电磁功能玻璃.
电磁功能玻璃的纳米孔结构设计与性能研究
电磁功能玻璃的纳米孔结构设计与性能研究引言：电磁功能玻璃是一种具有特殊性能和应用潜力的材料，其具备优异的透明性和导电性能。
纳米孔结构的设计与性能研究是实现电磁功能玻璃有序排列、增加界面反应面积、调控材料成分和性能的重要方法。
本文将围绕电磁功能玻璃的纳米孔结构设计与性能研究进行深入探讨。
1.电磁功能玻璃的纳米孔结构设计1.1 纳米孔结构的定义与特点纳米孔是指孔径在纳米尺度范围内的孔隙结构。
纳米孔结构具有高比表面积、孔径可调控、孔隙连通等特点，适用于储能、催化、吸附等领域。
在电磁功能玻璃中引入纳米孔结构，可以增加界面反应面积，提高材料的导电性能和透明性。
1.2 纳米孔结构在电磁功能玻璃中的应用通过设计合适的纳米孔结构，可以使电磁功能玻璃具备多种特性与应用，如透明导电薄膜、柔性显示器等。
纳米孔结构还可用作光学器件的控制结构，实现对光的传输、吸收和散射的调控。
2.电磁功能玻璃的纳米孔结构性能研究2.1 光学性能研究在电磁功能玻璃中引入纳米孔结构后，其光学性能会发生变化。
通过测量透射率、反射率、折射率等光学参数，可以研究纳米孔结构对电磁波的传输和吸收特性，进而探究透明性能的提高机制。
2.2 电学性能研究电磁功能玻璃的重要性能之一是导电性能。
设计合理的纳米孔结构可以提高电磁功能玻璃的导电性能。
通过测量电阻、电导率等参数，可以评估纳米孔结构对电磁功能玻璃导电性能的影响，为优化材料的导电性能提供理论依据。
2.3 热学性能研究纳米孔结构对电磁波的传播和吸收特性还与材料的热学性能密切相关。
通过测量热导率和热电性能等参数，可以探究纳米孔结构在电磁功能玻璃中的热学效应，并进一步优化材料在热学应用方面的性能。
3.纳米孔结构设计与电磁功能玻璃性能的关系3.1 孔隙结构形貌与性能的关系纳米孔结构的形貌直接影响材料的性能。
不同形状的孔隙结构对电磁波的传输和吸收产生不同的影响。
在设计纳米孔结构时，需考虑孔隙的分布、形状、大小等因素，并进行相应的优化，以实现材料性能的最优化。
玻璃改性
Low-E玻璃的特点及功能 太阳辐射能量的97％集中在波长为0.3-2.5um范围内，这部 分能量来自室外；100℃以下物体的辐射能量集中在2.5um以上 的长波段，这部分能量主要来自室内。 Low-E中空玻璃对0.32.5um的太阳能辐射具有60％以上的透过率，白天来自室外辐射 能量可大部分透过，但夜晚和阴雨天气，来自室内物体的热辐射 约有50％以上被其反射回室内，仅有少于15％的热辐射被其吸 收后通过再辐射和对流交换散失，故可有效地阻止室内的热量泄 向室外。Low-E玻璃的这一特性，使其具有控制热能单向流向室 内的作用。
1.1.3 憎水、憎油、防污染玻璃 日本、英国等玻璃公司已研制成功一种憎水、憎油、防污 染玻璃，利用氟系硅烷偶联剂，在玻璃表面涂敷处理，在常温 下就可形成一层牢固的硅氧烷薄膜层，可使玻璃表面获得憎水、 憎油、防污染、不黏性、耐药品性以及耐摩擦性等特性，使玻 璃不仅不沾水，而且类似油、蜡、泥土、灰尘、飞虫残骸、鸟 粪、指纹油迹、油墨等妨碍视野的污物也易于清除。另外，冬 季玻璃上的冰霜、雪水也极易清除，而且还有防止玻璃风化、 烤晒以及防止玻璃损伤的特征。这种玻璃最适合用于汽车交通 工具风挡及窗玻璃，更适合用于现代高层建筑物的幕墙玻璃门 窗。
