网站导航 进入旧版 English

涂料技术

研究基于二氧化钒粉体的智能控温涂料现状

时间:2011-07-27 09:53:36 来源: 作者:聪聪 点击:
徐时清、赵康等人以浓硫酸和V2O5粉末为原料,乙醇和乙醚为洗涤剂,采用液相沉淀法,研究了以VOSO4为母体,制得VO2纳米粉的制粉技术,以及VO2粉末的晶化过程。雷德铭、何山等人采用V2O5、N2H4·2HCl、NH4HCO3为主要原料,通过合成在空气中稳定的(NH4)5[(VO)(6CO3)(4OH)9]·10H2O紫色晶体母体,并结合真空热处理,成功地合成粒径可控为10~60nm,VO1.950±x~VO2.050±(xx<0.005)整比性可控的无定形态、准结晶态或结晶态、颗粒均匀、呈球形的VO2纳米粉体。郭宁、徐彩玲等人用VOSO4水解法,并通过真空热处理,制得蓝黑色VO2粉末样品。随后他们又参考Tsang的工作,制得纳米级的VO2粉末。潘梅、钟红梅等人以V2O5、浓盐酸、盐酸肼、NH4HCO3、乙醇等为原料,采用沉淀法制备了氧含量不同的VO2-x纳米粉,并分析了氧含量对氧化钒纳米粉的晶格特性和结构相变造成的影响。罗民、高积强等人通过熔融V2O5粉末,并加入模板剂,利用水热釜中自生成压力,在150~180℃下水热处理,制得纳米针或纳米粉产物。林华、邹建等人通过将工业V2O5粉按比例加入草酸溶液中,制得蓝色母体物质VOC2O4·H2O,再将该母体置于管式真空炉中加热,制得纳米VO2粉末。徐灿阳、庞明杰等人以炭黑为还原剂,采用氮/氩气氛保护,在高温下还原V2O5,制得VO2粉末。杨冬梅、彭明福等人首次以钒渣浸出钒液为原料,成功制得VO2粉末。
2.2掺杂粉体的研究现状

相转变温度Tt一般与杂质含量、应力、制备工艺等有关,普通的VO2相变温度高于室温,但通过掺杂诸如W、Mo、F等,可将相变温度降至室温附近。

2.2.1钨、钼掺杂的研究现状

Stanley等人通过喷雾热分解硫酸氧钒溶液,成功地合成VO2超细粉末。随后他们在混合保护气氛下,喷雾热分解VOSO4·WO2Cl2与VOSO4·Mo2Cl2,制得了掺杂的VO2超细粉末,且这种掺杂所得的VO2超细粉末能较好地用到建筑物上作为室温温控材料。美国专利US6358307报道了一种合成掺钨二氧化钒的方法,其合成途径如下:加热偏钒酸和钨酸铵的溶液,使钨酸铵和偏钒酸经过缩合,生成混合有仲钨酸铵(NH4)2V6O16的糊状液体,将沉淀物过滤,洗涤,干燥后,置于密封管式炉中加热分解,制得掺杂二氧化钒。中国专利CN1162949A公开了一种未掺杂和掺杂的二氧化钒微粒及其制备方法,掺杂二氧化钒微粒只掺有一种金属离子。采用工业六聚钒酸铵(AHV)或偏钒酸铵(AMV)为原料,制备六聚钒酸铵(AHV)作为母体,热解制得非掺杂的二氧化钒微粒,或在上述母体中掺杂后进行热解,制得掺杂的二氧化钒微粒。

中国专利CN1279211A和CN1451633A均公开了一种VO2及其掺杂物纳米粉体和纳米陶瓷的制备方法。用H2C2O4·2H2O和N2H4·2HCl在盐酸介质中将V2O5还原制备VOCl2,将制得的VOCl2溶液与(NH4)2CO3或NH4HCO3反应,制备氧钒(IV)碱式碳酸铵母体,再将制得的母体在惰性气氛或含惰性气氛中热分解制得VO2粉体;在前驱体中掺杂Cr、Mo、W,制得掺杂Cr、Mo、W的二氧化钒纳米粉体。中国专利CN1693212A公开了一种二氧化钒纳米粉体材料的制备方法。

