自清洁玻璃研究现状
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无尘玻璃原理及应用1. 简介无尘玻璃,又称为自洁玻璃、防污玻璃,是一种具有自动清洁功能的特殊类型的玻璃。
它能够在阳光和雨水的作用下,自动分解附着在表面上的有机污染物,并使其流走。
无尘玻璃广泛应用于建筑、汽车、太阳能电池板等领域,大大减少了清洁维护成本。
2. 原理2.1 光催化效应无尘玻璃的原理主要基于光催化效应。
该效应是指当某些材料暴露在紫外线下时,会产生一种特殊的化学反应,即光催化反应。
在光催化反应中,材料表面吸附的有机物质会被氧分子氧化分解,形成二氧化碳和水。
这种反应需要紫外线或可见光作为能量来源。
2.2 纳米涂层为了实现无尘玻璃的功能,常常在玻璃表面涂覆一层纳米涂层。
这种纳米涂层通常由二氧化钛(TiO2)和其他助剂组成。
二氧化钛是一种常用的光催化材料,具有良好的光催化效果。
纳米涂层的制备通常采用溶胶-凝胶法、喷雾热解法等方法。
在制备过程中,通过调整材料的配方和工艺参数,可以控制纳米涂层的结构和性能。
2.3 自洁过程无尘玻璃的自洁过程主要分为两个步骤:光催化反应和自清洁效应。
首先,在阳光照射下,纳米涂层表面的二氧化钛吸收紫外线能量,并产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对能够促使附着在玻璃表面上的有机污染物发生氧化分解反应,生成二氧化碳和水。
其次,在雨水作用下,附着在玻璃表面上的分解产物会被冲刷走,从而实现自洁效果。
这是因为纳米涂层具有超疏水性质,使得水滴在玻璃表面上形成较大的接触角,从而将污染物随水滴一同带走。
3.1 建筑领域无尘玻璃在建筑领域有着广泛的应用。
例如,它可以用于高楼外墙玻璃幕墙的覆盖材料。
由于高楼外墙难以进行常规清洁,使用无尘玻璃可以减少清洁维护成本,并保持建筑外观的美观。
此外,无尘玻璃也可以应用于室内装饰,如窗户、隔断等。
它能够减少灰尘和污染物的附着,保持室内环境清洁卫生。
3.2 汽车领域在汽车领域,无尘玻璃通常被应用于汽车前挡风玻璃和侧窗。
这些区域容易受到雨水、虫子、尘土等污染物的影响,使用无尘玻璃可以减少司机视线模糊的情况发生,并提高行车安全性。
本科毕业论文(设计)题目:玻璃外墙自动清洁机器人(验证机)学院:物理与电子科学学院专业:电子信息科学与技术诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《玻璃外墙自动清洁机器人(验证机)》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。
承诺人(签名):2013 年 4 月20 日玻璃外墙自动清洁机器人(验证机)摘要:本文主要介绍了玻璃外墙自动清洁机器人的设计背景、设计思路、制作过程、工作原理、验证过程以及使用方向。
由于限于实验室条件以及对设计思路可行性的不确定性,所以决定先做一个验证机,即验证方案的可行性和对后期产品的设计提供方案。
玻璃外墙机器人在制造过程中主要使用了以下器件和材料,方管铝合金,自攻螺丝钉,铝板,DC5V步进电机,超大吸盘,微型抽气机,8mm丝杆,5mm空气导管,无线模块,5V直流电源模块,74HC595以及单片机。
玻璃外墙机器人主要是由铝合金搭建主框架,这样可以在不降低机器人强度的情况下减轻重量。