1.1.1 二氧化钛（TiO2 ）光催化膜自洁玻璃 光催化膜自洁玻璃又称为自净玻璃，这种不用擦洗的自洁 玻璃属生态环保型“绿色玻璃”。它是一种在平板玻璃表面涂 覆了一层透明的二氧化钛（TiO2 ）光催化剂薄膜的新玻璃。当 这种被称之为“光触媒”的二氧化钛（TiO）光催化剂膜遇到太 阳光或荧光灯、紫外线照射后，在外界光的激发状态下附着在 表面的有机物、污染物变为二氧化碳和水且自动消除。目前它 已被广泛用于盖板玻璃、汽车玻璃、高档玻璃镜以及高级建筑 物的玻璃幕墙装饰玻璃。
调光玻璃原理
调光玻璃原理
调光玻璃是一种可以调节透明度的特殊玻璃，它可以根据外界光线和温度的变化，自动调节玻璃的透明度，从而实现隐私保护、节能环保等功能。
那么，调光玻璃是如何实现这一功能的呢？接下来，我们将从调光玻璃的原理入手，来详细介绍它的工作原理。
调光玻璃的原理主要是利用电磁学和光学原理。
它的主要组成部分包括两层玻
璃之间夹有特殊的调光膜以及一层导电涂层。
当外界电压施加在导电涂层上时，涂层上的电场会改变调光膜的结构，从而改变玻璃的透明度。
当电压施加时，调光膜分子排列有序，玻璃透明度增加；当电压断开时，调光膜分子无序排列，玻璃透明度减小。
这种调光玻璃可以根据需要实现透明和不透明的转换，从而满足不同场合的使用需求。
此外，调光玻璃还可以根据外界光线和温度的变化，自动调节玻璃的透明度。
它内置了光线感应器和温度感应器，可以根据外界光线和温度的变化，自动调节电压施加在导电涂层上的大小，从而实现玻璃透明度的自动调节。
当外界光线较强或温度较高时，调光玻璃会自动调节为不透明状态，起到隔热、隔光的作用；当外界光线较弱或温度较低时，调光玻璃会自动调节为透明状态，起到采光、节能的作用。
总的来说，调光玻璃的原理是利用电磁学和光学原理，通过调光膜和导电涂层
的配合，实现玻璃透明度的可调节。
同时，它还内置了光线感应器和温度感应器，可以根据外界光线和温度的变化，自动调节玻璃的透明度，从而实现隐私保护、节能环保等功能。
通过对调光玻璃原理的了解，我们可以更好地理解调光玻璃的工作原理，从而
更好地应用和维护调光玻璃，为我们的生活和工作带来便利和舒适。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
特种玻璃
特种玻璃特点
(4)玻璃功能的变化 玻璃已从单纯的透光材料和包装材料 发展成具有光、电、磁和声等特性的材料。由于生物玻璃的研 究成功，玻璃已从一种无生命的材料发展成为有机体的修补或 替换材料。 (5)玻璃制备工艺的变化 制备玻璃的传统方法是采用坩埚 窑和池窑工艺的高温熔融法，而特种玻璃的高温熔融法制备已 发展为电加热、高频感应加热、多层坩埚熔炼、高压真空熔炼、 太阳炉融化、等离子火焰融化以及激光融化等多种手段。此外， 制备玻璃的方法已经有气相合成、真空蒸发和溅射、CVD和 MOCVD等气相沉积、低温合成、高能射线辐照以及当前发展相 对较快的溶液-凝胶法等多种制备工艺。
玻璃的发展
玻璃的历史源远流长，传说中玻璃的形成有一段有趣 的叙述：古埃及商队在经过沙漠时，中途休息，遂取干枯 的沙漠植物生火做饭及夜晚御寒，事后以沙埋之。第二日， 临行前人们在沙堆中意外发现前夜沙里所埋皆为晶莹剔透 亮闪闪的宝贝，于是众人欢呼雀跃，这晶莹剔透的宝贝就 是现在我们熟悉的玻璃。 一般认为，第一块玻璃是距今五千年前于美索不达米 亚平原制造的（今伊拉克与叙利亚北部），当时的技术可 能是热融成型或模型铸造。在中国，迄今已知年代最早、 发现数量最多的自制玻璃杯来自于徐州的北洞山汉墓，制 造于公元前2世纪。
特种玻璃制备和加工
3.特种玻璃的制备和加工
