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离子掺杂改性云母钛反射颜料光稳定性的研究

作　者: 李殿权
导　师: 吴笑梅
学　校: 华南理工大学
专　业: 材料学
关键词: 云母钛反射颜料光稳定性反射率耐老化性能隔热性能
分类号: TU551
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

建筑物在太阳光的照射下其表面温度上升，炎热的夏季外墙温度有时高达70～80℃，这种现象在我国夏季漫长的南方地区更为突出由于外墙热量向建筑物内部传导而导致在南方以空调能耗为主的建筑能耗居高不下，而城市的“热岛效应”进一步加剧了建筑能耗地攀升在建筑物外墙采用反射隔热材料是提高室内舒适度减少建筑物空调能耗的一种重要手段反射隔热涂料由于反射率高质轻施工方便等优点而越来越广泛地应用于建筑表面，有效地降低了建筑物表面温度，改善了室内温度环境反射隔热涂料的隔热性能是由其反射颜料决定的颜料反射率越高则涂料的隔热性能越好云母钛反射颜料不仅具有很高的反射率，同时也具有无毒耐酸碱耐热等特点，是理想的反射隔热材料但云母钛反射颜料中具有光催化活性的TiO₂会对涂料基料产生降解而使涂料加速老化使用寿命缩短本文研究了云母钛反射颜料比表面积及TiO₂晶型等对其光稳定性的影响，通过离子掺杂的方法来改性云母钛反射颜料，在保证颜料高反射率的同时使其具有高光稳定性，并对其机理进行了分析研究结果表明：τ1υ未掺杂的云母钛反射颜料τ空白样υ在800℃下煅烧后仍然主要以锐钛矿型TiO₂的形式存在，在1000℃时出现60.5%金红石型TiO₂随着煅烧温度的增加颜料的光稳定性提高，但在800℃时其对罗丹明溶液的降解率高达78.5%，1000℃时也可达22.1%，远远高于默克颜料5.6%的降解率τ2υSn4+掺杂能有效促进金红石生成，金红石含量随着Sn4+掺量的增加而增加，800℃时1.0%Sn4+掺量下金红石含量已达63.5%，此时颜料对罗丹明的降解率为18.0%，低于空白样1000℃时的降解率τ3υFe³⁺掺杂能有效促进金红石生成，800℃时1.0%Fe³⁺掺量下金红石含量已达60.3%，而Cr³⁺掺杂不会促进金红石生成但是Cr³⁺ Fe³⁺掺杂都能有效提高颜料的光稳定性，800℃时0.5%Cr³⁺1.0%Fe³⁺掺量样品对罗丹明溶液的降解率分别为2.2%3.7%，低于默克颜料5.6%的降解率τ4υ颜料的光稳定性越高，其制备的涂层耐老化性能越好，800℃时0.5%Cr³⁺1.0%Fe³⁺掺量样品及默克颜料制备的涂层在14d紫外老化后，表面均没有发生任何变化；离子掺杂改性云母钛反射颜料对其反射率的影响较小，各颜料反射率相差小于3.0%，它们制备的涂层隔热性能接近，隔热温差的最大差值仅1.4℃

离子掺杂改性云母钛反射颜料光稳定性的研究

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