机器人铝合金结合部以铝片加自攻螺丝钉加固,运动部分使用8mm丝杆加齿轮以控制运动,动力则采用DC5V步进电机的转动带动机器人运转,在工作时,以微型抽气机抽出超大吸盘内的空气以使机器人吸在玻璃墙幕上,整个机器人使用51单片机来控制驱动,使用74HC595对单片机的I/O口进行扩展,机器人用220V交流电转5V直流电源模块供电,以确保步进电机能达到额定电流,提供强劲的动力,再用无线模块控制机器人的状态,使得机器人稳定有序的工作。
可以适合全玻璃结构的建筑体以及建筑中部分的玻璃墙面的清洁工作,它可以在无人干预的情况下完成指定玻璃墙面的清洁,替代传统的人工室外清理,。
使用玻璃外墙自动清洁机器人可以最大化的降低人的危险和劳动强度,提高工作效率,降低成本。
它还具有越障功能,对于有起伏有其他装饰材料的玻璃墙幕同样适合,同时它还能转弯,不光能垂直上下,还能向左向右移动真正做到清洁无死角。
实验室玻璃清洁方法引言实验室玻璃器皿的清洁对于实验的准确性和结果的可靠性至关重要。
然而,由于实验室玻璃表面经常会附着各种化学物质和沉积物,因此正确的清洁方法至关重要。
本文将介绍几种常见的实验室玻璃清洁方法,确保玻璃器皿的清洁彻底而安全。
步骤一:准备工作在开始清洁实验室玻璃之前,我们需要准备一些必要的工具和材料。
这些包括:1. 温水和冷水2. 实验室洗涤剂或肥皂3. 纯净水4. 浸泡槽或清洁槽5. 刷子、海绵和棉纱布确保每一个工具和材料都是干净的,并注意使用个人防护装备,如手套和护目镜等。
步骤二:清洁表面污垢首先,我们需要清洁实验室玻璃器皿表面的污垢。
以下是几种常见的清洁方法:1. 使用洗涤剂或肥皂:将温水和适量的实验室洗涤剂或肥皂混合,然后使用刷子或海绵蘸取清洁液,在玻璃器皿表面轻轻擦拭。
重点清洁器皿底部和侧面,确保去除所有的污垢和沉积物。
最后,用冷水冲洗干净。
2. 硫酸洗:对于一些顽固的沉积物,如盐结晶或有机物残留,可以使用硫酸洗涤。
在适量的硫酸中浸泡玻璃器皿,使其与硫酸充分接触,然后用水彻底冲洗干净。
注意:硫酸是一种强酸,使用时务必小心,并遵循实验室安全操作规范。
3. 高温清洁:一些实验室玻璃可能有附着在表面的有机物,无法通过一般清洁方法去除。
在这种情况下,将玻璃器皿放入高温炉或高温水浴中,使其在高温下加热一段时间,然后用刷子轻轻刮去残留物。
此方法需要谨慎操作,以避免受伤或破坏玻璃。
步骤三:去除水垢和污渍一些实验室玻璃会出现水垢和其他难以去除的污渍。
以下是几种常见的处理方法:1. 使用稀醋酸:将稀醋酸与水按1:1的比例混合,然后将玻璃器皿浸泡在混合溶液中。
留置一段时间后,用刷子轻轻刮去水垢和污渍,然后用水冲洗干净。
2. 使用氢氧化钠:将少量的氢氧化钠溶解在纯净水中,然后将玻璃器皿浸泡在溶液中。
留置一段时间后,用刷子轻轻刮去水垢和污渍,然后用水彻底冲洗干净。
步骤四:烘干和储存完成清洁后,需要确保玻璃器皿彻底干燥,以防止任何残余湿气引起二次污染。
自清洁玻璃原理
自清洁玻璃是一种特殊的玻璃,能够自动清洁表面的污垢和污染物。
它的原理是利用紫外线和水分子,使得玻璃表面形成一层非常薄的水膜,这层水膜能够将表面的污垢和污染物溶解并排出。
在自清洁玻璃上,有一层纳米级别的二氧化钛涂层。
当紫外线照射在这层涂层表面时,会激活二氧化钛,使其和水分子产生反应,形成一层亲水的氧化物表面。
这层表面吸附水分子,并且使得水分子形成一层连续的水膜,从而防止污垢和污染物附着在玻璃表面。
当雨水或清洗水流过自清洁玻璃表面时,这层水膜会随着水流一起排出,将表面的污垢和污染物一起带走。