(2)气相沉积法 该方法是以气体作原料，或者是将固 体原料气化成气体，再加热发生化学反应而制备玻璃或非 晶态物质。该方法主要用于光纤预制棒的制造，也用于光 掩膜基板的制造。在SiO2玻璃光纤预制棒的制造中是将 SiCl4（原料）液体保持在一定温度，让原料液化气化， 以氧气和氢气作为载气，将SiCl4和氧气、氮气的定比混 合气体以一定流量导入已加热到1400-1800℃的石英玻璃 反应管内，在石英玻璃管内壁沉积石英玻璃微粉，趁机完 后，在高温下加热烧结，形成制备光纤用的石英玻璃预制 棒，这就是所谓的管内沉积法。
电磁炉上的玻璃按键的原理
电磁炉上的玻璃按键的原理
一、电磁炉上的玻璃按键的原理
电磁炉上的玻璃按钮采用“触摸式按键”，它是一种非接触式的开关原理。
它是特殊原理的一种按键方式，主要特点是通过触摸来操作，不需要按下力度，只需要轻触或拂动，使玻璃按钮上的灰色的控制板发出低压信号，然后控制其他的按键。
电磁炉上的玻璃按钮的原理是：其中一面贴有导电膜的玻璃按键上装有灰色控制板，当它接触到按键时，它会产生一个细微的电流。
当按下时，灰色控制板上的玻璃按键会发出一个低压的信号，它会被电路接收，然后将信号解码，最后通过电路连接到按键，从而激活按键，实现被控制的功能。
电磁炉上的玻璃按钮原理有两大优点：首先，它可以有效地防止按键受到压力、电力等外部影响，确保了用户使用的安全性；其次，它的操作表现也较为精致，采用触摸式操作，无需按压力，可以轻触或拂动，从而实现操作功能，更加方便快捷。
总之，电磁炉上的玻璃按钮原理是通过触摸式的方式，发出低压信号，实现按键操作，具有安全精致的操作表现，是一种不错的按键设计方案。
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low-E中空玻璃简介
Low-E玻璃概述一、电磁波谱概述在光谱家族中，除了可见光之外，还有其他家族成员。
他们统称为电磁波。
从科学的角度来说，电磁波是能量的一种，凡是高于绝对零度的物体，都会释放出电磁波。
正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，除光波外，人们也看不见无处不在的电磁波。
电磁波谱可以按照波长或频率的顺序进行排列，如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是工频电磁波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。
以无线电的波长最长，宇宙射线的波长最短。
无线电波3000m-0.3mm，微波0.1-100cm，红外线0.3mm-0.75μm（其中：近红外为0.76-3μm，中红外为3-6μm，远红外为6-15μm，超远红外为15-300μm），可见光0.7-0.4μm，紫外线0.4μm-10nm，X射线10-0.1nm，γ射线0.1-0.001nm。
高能射线小于0.001nm，传真（电视）用的波长是3～6m，雷达用的波长更短，3米到几毫米。
电磁波波谱分布图如图1所示。
图1 电磁波波谱分布图图2为太阳辐射能量分布图，从图中可以明显看出，太阳辐射主要集中在可见光部分（380-780nm），波长大于可见光的红外线（>780nm）和小于可见光的紫外线（<380nm）的部分较少。
在全部的太阳辐射中，波长在150-4000nm的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者约占太阳辐射总能量的50%，后者约占43%，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的7%。