以V2O5和草酸为原料,制得固体草酸氧钒母体,然后将母体在真空条件下热解,制得二氧化钒纳米粉体材料。在制备母体时加入MoO3或N5H37W6O24,可制得掺杂Mo或W的二氧化钒纳米粉体材料。中国专利CN1899970A公开了一种制备高纯二氧化钒微粒的方法,以钒的氧化物或钒酸盐中的一种或几种物质为原料,将其与助剂一起研磨后放入气氛保护炉中,在常压下进行加热,通过控制升温速度、反应温度、保护气组分与流量以及恒温时间来控制产物相纯度和颗粒大小,经恒温转化后制得纯净、松散的二氧化钒粉体,经研磨和颗粒分级得到所需产品。中国专利CN101164900A公开了一种相变温度可控的钨掺杂纳米二氧化钒粉体的制备工艺。以V2O5、草酸、盐酸、有机胺-甲酸(摩尔比为1∶2)、水为原料,制得VOCl2溶液。再加入一定摩尔数的白钨酸,通入二氧化碳驱氧,将生成的晶体抽滤,洗涤,制得母体。将母体在450~800℃下加热,并保温2~3h,即得样品。
黄维刚、林华等人采用工业级的V2O5与一定比例分析纯MoO3混合,在840℃的温度下熔融,倒入去离子水中搅拌均匀,再与适量的草酸反应,制得掺杂Mo离子的含钒草酸盐母体。将母体放入石英舟,置于管式电炉内进行热分解反应,制得尺寸约26nm,形貌呈近球形且以Mo6+形式存在于VO2晶格中的掺杂Mo纳米VO2粉体。陈泳、张凯锋等人以V2O5、浓盐酸、甲醛为原料,钼酸为掺杂剂,通过还原反应制得母体,然后在氩气保护下于500℃高温热处理,制得Mo掺杂的纳米VO2微粉。样品的相变临界温度降低了10℃。

2.2.2二元掺杂的研究现状

目前大多数制备掺杂的VO2方法都是一元掺杂,即只掺杂钼或者钨,关于同时掺杂两种元素的报道很少。同时掺杂两种元素不仅能降低相变温度,还能改善粉体的其他性能。

黄维刚、范樵乔等人公开了一种复合掺杂二氧化钒纳米粉体材料的制备方法。所制备的复合氧化物分子式为V1-xMxO2-yZy,式中:0 3·智能控温涂料的研究现状

目前,关于VO2及其掺杂的涂层研究现状如下:中国专利CN1162949A公开了一种掺杂二氧化钒微粒的制造方法及加有该微粒的“智能”控温涂层,二氧化钒的通式为V1-xMxO2,式中:0≤x≤0.05,M是掺杂金属,如Nb、Ta、Mo或W。此二氧化钒微粒可用于涂料、清以及任何其它可逐层沉积的涂层组合物技术领域。中国专利CN1624041A、CN1624029A及CN1621459A中均公开了一种二氧化钒及其掺杂物系列粉体相变材料的太阳热智能控温高分子材料。

该高分子材料由高分子材料和复合颜料组成,这种高聚物薄膜能在V1-xMxO2相变温度TC以上全波段反射红外光,对太阳热反射效率高,降温效果好;能在TC以下全波段透过红外光,红外光透过率高,保温效果好,从而实现智能控温。中国专利CN183706lA公开了一种相变温度可调的相变智能材料及其制备方法。采用液相沉淀法制备掺杂二氧化钒母体,经过滤,洗涤,干燥,加热,结晶,制得具有金红石型晶体结构的V1-xMxO(20建筑涂料的制备方法,采用对太阳能的吸收发射呈常温可逆转换的材料与常温下热发射率随环境温度呈高低可逆转换的材料配用而制成。

关键词: 研究基于二氧化
发布评论
  • 验证码:

热门论坛

进入论坛