得自清洁玻璃非常适用于高层建筑、大型广告牌、太阳能电池板等需要经常清洗的场合。

自清洁玻璃的使用不仅能够省去清洗的费用和时间,还能够减少清洗过程中使用的化学清洗剂对环境的污染。

随着科技的不断进步,自清洁玻璃将在更多的领域得到应用,为人们带来更加便捷和环保的生活方式。

- 1 -。

自清洁玻璃的研究进展

自清洁玻璃的研究进展

第37卷第9期2009年9月化 工 新 型 材 料N EW CH EMICAL MA TERIAL S Vol 137No 19・11・基金项目:上海市科委纳米专项资助项目(0352nm064),东华大学科学技术发展基金资助作者简介:段琼娟(1985-),女,研究生,研究方向:纳米材料及纳米复合材料。

自清洁玻璃的研究进展段琼娟 王 彪 王华平(东华大学材料学院,上海201620)摘 要 分别论述了超亲水和超疏水自清洁玻璃的主要制备方法及各种方法的优缺点,详细阐述了自清洁玻璃的最近研究进展,并对其今后的研究方向进行了展望。

关键词 自清洁玻璃,氧化钛,超亲水R esearch progress of the self 2cleaning glassDuan Qiongjuan Wang Biao Wang Huaping(College of Material Science and Engineering ,Donghua University ,Shanghai 201620)Abstract In recent years ,studies on self 2cleaning glass have attracted considerable attention.The preparing meth 2ods and the latest research works of self 2cleaning glass had reviewed.The further development of the self 2cleaning glass had also discussed in detail.K ey w ords self 2cleaning glass ,TiO 2,super 2hydrophilicity 所谓自清洁玻璃,是指普通玻璃在经过特殊的物理或化学方法处理后,其表面产生独特的物理化学特性,从而使玻璃不再通过传统的人工擦洗方法而在自然雨水的冲刷下达到清洁一新的状态。

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(总第98期)
广西轻工业
GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY
2007年1月
第1期
现代绿色生态建筑,从建筑物的门窗、幕墙到屋顶结构等,越来越多地利用了太阳能。

太阳能把光-热和光-能转换功能已经应用在各种各样的玻璃上。

可以说,玻璃在现代绿色生态建筑的发展中越来越重要。

玻璃的不同性能与功能主要是通过玻璃表面改性、玻璃本体改性和玻璃与功能材料的复合实现的。

玻璃材料科学技术的发展提供了越来越多满足建筑绿色生态化要求的建筑玻璃产品,包括低辐射玻璃、
自清洁玻璃、高透明度白玻璃、电致变色玻璃、钢化玻璃、防火玻璃等及其复合的多功能玻璃门窗产品。

了解功能玻璃材料科技与产品的发展及其在生态建筑中的应用,对实现健康、
舒适的居家环境,是十分必要的。

设计出适合现代文明需要的绿色生态建筑产品,实现整个社会的建筑节能环保尤为重要。

1低辐射-自清洁玻璃简介
1.1低辐射玻璃的工作原理
当不透明物体被太阳光照射后,物体吸收太阳能而被加热。

同时以红外长波形式把获得的能量向外辐射。

在夏季,低辐射玻璃可以使适量太阳光透过,同时把由室外道路以及周围建筑物吸收太阳能而产生的强烈可见红外辐射阻挡在室外,从而大大降低建筑物空调设备费用;在冬季,低辐射玻璃可以透过太阳能可见光部分的热量,同时强烈反射室内取暖设施、人体、照明设施辐射的长波辐射,阻止其向外辐射散失。

所以能有效地保持室内温度,降低冬季室内空调费用。

为了进一步提高建筑物玻璃的热阻断性,常常将低辐射玻璃与普通玻璃组合成中空玻璃使用,这样可以更好地提高玻璃的节能效率[1]。

1.2自清洁玻璃的工作原理
在玻璃表面镀上一层坚硬牢固的纳米锐钛矿二氧化钛膜层。

膜层经太阳光中的紫外线照射,能够将玻璃表面有机污染物高效降解为二氧化碳和水,这些无机物质很容易脱离玻璃表面使得玻璃易于清洗。

雨水落在或者喷涂到玻璃表面,形成的是一层薄的水膜,而不是水珠,雨水不会聚集在一处而是扩散到整个表面,这样就均匀地冲刷掉粘在玻璃表面上的污迹,不会留下普通玻璃上难看的条痕。

通常自然的降雨能够使自清洁玻璃保持长期的清洁效果,在雨水稀少时,降解后的污迹颗粒
能够被风吹掉,用清水简单地冲洗也能起到使玻璃保持洁净的效果。

2低辐射-自清洁玻璃幕墙构造
具有隔热、节能效果的低辐射建筑玻璃是通过在玻璃表面镀膜实现的。

在线镀的膜称为硬质膜或在线膜,其特点是:膜层较硬,牢固度好,耐磨性强,不易被划伤破坏;能像普通平板玻璃一样长期储存,并且加工性能好,可钢化,可热弯曲,膜的性能不易退化;既可暴露在环境中单片使用,也可制成中空玻璃、夹层玻璃使用。