图2 太阳辐射能量分布图二、Low-E玻璃1. Low-E玻璃的概念Low-E玻璃——在玻璃表面镀上低辐射材料及金属氧化物膜，使玻璃呈现出不同的颜色。
其主要作用是降低玻璃的U值，同时有选择地降低Sc，全面改善玻璃的节能特性。
Low-E玻璃也叫低温辐射镀膜玻璃，是我国目前推荐的新型节能产品。
镀膜玻璃的节能性是通过改变玻璃表面的热反射特性而实现的，由于选择了不同的镀膜材料和膜结构而形成了两大系列产品，即热反射镀膜玻璃和低温辐射镀膜玻璃。
电磁功能玻璃精选文档课件
未来发展方向
智能化
未来电磁功能玻璃将更加智能化， 能够实现自适应调节、远程控制
等功能，提高使用体验和节能效果。
环保化
随着环保要求的提高，电磁功能玻 璃将更加注重环保性能，如采用可 再生能源、减少废弃物排放等。
定制化
未来电磁功能玻璃将更加注重个性 化需求，可以根据客户需求定制不 同规格、性能的产品，满足不同领 域的应用需求。
随着环保意识的提高和新能源技术的推广，电磁功能玻璃 在节能减排、智能家居等领域的应用前景更加广阔。
技术挑战与机遇
技术挑战
电磁功能玻璃的生产技术要求高，需要解决 材料、工艺、设备等多方面的问题，同时还 需要满足各种性能指标的要求。
技术机遇
随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现， 电磁功能玻璃的生产成本逐渐降低，性能不
06
电磁功能玻璃的案例分析
应用案例一：智能窗户
总结词
智能窗户利用电磁功能玻璃的特性，实现自动调节光线 和温度的功能，提高居住的舒适度和节能效果。
详细描述
智能窗户通过采用电磁功能玻璃，能够根据外界光线和 温度的变化，自动调节窗户的透光率和隔热性能。在阳 光强烈时，窗户能够自动调暗，减少光线进入，同时保 持室内温度适宜。在阴雨天或夜间，窗户则能自动调亮， 让室内光线充足，提高居住的舒适度。此外，智能窗户 还能有效降低空调和取暖器的能耗，实现节能减排的效果。
应用案例三：显示技术
总结词
显示技术利用电磁功能玻璃的透明和可调节特性的结 合，实现高清晰度、高亮度和高对比度的动态显示效果。
详细描述
在显示技术领域，电磁功能玻璃的应用能够带来革命性 的变革。通过将电磁功能玻璃与显示技术相结合，可以 实现动态、可调节的显示效果，具有高清晰度、高亮度 和高对比度的特点。这种新型显示技术可以应用于各种 领域，如商业广告、展览展示、影视制作等，提供更加 生动、逼真的视觉体验。同时，由于其可调节的特性， 这种显示技术还可以根据环境光线和观看角度的变化自 动调节显示效果，提高观看舒适度和视觉效果。
中国及部分省市电磁屏蔽材料行业相关政策汇总大力培育和发展基于互联网融合应用硬件产品
中国及部分省市电磁屏蔽材料行业相关政策汇总大力培育和发展基于互联网融合应
用硬件产品
电磁屏蔽材料是一种抗静电材料，主要用在导电高分子材料的填充物，其中银是最早开发的导电填料。
电磁屏蔽材料作为功能性新材料，是工业发展的必然需求，在高端装备产品、新兴产业装备、关键基础产品中都有着广泛的运用。
国家层面电磁屏蔽材料行业政策
显示，近些年，为促进电磁屏蔽材料行业发展，中国各部门纷纷出台了一系列政策，如2022年1月六部门发布的关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见提到，强化国家新材料生产应用示范、测试评价、试验检测等平台作用，推进催化材料、过程强化、高分子材料结构表征及加工应用技术与装备等共性技术创新。
