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掺铝纳米氧化锌透明隔热涂层的研制

作　者: 郭友沛
导　师: 袁文辉；许业伟
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 纳米掺铝氧化锌共沉淀法共沸蒸馏法分散稳定性透明隔热涂层
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

纳米氧化锌(ZnO)是一种优良的半导体材料,在电子、光学、生物、医药、涂料等很多领域都展现出特殊的用途。掺Al后氧化锌的自由载流子浓度增加,电阻率大幅下降,在可见光区透过率高,对红外光线产生较强的反射,是一种理想的透明隔热材料。将纳米氧化锌铝加入到涂料中制成透明隔热涂料可有效解决玻璃的隔热问题,并具有工艺简单和低成本的优点,具有极高的应用价值和广阔的市场前景。本文以硝酸锌和硝酸铝为原料,氨水作沉淀剂,聚乙二醇2000为分散剂,采用共沉淀-共沸蒸馏干燥法制备了纳米掺铝氧化锌ZAO粉体;然后以六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠和十二烷基苯磺酸钠为分散剂,将纳米ZAO均匀的分散于去离子水中;最后将纳米ZAO的水分散体和树脂成膜物(苯丙乳液)混合均匀,即得纳米ZAO透明隔热涂层。用X射线衍射(XRD)、差热-热重分析(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)对制备的纳米ZAO粉体进行了表征;用马尔文纳米粒度仪、紫外可见光分光光度计、透射电镜(TEM)表征了纳米ZAO水分散液的分散稳定性;采用自制的隔热性能测试装置和紫外可见近红外分光光度计测试了透明隔热涂层的隔热性能和光学性能。XRD结果表明制备的ZAO粉体均为六方纤锌矿结构,没有任何铝元素的特征峰出现;SEM,TEM和粒径测试结果表明所制备的纳米ZAO粉体的平均粒径为20-80nm,且粒径均匀,分散性能优良;隔热性能测试显示该涂层具有明显的隔热效果,隔热温差达8-18°C,光学性能结果表明ZAO隔热涂层的可见光透过率大于88%,红外阻隔率大于50%。

掺铝纳米氧化锌透明隔热涂层的研制

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