这种自动清洁的功能使得自清洁玻璃非常适用于高层建筑、大型广告牌、太阳能电池板等需要经常清洗的场合。
自清洁玻璃的使用不仅能够省去清洗的费用和时间,还能够减少清洗过程中使用的化学清洗剂对环境的污染。
随着科技的不断进步,自清洁玻璃将在更多的领域得到应用,为人们带来更加便捷和环保的生活方式。
- 1 -。
涂料的自清洁性能及应用前景在当今的科技时代,涂料行业不断推陈出新,其中具有自清洁性能的涂料引起了广泛的关注和研究。
这种创新型的涂料为我们的生活带来了诸多便利,同时也展现出了广阔的应用前景。
自清洁涂料,顾名思义,是指能够自动清除表面污染物,保持自身清洁的涂料。
它的工作原理主要基于两种机制:一是超疏水表面,二是光催化反应。
超疏水表面是通过特殊的微观结构和化学组成,使得水滴在表面上呈现出极大的接触角,能够轻易地滚落并带走污染物。
这种表面就像荷叶一样,水珠滚落时会带走灰尘和杂质,实现自清洁效果。
而光催化反应则通常借助纳米级的二氧化钛等半导体材料,在紫外线或可见光的照射下,产生强氧化性的物质,能够分解有机污染物,将其转化为无害的物质。
涂料的自清洁性能具有众多显著的优点。
首先,它大大减少了清洁所需的人力和物力成本。
想象一下,那些高大的建筑外立面、难以触及的玻璃幕墙,如果需要人工频繁清洁,不仅费时费力,还存在一定的安全风险。
而自清洁涂料的应用,可以让这些表面长时间保持干净,节省了大量的清洁费用。
其次,自清洁涂料能够延长被涂覆物体的使用寿命。
因为污染物的积累往往会加速材料的腐蚀和老化,而自清洁性能有效地减少了这种损害。
再者,它有助于改善环境质量。
通过分解有机污染物,自清洁涂料能够减少空气中的有害物质,为我们创造一个更健康、更清洁的生活环境。
在建筑领域,自清洁涂料的应用前景极为广阔。
现代化的建筑越来越注重外观的美观和持久性,而自清洁涂料可以使建筑外立面长期保持整洁亮丽,减少雨水痕迹和灰尘的附着。
特别是在高层建筑和大型商业建筑中,其优势更加明显。
不仅能够提升建筑的整体形象,还能降低维护成本。
交通领域也是自清洁涂料的重要应用方向。
例如,在铁路机车和汽车表面使用自清洁涂料,可以减少污垢和尘土的积聚,降低风阻,提高燃油效率。
同时,自清洁的车窗能够提供更清晰的视野,提高行车安全性。
在能源领域,太阳能电池板表面的污染会显著降低其发电效率。
涂料的自清洁特性与应用研究在当今社会,涂料作为一种广泛应用于建筑、工业、交通等领域的材料,其性能和功能不断得到拓展和创新。
其中,自清洁涂料因其独特的特性和广泛的应用前景,受到了越来越多的关注和研究。
自清洁涂料是一种具有特殊表面性能的涂料,能够在自然环境中自动去除表面的污垢、灰尘、污染物等,保持表面的清洁和光洁。
这种特性使得自清洁涂料在许多领域具有重要的应用价值。
一、自清洁涂料的原理自清洁涂料的自清洁原理主要包括两个方面:一是超疏水/超亲水特性,二是光催化作用。
超疏水特性是指涂料表面具有极低的表面能,水在其表面形成球状,容易滚落并带走表面的污垢。
这种超疏水表面通常是通过特殊的表面结构和化学组成来实现的。
例如,表面具有微纳结构的粗糙度,同时涂层中含有低表面能的物质,如氟碳化合物、硅氧烷等。
超亲水特性则是指涂料表面能够迅速吸收水分,使水分在表面形成均匀的水膜,将污垢溶解并冲走。
这种超亲水表面通常是通过在涂层中引入亲水基团或纳米粒子来实现的。
光催化作用是另一种常见的自清洁原理。
常见的光催化剂如二氧化钛(TiO₂),在紫外线或可见光的照射下,能够产生强氧化性的自由基,将有机污染物分解为无害物质。