中国电磁屏蔽材料行业相关政策汇总
地方层面电磁屏蔽材料行业政策
与此同时，各省市积极响应国家号召，陆续发布了一系列政策进一步推动电磁屏蔽材料行业发展，如浙江发布关于印发浙江省加快新材料产业发展行动计划(2019-2022年)的通知提到，加强高性能低功耗的功率铁氧体、新型高性能非晶纳米晶软磁材料、下一代高频稀土软磁材料、电磁屏蔽和吸波材料、复合软磁材料等软磁金属材料生产技术研发，满足电子信息领域需求。
各省市电磁屏蔽材料行业相关政策汇总。
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3).PDP用基板玻璃 (1）钠钙硅玻璃 目前，大部分PDP研究开发单位所用玻璃基板 仍为钠钙硅系统玻璃，也有使用在此基础上改进了 性能的钠钙硅玻璃，如旭硝子的Asahi玻璃，这种 玻璃的显著优点是价格便宜，且与已开发出的彩色 PDP其它材料的热膨胀系数相匹配，能进行大批量 生产。 这些玻璃的共同缺点是应变点低，热稳定性差。
显示领域将占有主导地位。
在军用方面, 广泛应用于预警-侦察机、潜艇、
水面战舰、装甲战车等平台,以取代目前的大型阴
极射像管；也可应用于陆军的“地面勇士计划”、
航空夜视眼镜、激光测距机/指示器、探雷用和通
用头部显示器；还可应用于M1A2坦克车长眼镜系统 及各种作战指挥平台的大型显示器。
2).PDP对基板玻璃的性能要求
2.静电键合玻璃及微晶玻璃 用微电子技术制造具有微电子器件那样尺寸 的微机械，再与集成电路集成在一起便形成了微 电子机械系统（ Micro Electronic Mechanical System,简称MEMS）。 它是集微型机械、微传感器、微执行器、信 息处理、智能控制为一体的多功能、高精度微电 子机械系统。
在玻璃的应变点附近，玻璃的黏度 - 弹性 性能变化很快，从而导致玻璃基板产生弯曲、 不规则形变和热收缩。
因而，基板玻璃具有高的应变点对 PDP的质 量也起着至关重要的作用。
(2）化学稳定性的要求
在等离子体显示器的生产过程中，要使用许
多化学溶剂进行涂膜和光刻，这就要求基板玻璃
具有良好的化学稳定性。在各种不同的光刻溶剂
微电子机械系统的技术目标是实现信息的 获取，处理，判断，执行一体化，具有尺寸
小、热容量低、易获得高灵敏度、高响应等
特征。这种系统化、多功能一体化和技术的
尖端化使MEMS成为一门跨学科跨领域的极具
生命力的新兴领域，引起人们的极大兴趣。
近年来，我国也在大力开展微电子机械系统 的研究。这种微电子机械系统的制作也是利用常 规的集成电路技术和微机械加工独有的特殊工艺 的组合，因为后者是制造微机械惯性传感器、微 执行器以及微电子机械系统的关键技术。
此后两年，又相继出现自扫描等离子体
显示器(SS-PDP)和直流等离子体显示器 (DC-PDP)。这三种PDP构成单色和多色等离 子体显示器的三个基本类型。
图1. 彩色PDP原理示意图 彩色 PDP 由数十万至数百万个放电单元组成，这些放 电单元由障壁将上下两块玻璃基板之间的空间分隔而成。
彩色等离子体显示屏在21世纪的军民两用平板
3）新型玻璃
由于传统玻璃用作PDP基板玻璃存在的一系列缺
点，开发PDP用新型基板玻璃材料引起世界各国材
料科学家和生产企业的极大兴趣。目前，日本旭硝
子公司和美国康宁公司已开发出彩色PDP专用基板
