热致变色玻璃材料的制备论文

时间:2018-09-23 12:23:28 材料毕业论文 我要投稿

热致变色玻璃材料的制备论文

  所有居住所用的建筑物都会留有窗户,窗户上安装的玻璃都能够透过光线,从而达到白天取光的目的,这些玻璃不仅能透过光,还能吸收热量,使建筑物内部能够聚集热量,从而降低传统的取暖方式所消耗的能源。但是在炎热的夏季,这种特性就会使建筑物内部吸收大量的热量,为了维持室内的温度,这就需要进行制冷的方式,这样无疑会使我国能源的消耗大幅度的提升。为了降低这些消耗,我们就需要研制出一种能够在低温时大量吸收外界光线,聚集热量并且能够在高温时大量反射外界光线,降低室内的温度的玻璃。拥有这种特殊功能的玻璃不仅能够随温度的变化进行颜色调节,而且对光线的吸收与反射能够使建筑物维持的温度维持到一种舒适的温度,这样就可以同时满足冬夏两季的需求,从而降低传统的维持方式所带来的能耗。

热致变色玻璃材料的制备论文

  1 热致变色玻璃的发展现状

  变色玻璃不仅能够起到调节建筑物内的光线强弱,还能装饰建筑物。许多发达国家和地区纷纷投入大量的人力和财力,对变色玻璃进行研究,近些年来,我国等一些发展国家也对变色玻璃进行了研究,并取得了一定的进展。但是相比美国和日本对变色玻璃的研究水平,我国还只处于无机化学材料上。热致变色玻璃通过调节玻璃的颜色来控制光线的吸收与反射,可以在冬季降低取暖能耗,在夏季降低制冷能耗,从而起到节能的作用,正是这种节能效应,多年来许多研究者一直着重于研究热致变色玻璃,尤其是对低温热致变色玻璃材料。虽然近些年来我国投入大量的人力和物力来发展热致变色材料,但是相比其他起步较早的国家而言,我国仍处于相对较低的发展水平。

  2 可逆热致变色材料变色机理分类

  可逆热致变色材料从组成和性质上划分,可分为:无机材料类,液晶类,有机材料类三大类。其中,无机可逆热致变色材料大多是富含有银、铜、汞的碘化物等。根据可逆变色的机理划分,变色材料可划分为晶型转变、分子结构改变、分子间化学反应、配位几何构型变化四大类。晶型转变机理是由大晶型转变引起的,当变色材料所处的温度改变时,这种物质的晶格会发生移动从而形成另外一种晶型导致颜色发生变化。分子结构变化的机理是由于变色材料受到的温度发生变化时会使这种材料失去里面的结晶水,从而导致颜色变化。分子间化学反应所导致的变色材料变色机理是因为分子间发生电子转移是的其化学特性发生变化,从而导致颜色变化。配位几何构型变化的作用机理是分子间的配位键发生变化,即电子的跃迁导致的结构变化,从而变色材料发生颜色变化。变色材料有着广阔的应用前景,如果要将这些材料大面积的应用于日常建筑物的玻璃窗户上,就要要求这些在变色的过程中不发生形变,而目前拥有制备这些材料能力的国家主要分布在欧洲,美洲等地区。

  3 热致变色材料的制备方法

  3.1 纤维素醚溶液的配制

  将纤维素醚先干燥后加入到70℃左右的去离子水中,进行搅拌溶解,待全部溶解之后密封保存一定时间,经过一定的时间过后取出,查看是否有不完全溶解的纤维素醚,如果有的话再加入适量的去离子水,重复以上操作,直至纤维素醚全部溶解,密封保存待用。

  3.2 含添加剂的混合溶液的配制

  依次将单元醇,多元醇,聚合物、无机盐四类添加剂分别加入到上述纤维素醚溶液中,进行搅拌溶解,充分有太大的分别,也不需要其他固定部件进行固定,施工工序很少,更加方便进行质量管理。施工人员只需要进行简单地说明就能直接上岗,不需要任何特殊性的培训。

  2.2 外墙外保温砂浆的施工质量控制

  2.2.1 设计

  进行建筑外墙的保温设计时要参考当地的天气、地理条件和城市规划进行科学合理的设计,并选择安全性较高的保温系统。例如,施工中很常见的聚苯板薄抹灰和聚苯胶粉颗粒比较来看,后者的导热系数是前者的1.41 倍之多,也就是说,进行节能设计时,6cm 的聚苯板相当于4cm 的挤塑聚苯板。再如南方的多雨地区,保温材料要选用防水效果较好的材料,因为雨水渗入之后,隔热的效果就会减弱。

  2.2.2 材料

  考虑到我国的地质自然条件限制,水泥多数是碱性的,这时聚合物中应该添加尽量多的乙烯,否则保温砂浆的粘结性将会很差,耐老化能力有限,使用寿命会受到限制。对于蒸发量较大的地域来说,砂浆脱水时要注意添水量的数量,避免出现干裂问题。选择材料之前必须进行当地环境的`实验,再选出合适的添加剂。

  2.2.3 施工

  当空气温度在5-30 摄氏度之内时,才能进行保温层和抹灰面层的粘接施工。在施工之间,首先要对建筑墙面做出足够的了解,是否存在需要进行修补的地方。施工中选用的工艺技术人员要详细了解进行具体的技术交底。通常情况下,施工工艺流程为处理基层、标准水平线确定、抹墙体阴阳角、窗台和护角、混凝土毛面处理、贴保温砂浆、洒水养护、铺耐压布、抹防水砂浆、检查工作成果、验收。进行建筑外墙的保温施工时,还要注意避免出现阳光暴晒,网格布不能露出来,砂浆停放的时间不能超过三小时,墙面养护时间必须在7 天以上,防止砂浆发白问题的出现,防水面要保证平整度,没有任何印痕。

  结语

  全球性能源危机的到来,节能问题已经成了各国经济发展首要解决的问题。我国的外墙保温的技术虽然已经很快发展,但外墙保温技术的推广仍是未来的一项重要工作。外墙保温技术中的保温材料是技术中的核心所在,因此要不断加强节能材料的革新,研制开发新的保温材料和技术,扩大利用范围,这样才能从真正意义上实现建筑的绿色节能。

  参考文献

  [1] 关而道. 广东地区外墙外保温砂浆施工技术研究[D]. 华南理工大学,2011.

  [2] 王功一. 外保温节能施工技术在建筑外墙施工中的应用[J]. 江西建材,2014.

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