这种光催化自清洁涂料不仅能够去除表面的污垢,还能够降解空气中的有害气体。
二、自清洁涂料的类型根据自清洁原理的不同,自清洁涂料主要可以分为以下几种类型:1、超疏水自清洁涂料这类涂料主要利用超疏水特性实现自清洁。
其在建筑外墙、玻璃幕墙、汽车表面等领域有广泛应用。
例如,建筑外墙上的超疏水涂料可以减少雨水的残留,防止污垢和藻类的附着,保持建筑物外观的清洁和美观。
2、超亲水自清洁涂料超亲水自清洁涂料在玻璃、陶瓷等表面有较好的应用。
如自清洁玻璃,能够在雨水的冲刷下迅速清洁表面,提高玻璃的透明度和采光效果。
3、光催化自清洁涂料光催化自清洁涂料由于其能够同时去除表面污垢和降解空气中的污染物,在室内外环境净化方面具有很大的潜力。
例如,在医院、学校等公共场所的墙面涂料中使用光催化自清洁涂料,可以有效减少细菌和病毒的传播,改善室内空气质量。
第1篇一、前言时光荏苒,转眼间我已在玻璃清洁行业工作了数年。
在这段时间里,我积累了丰富的经验,也收获了许多感悟。
为了更好地总结过去,展望未来,现将我的工作总结如下。
二、工作内容1. 玻璃清洁剂的配制在清洁工作开始前,我首先负责配制玻璃清洁剂。
按照要求,取下玻璃清洁剂浓缩液瓶盖,用量杯量取30ml的浓缩液,倒入500ml的喷壶中,再加入自来水至瓶颈。
注意水流不宜过大,以免溅出。
配制完成后,拧紧喷头,上下颠倒3次,确保清洁剂均匀分布。
2. 玻璃清洁(1)清洁前准备:检查玻璃刮海绵面是否干净,有无金属等硬质物质吸附,以免刮坏玻璃。
(2)清洁玻璃:将洁具、地砖、瓷砖清洁剂喷壶喷头旋转至喷雾状,在距蓝色百洁布5公分处喷洒3次清洁剂,或在窗框有污垢的地方直接喷洒。
(3)用百洁布粗糙面擦拭玻璃,框的缝隙处、框与玻璃的接缝处均应擦拭到。
当百洁布变脏时,应及时清洗蓝色百洁布,拧干。
(4)用百洁布海绵面按同一个方向擦拭,吸走玻璃上的水痕及污痕。
3. 玻璃框清洁(1)将洁具、地砖、瓷砖清洁剂喷壶喷头旋转至喷雾状,在距蓝色百洁布5公分处喷洒3次清洁剂,或在窗框有污垢的地方直接喷洒。
(2)用百洁布粗糙面擦拭玻璃框,框的缝隙处、框与玻璃的接缝处均应擦拭到。
当百洁布变脏时,应及时清洗蓝色百洁布,拧干。
(3)用百洁布海绵面按同一个方向擦拭,吸走玻璃框上的水痕及污痕。
4. 清洁工具的维护(1)定期检查清洁工具,如玻璃刮、百洁布等,确保其清洁、完好。
(2)使用完毕后,及时清洗清洁工具,晾干存放。
三、工作总结1. 工作态度自从从事玻璃清洁工作以来,我始终保持认真负责的态度。
我认为,只有对待工作认真负责,才能确保清洁效果,让客户满意。
2. 工作技能通过多年的实践经验,我熟练掌握了玻璃清洁的技巧和方法。
在清洁过程中,我注重细节,力求做到完美。
3. 团队协作在团队中,我注重与同事的沟通与协作。
在遇到问题时,我会主动请教同事,共同解决问题。
自洁净玻璃名词解释
自洁净玻璃是一种具有自洁功能的玻璃材料。
其表面涂层可通过光催化和疏水
效应实现自洁净化的作用。
这种特殊涂层使得污垢很难附着在玻璃表面上,并通过自然光和雨水的作用进行自我清洁。
自洁净玻璃的光催化作用参照了光合作用的原理。
特殊涂层中的催化剂能够将
阳光中的紫外线能量转化为活性氧,使得空气中的有机污染物被分解。
这种催化反应不受温度和湿度的影响,从而保持了自洁效果的持久性。
另外,自洁净玻璃还具有疏水性能。
涂层使得玻璃表面变得光滑,减少了水滴
和污垢在上面停留的可能性。