玻璃PD200和Cs25玻璃。
与传统钠钙硅玻璃相比，新型PD200和CS25基 板玻璃组分中碱金属氧化物含量已明显减少，氧化 铝含量有所增加。 一方面，较少碱金属氧化物的引入对Si-O-Si 键的断键作用较小，使得玻璃结构中[SiO4]四面 体的联接程度较传统玻璃高； 另一方面，作为中间体氧化物引入的氧化铝 在玻璃结构中参与玻璃网络结构的构成，起到修 补断网的作用，使玻璃结构趋向紧密。 因此，这两种新型玻璃都有着比传统钠钙硅玻 璃优异的性能。
(2）铅玻璃 铅玻璃具有良好的电气特性，并能在600℃的温 度下烧结,也常被用做PDP的基板玻璃。存在的问题： 铅有较大的氧化还原性，在烧结中会与氧化还原 性小的金属电极材料发生反应，使玻璃中以离子形 式存在的铅变成金属铅。 铅的熔点低，蒸汽压强高，这就会在基板玻璃与 电极材料间产生气泡，降低两种材料粘接的强度。 铅玻璃还存在毒性，含铅的材料会对人体健康和 社会环境造成严重的危害。
的侵蚀下，基板玻璃不能产生可见的缺陷。
(3） 电阻的要求
等离子体显示器的前基板上面制作有汇流 电极、透明电极、支撑电极等；后基板上则制 有与前基板上电极互相垂直的电极与肋条，并 涂有荧光粉。
在放电空间内充有用作气体电离放电的惰 性气体（通常是氖气）。从PDP的结构可以看 出，玻璃基板主要是用来密封内部的放电物质， 它必须保证内部与外部的电绝缘性，因此要求 基板玻璃有较高的体积电阻率。
(1）热性能的要求
彩色PDP的前后玻璃基板都需要经过一系列的 厚膜印刷和高温烘烤、烧结。通常这些烧结过程 温度控制在450～600℃之间，封接温度为380～ 400℃。 因此，彩色PDP基板玻璃的热稳定性对PDP的质 量起着非常重要的作用。
对目前所用 PDP 的基板玻璃来说，很多烧 结过程的温度高于玻璃的应变点。
电功能玻璃包括等离子体显示屏基板玻
璃、静电键合玻璃（含微晶玻璃）、电子封
装玻璃（如干簧管、玻璃粉和微晶玻璃粉
等）、快离子导体玻璃、电子导体玻璃、离
子与电子混合导体玻璃（如电致变色玻璃）
等。
磁功能材料则包括存储器及磁芯用的软
磁性陶瓷，电视显像管用的硬磁性陶瓷，
法拉第旋转玻璃（磁光玻璃）、电磁屏蔽
玻璃、计算机磁盘玻璃及治疗癌症用的微
晶玻璃等。
1.等离子体显示屏玻璃
1)．等离子显示器的开发历程 等离子体平板显示屏 ( 简称 PDP) 是利用气体放电发 光进行显示的平板显示器。 1927 年，美国电报电话公司贝尔实验室制作了一台 60cm×75cm、50×50个发光单元的气体放电发光显示装 置，用来演示直播电视，这是最早的等离子体显示器。 1966 年， Bitzer 利用交流气体放电现象发明的等离 子体显示屏，列入该年度美国工业 100 项发明奖行列。 一般认为这是世界上第一个等离子体显示器，因为它利 用交流放电，故称作AC-PDP。
例如，在传感器的制作方面，为了提高其性 能，减少体积，希望将所有元器件集成在一个芯 片上。制作传感器的材料有多种，如化合物半导 体、硅、陶瓷、铁电聚合物等，但人们普遍认为 制作集成传感器的最好芯片材料是半导体硅。
第6讲 电磁功能玻璃
电功能材料以陶瓷占的比重最大。包括集成电路用绝缘 陶瓷，电容器用的介电陶瓷，超声及换能设备用的压电陶
瓷、热释电陶瓷、铁电陶瓷等，用作传感器、变阻器及光
敏元件的半导体陶瓷，用于电池及传感器的快离子导体， 用于超导磁体及发电机的超导性陶瓷等。电子陶瓷材料已 形成较大规模的产业，新材料在不断涌现，成为无机非金 属材料领域非常重要的一大类材料。