离线镀的膜存在膜层较软,耐磨性和牢固性较差,对湿度较敏感,不宜长期存放,暴露在空气中可能被腐蚀等问题。

因此,必须加工成中空玻璃,以免暴露在外部环境中[2]。

低辐射玻璃结构如图1所示。

建筑物最易散热的位置是所谓的开口部,即门和窗户,其散热量占总散热量的60%以上,因此建筑节能的重要环节也在
环保型低辐射-自清洁玻璃的研究
李海洋1,陈耀存2,杜湘琴1,张静萍2,蔡弘华1,罗仲宽

(1.深圳大学化学与化工学院,广东深圳518060;2.深圳龙华自来水有限公司,广东深圳518000)
【摘要】在洁净玻璃表面分别制备了二氧化钛自清洁涂层和低辐射涂层,
组合后形成了环保型低辐射-自清洁玻璃,并对
其基本构架及工作机理做了简单的分析。

分析结果表明:环保型低辐射-自清洁玻璃节能及环保性能强,是一种理想的建筑材料,
有良好的应用前景。

【关键词】低辐射玻璃;自清洁玻璃;环保【中图分类号】TU201.5
【文献标识码】A
【文章编号】1003-2673(2007)01-0033-02
【作者简介】
李海洋(1981-),男,湖南岳阳人,硕士研究生。

【基金项目】
浙江省科技计划重点攻关项目(2005C11044)图1低辐射玻璃结构示意图
图2低辐射-自清洁玻璃结构示意图
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于窗。

另外现代高层建筑大多采用玻璃幕墙,其大规模的使用面积使得保持室内温度所消耗的能量相当大,而且这些玻璃幕墙也带来了难清洗的问题。

如果采用常规的清洗方法,则存在清洗费用高、不利于环保等问题。

为了充分利用太阳光线和Low-E玻璃中空结构设计,我们在中空玻璃室外玻璃面镀上一层二氧化钛自清洁涂层,用来保持外层玻璃的清洁以及室内的温度,同时结合Low-E玻璃独特的结构协同防雾。

低辐射-自清洁玻璃结构如图2。

3低辐射-自清洁玻璃功能机理
在寒冷的冬季,太阳热辐射透过玻璃进入室内增加室内的热能,而室内的暖气、家电、人体等发出的远红外被阻隔反射回室内,有效地降低暖气能耗;而夏季室外的大部分中远红外线被Low-E玻璃反射,限制了室外的热辐射进入室内,建筑节能降耗能力大大增强。

自清洁玻璃则是通过在玻璃表面镀制TiO2光催化涂层来实现的。

该涂层在阳光中的紫外线的作用下,将其表面附着的有机物分解为H2O和无害的无机物,使玻璃表面具有超亲水性,从而使玻璃变得易清洗、不结雾。

当水在TiO2薄膜表面的接触角小于15°时具有高的水流动性,小于10°时有自清洁效果,小于7°时有防雾效果,其自清洁与防雾效果分别如图4和图5所示。

因此高度亲水化表面可起到防止水分子在表面凝聚成小液滴起到防雾效果,可用于建筑玻璃幕墙、浴室的镜子、农用暖房薄膜、仪器仪表的显示屏、汽车交通工具的门窗玻璃及反光镜等。

如果与低辐射玻璃组合起来则更能发挥其特性,如协同防雾等功能。

我们知道低辐射玻璃在冬季减少了室内窗户附近所谓“冷辐射区”,故而不易结露。

在室内温度20℃、湿度为50%时,不同的结构的窗户玻璃,结露温度相差很大,数据如表1所示[3]。

假如在低辐射玻璃外层镀上二氧化钛自清洁涂层后,其防雾效果会更加优良。

表1不同玻璃结露温度
注:中空玻璃表示法,中间A6表示空气隙厚度,两侧3mm表示内外两层玻璃
由此可知,低辐射-自清洁玻璃不仅节能降耗,在环境环保方面也能起到一定的作用。

为了向节约型社会转变,我们应充分利用这些绿色环保技术。

4结论
(1)在低辐射中空玻璃的外层面镀上二氧化钛自清洁涂层后,制成了环保型低辐射-自清洁玻璃。

(2)环保型低辐射-自清洁玻璃能很好地保持室内温度,又可以保持玻璃清洁。

(3)此玻璃既节能又环保,适应当前政府提出的建立节约型社会的要求,对于发展新型的节能和环境协调型材料具有重要意义。

参考文献
[1]周婷婷,陈宏俊.高性能低辐射玻璃的研究进展及应用[J].国外建材科技,2004,25(3):40-42.
[2]徐永模,孙芹先.建筑功能玻璃与绿色生态建筑[J].中国建材,2004,24(2):64-69.
[3]顾大勇,许维钧.Low-E镀膜玻璃应尽早进入我国民宅[J].中国建材,1999,19(2):59-60.
图3Low-E玻璃工作示意图
图4普通玻璃(左)与镀有二氧化钛自清洁涂层玻璃(右)在室外放置50天后表面亲水性照片图5普通玻璃(左)与镀有二氧化钛自清洁涂层玻璃(右)在室外放置50天后表面防雾效果照片
34。

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