当雨水滴落在玻璃表面时,会迅速扩散开来,并带走上面的尘埃、污垢和残留物质,实现自我清洁。
这种自洁净玻璃被广泛应用于建筑物的外立面、车窗和太阳能电池板等领域。
它的使用可以大大减少常规玻璃的清洁需求,节省时间和劳动成本。
同时,它也有助于保持建筑物和车辆的外观整洁,增强视觉效果。
虽然自洁净玻璃在一定程度上能够减少清洁工作,但并不能完全替代常规清洁。
在极端恶劣的环境条件下,如大量灰尘或油污,仍需进行定期的手动清洁以保持其最佳性能。
总而言之,自洁净玻璃是一种创新的玻璃材料,通过光催化和疏水效应实现自
我清洁。
它的应用在建筑和交通领域有着广阔的前景,为社会带来了便利和效益。
自清洁玻璃原理
自清洁玻璃是一种具有特殊功能的玻璃材料,它能够自动清洁表面的污垢和污染物,降低维护和清洁的频率。
其原理主要包括两个方面:物理原理和化学原理。
物理原理:自清洁玻璃的表面通常被涂覆了一层特殊的纳米涂层。
这层涂层上含有微小的有机物颗粒,如二氧化钛等。
当有阳光照射到这层涂层表面时,能量会被吸收并构成光氧化过程。
在这个过程中,涂层表面会产生一种强氧化性物质,能够分解吸附在玻璃表面上的有机污染物。
化学原理:自清洁玻璃的表面涂层还具有疏水性质。
这意味着它能够使水分子呈现球形状,而不是成滴状,这也被称为“超
疏水效应”。
当雨水或其他液体接触到玻璃表面时,水分子会
快速在表面上扩散,将污垢和污染物随之冲刷掉。
同时,涂层表面的疏水特性还能够使水分子迅速蒸发,减少水滴在玻璃上的停留时间,从而减少残留的污染物。
综上所述,自清洁玻璃利用物理和化学原理实现了自动清洁功能。
它能够分解有机污染物,并通过疏水特性使液体迅速清洗表面。
这样一来,玻璃表面能够保持清洁,减少污垢积累,延长玻璃的使用寿命。
自清洁玻璃涂层的研究现状
由于太阳能光伏电池板上的采光玻璃长期在户外日照雨临及外界环境的污染,如同建筑
物的玻璃一样,一段时间后玻璃表面会形成一层脏污层,而此脏污层会影响光线的穿透率,
因此会大大降低太阳能光伏电池的转换效率。目前,为了保持采光玻璃的透光性,同时避免
十分繁重的清洁工作,研发表面自清洁且具有一定减反射增透功能的自清洁玻璃成为一种必
然的趋势。
目前,从方法上区分自清洁玻璃有以下两类:超疏水自清洁玻璃和超亲水自清洁玻璃,
它们都是通过水的作用达到本身的自清洁效果的。
超疏水自清洁
超疏水自清洁玻璃大多模仿荷叶的自清洁效果, 在玻璃表面镀一层疏水膜制备而成的。
这种疏水膜可以是超疏水的有机高分子氟化物、硅化物和其他高分子膜, 也可以是具有一定
粗糙度的无机金属氧化物膜。超疏水方自清洁法效果比较明显,但由于受超疏水表面的纳微
米结构机械强度的限制,使得该方法时效性差,无法保证玻璃产品作为耐用消费品的长期使
用寿命,因此实际应用的超疏水自清洁玻璃还很少。
表1列出国内外在超疏水自清洁方面的研究专利。除了表1列出的部分专利信息外,国
内有研究机构开发出了一种不粘性超疏水纳米陶瓷涂料,具有疏水、疏油、易洁(或自洁)
等功能。该涂料是有机硅单体和无机纳米氧化物在原子或分子状态通过缩合反应有机的结
合,从而制得复合纳米涂料,因成膜后光滑坚硬如陶瓷表面,故得名——陶瓷涂料。陶瓷涂
料主要成分为Si、O和Al(SiO2、Al2O3、P2O5SiO2、Al2O3、P2O5),在玻璃基材表面涂装
后,通过低温加热方式固化,形成性能和陶瓷、玻璃等相似的涂膜。
表1 国内外超疏水涂层部分专利信息
专利 方法 性能
US005476717A
