Prinsip thermochromism terutamanya menyesuaikan input radiasi solar (panjang gelombang tertumpu pada 190-3000nm) tenaga dan output tenaga hitam melalui tingkap berdasarkan suhu ambien. Bahan termokromik akan mengubah ketelusan, penyerapan, dan warna apabila suhu berubah. Thermochromic boleh digunakan sebagai strategi reka bentuk pasif untuk menyesuaikan transmisi inframerah berhampiran sambil mengekalkan transmisi cahaya yang kelihatan, tanpa memerlukan tenaga luaran atau operasi manual. Oleh itu, tingkap pintar thermochromic telah menjadi topik penyelidikan yang panas dalam membina tingkap penjimatan tenaga kerana struktur mudah dan prospek aplikasi yang luas.
Vanadium dioksida (VO2)adalah bahan perubahan fasa yang disebabkan oleh terma yang menarik banyak perhatian dalam bidang tingkap pintar. Ciri -ciri utama VO2 ialah logam yang boleh diterbalikkan kepada peralihan penebat (MIT) berlaku pada t ≈ 67 ℃, yang boleh digunakan secara langsung sebagai bahan filem thermochromic. Peralihan dari logam ke penebat dalam filem tipis VO2 disertai dengan perubahan mendadak dalam transmisi inframerah dekat: T> 67 ℃, dalam keadaan logam rutil tetragonal, transmisi inframerah berkurangan dengan ketara dan menjadi separuh telus; T ＜ 67 ℃, keadaan semikonduktor monoklinik, transmisi inframerah tinggi, telus [12-13]. Kira-kira 50% daripada tenaga radiasi solar tertumpu dalam jalur inframerah berhampiran, hanya dalam julat VO2 yang mengawal transmisi solar sebelum dan selepas peralihan fasa. Idealnya, pada musim sejuk, tingkap pintar berasaskan VO2 boleh membolehkan kebanyakan sinaran suria memasuki bilik; Pada musim panas yang panas, VO2 menjalani peralihan fasa dan cahaya inframerah berhampiran terutamanya dicerminkan di luar rumah untuk mengelakkan kenaikan suhu dalaman, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2C. Untuk memohon kepada tingkap penjimatan tenaga pintar, suhu peralihan fasa VO2 dapat dikurangkan ke suhu bilik atau bahkan lebih rendah melalui doping, kawalan mikrostruktur, komposit, hibridisasi dan kaedah lain. Oleh kerana suhu peralihan fasa VO2 bukan organik yang paling dekat dengan suhu bilik, dan peralihan fasa yang cepat dan boleh diterbalikkan dengan kebolehulangan yang baik, filem -filem tipis VO2 adalah pilihan pilihan untuk generasi akan datang salutan pintar pintar.
Proses penyediaan filem tipis VO2 terutamanya termasuk sputtering magnetron fizikal, sol-gel, pemendapan wap kimia, pemendapan laser hidrotermal dan berdenyut. Penyelidik di rumah dan di luar negara telah melakukan banyak kerja dan mencapai hasil yang bermanfaat dalam penyediaan, mekanisme peralihan fasa, dan peningkatan kecekapan meredup filem tipis VO2. Walau bagaimanapun, masih terdapat kesesakan dan cabaran dalam peralihan dari makmal ke aplikasi praktikal, seperti suhu peralihan fasa VO2 yang tinggi, kecekapan rendah peraturan cahaya solar, transmisi cahaya yang rendah, kestabilan cuaca yang lemah, dan warna yang tidak menarik (kuning kecoklatan). The research on VO modification includes element doping, multi-layer film structure design, microstructure design, etc. The Jin Pingshi research group at the Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, a representative research institution in China, has done a lot of systematic work in this area: doping of VO2 based smart windows, microstructure design and regulation, multi-layer composite, multifunctionality, working Prestasi, penyediaan fleksibel suhu rendah, peraturan warna, keselesaan kulit, keramahan antibakteria dan alam sekitar, dll.
Sebagai tambahan kepada bahan pintar VO2, pada masa ini, banyak bahan responsif terma baru, termasuk hidrogel, cecair ionik, perovskite dan metamaterial, juga digunakan dalam penyelidikan tingkap pintar thermochromic.
Sat Nano adalah salah satu pembekal terbaik vanadium dioksida VO2 nanopowder di China, kami boleh membekalkan zarah nano dan zarah mirco, jika anda mempunyai sebarang pertanyaan, sila hubungi kami di sales03@satnano.com
