無機功能材料的紅外光學性能研.pdf

1、具有紫外吸收、近紅外反射和中、遠紅外吸收性能的功能材料，是科研工作者關(guān)注的一個熱點課題。功能材料具有紫外吸收性能，可以減弱紫外線對材料的老化和對人體的傷害；具有近紅外反射的性質(zhì)，可以減弱近紅外線產(chǎn)生的熱效應(yīng)，從而降低封閉空間的溫度，達到節(jié)省能源和保護環(huán)境的目的；具有中、遠紅外吸收的能力，可以實現(xiàn)軍事上的隱身效果。所以，此類功能材料有重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。 本文以硬脂酸、Al(NO3)3·9H2O、Y(NO3)3·6H2

2、O、正硅酸乙酯((C2H5)6SiO4)和鈦酸四丁酯(C16H36O4Ti)為原料，通過硬脂酸凝膠法制備了氧化物SiO2、TiO2、Y2O3和Al2O3，SiO2 摻雜金屬離子(Zn2+、Y3+、Al3+和Ti4+)以及二元功能材料TiO2-SiO2、Y2O3-SiO2和TiO2-Y2O3，三元功能材料SiO2-TiO2-Y2O3和SiO2-TiO2-Al2O3。應(yīng)用X-射線粉末衍射儀(XRD)、差熱-熱重(TG-DTA)、傅立葉變換紅

3、外光譜儀(FT-IR)、紫外-可見光-近紅外光譜儀(UV-Vis-NIR)和掃描電子顯微鏡(SEM)等測試手段對功能材料進行表征，并對影響功能材料光學性能變化的原因進行了分析討論，也給出了一些合理解釋。同時，探討了功能材料組分的濃度(Y2O3 或Al2O3)、焙燒溫度和焙燒時間對光學性能的影響。 實驗結(jié)果表明：當功能材料SiO2-TiO2-Y2O3中Y2O3 濃度為40％，焙燒溫度為800 °C，焙燒時間為3h時，功能材料的光學

4、性能最好，近紅外反射率可達到85％，中紅外透過率為40％，遠紅外透過率為30％；當功能材料SiO2-TiO2-Al2O3中Al2O3 濃度為20％時，近紅外反射率可以達到85％，中紅外透過率達到10％，遠紅外透過率等于0％。并且隨著焙燒溫度和濃度(Y2O3 或Al2O3)的變化，中紅外透過率與遠紅外透過率的變化趨勢一致。該功能材料可以作為涂料應(yīng)用于建筑、設(shè)備涂層等行業(yè)，也可以分散到有機溶劑里，制備具有紫外吸收、近紅外反射和中、遠紅外吸收