(1995)
在有机或者无机基底表面涂覆2,促粘剂(硅烷)4,减反射涂层(硅烷)6,硅烷偶联剂8,耐磨涂层10,最后经含氟聚合物进行地表能修饰,其中减反射涂层是经溶胶凝胶法制备的二氧化硅溶胶。 可以再有机或无机材料表面涂覆超疏
水减反射涂层。
US2006/0263516A1
将一定量的、纳米二氧化硅粉末和低表能材料(聚氧乙烯、
硅氧烷、正己烷)水超声分散为混合乳液,乳液涂覆于玻璃
表面,高温干燥。
US2006/0292345A1
Sol-gel 法,将不同的硅氧烷经水解缩合后形成溶胶,掺杂
含氟聚合物进行地表能修饰。
US2011/0095389A1
在硅片等半导体表面刻蚀,制备超疏水表面
US2010/0203287A1
CCVD法制备纳米二氧化硅超疏水,透明涂层
102234183A(2011)
Sol-gel法制备纳米二氧化硅超疏水减反射涂层 透光率提高至99.1%玻璃表面自清洁
市场上出现的自清洁玻璃,主要还是以有效成分为TiO2的无机膜材料的超亲水自清洁
玻璃,国内外研究者和生产企业所研究和生产的自清洁玻璃一般都是在普通玻璃的一面或者
两面镀上一层主要成分是TiO2的功能薄膜玻璃。目前绝大部分的自清洁玻璃主要被应用于
建筑幕墙和门窗玻璃以及汽车玻璃,随着太阳能电池的广泛使用,一些企业和研发机构已经
开始研发用于太阳能超白玻璃表面的自清洁增透涂层。表1给出国内外关于自清洁玻璃的研
究成果,表2列出国内外在超疏水自清洁方面的研究专利。
超亲水性自清洁玻璃的自清洁功能表现为两方面:一是靠其表面对水的亲和性,使水的
液滴在玻璃材料表面上的接触角趋于零。当水接触到玻璃材料时,迅速在其表面铺展,形成
均匀的水膜,表现出超亲水的性质,通过均匀水膜的重力下落带走污渍,通过该方式将可以
去处大部分有机或无机污渍。二是光催化分解有机物的能力,TiO2在紫外光或可见光照射
下,当照射光子的能量大于或者等于其能带宽度的时候,介带中的电子被激发,越过价带进
入导带,在导带和价带上形成电子-空穴对,电子、空穴具有不同的活性,分别与吸附在TiO
2
表面的有机物质发生氧化还原反应,生成水和CO2 ,从而达到降解有机物的目的。
表1国内外自清洁玻璃的研究现状
公司 年份 产品及性能 应用
英国Pilkington公司 2001 TiO2光催化自清洁玻璃Pilkington ActivTM 透光率84% 反射率15% 建筑幕墙和门窗玻璃
美国PPG公司 2001 TiO2光催化自清洁玻璃-Sun CleanTM
透光率79% 反射率19%
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法国Saint-Gobain集团 2002 在水的作用下保持自清洁的玻璃SGC AQUA
CLEAN
基于光和水的双重作用的自清洁玻璃SGC BIO
CLEAN
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日本TOTO公司 2002 TiO2光催化剂自清洁玻璃
-----
日本旭硝公司 2003 采用锡、铅和钛的氧化物混合制备出自清洁玻璃
------
美国Cardinal Glass公司 2003 TiO2光催化自清洁玻璃-NeatTM 玻璃
透光率90%反射率8%
-------
格兰特(中山)玻璃有限公司 2005 TiO2光催化自清洁玻璃
-------
中国三峡新材料公司 2005 锐钛矿石型自清洁玻璃
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中国秦皇岛易鹏公司 2005 TiO2光催化自清洁玻璃
------
中国长春新世纪纳米技术研究所 2008 两面镀膜的自清洁玻璃
------
美国金波集团 光触媒的TiO2光催化剂薄膜 减反射抗污自洁太阳能光伏钢化玻璃 建筑门窗幕墙
太阳能光伏超白玻璃
北京中科赛纳玻璃技术有限公司 2008 纳米级材料分子的TiO2膜 国家大剧院穹顶等建筑
幕墙
太阳能光热板
西北永新化工股份有限公司 2012 纳米自清洁玻璃涂料 易清洁、防沾污、防雾、光催化、抗静电 项目成果在宁夏石嘴山
正泰太阳能电站、武威
大唐太阳能电站进行了
大面积试验考察,达到
了预期效果。
上海常祥实业有限公司 2012 光伏玻璃增透抗污涂层新产品3MTMGC-202 耐老化,耐酸碱侵蚀,帮助太阳能玻璃长期在户外应用仍然保持稳定的增透防污性能 太阳能光伏超白玻璃
超亲水自清洁制备方法
表3自清洁玻璃的制备方法
制备方法 方法特点 技术难点
化学气相沉
积法
用有机钛化合物或四氯化钛作为原料,先将它们蒸发变成气态,然
后随载气输送到镀膜器中,最后蒸汽在玻璃表面发生分解、水解或热解
反应,形成TiO2薄膜。
特点是工艺复杂、较难掌握、设备投资大,但膜层质量好、光催化
活性高、产量大,它代表着玻璃镀膜的发展方向。
用这种方法的企业主要有英国Pilkington公司、美国PPG公司、美
国AFG公司和日本旭硝子公司、中国耀华公司等。
1.TiO2薄膜的大面积制备。TiO2涂覆在玻璃表面制成
的自清洁玻璃可广泛应用于建筑物的窗玻璃和汽车挡
风玻璃。利用Solgel等湿法通过浸涂或拉涂方式涂覆
TiO2时,很难得到均匀的薄膜,玻璃外观不佳;而利
用气相沉积等干法沉积的TiO2薄膜,虽有较好的外
观,但性能却比较差,而且生产成本很高。
2. 光谱响应范围拓宽到可见光。TiO2只在紫外线或太
阳光下起作用,光催化对太阳能的利用率不高,光催
化量子产率不高,不能在室内弱光环境中应用。
3. 光催化性能的稳定性。环境(包括载体) 中的外来离
子吸附或扩散到TiO2表面、催化分解产物在其表面积
累都会导致光催化活性下降,甚至失活。如何改进制
备方法防止其它离子的干扰,如何对催化剂特别是光
催化产品进行失活和再生的研究,对扩展TiO2的应用
也是值得研究的问题。
磁控溅射法
利用现有的玻璃生产的磁控溅射镀膜设备,通过将金属钛溅射到玻
璃表面,在玻璃表面自然氧化生成TiO2的薄膜,使得玻璃表面具有一
定的亲水性,来达到自清洁效果。
该方法工艺稳定,能制备出具有较高折射率和高性能的TiO2薄膜,
有望在建筑玻璃的规模生产中得到应用。
采用该技术的代表厂家有三峡新材公司。
溶胶提拉+高温烧结技术 将TiO2制成溶胶,再将玻璃放入该溶胶中浸润提拉的方式得到处理过的玻璃,再将该玻璃再高温烧结炉中烧结,完成金红石晶型向锐钛矿晶型的转化。
该方法通过高温烧结,成本高,不利于规模化生产,金红石晶型向
锐钛矿晶型的转化存在转化效率问题,自清洁效果有限。
采用该技术的代表厂家有长春新世纪公司。
光伏自清洁玻璃的发展前景
从现阶段自清洁玻璃的生产状况,我们发现绝大部分自清洁玻璃是应用于建筑行业,而
应用于太阳能光伏超玻璃领域却很少。其原因是因为太阳能超白玻璃对透光性和耐候性要求
比较高,尤其是对透光率的要求。因此研发出具有耐候性、耐用性和高机械强度的减反射自
清洁涂层将是光伏自清玻璃的发展趋势。