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SiO2气凝胶镀膜玻璃应用于建筑节能窗领域的工艺

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查看42 | 回复0 | 2025-1-3 08:58:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
SiO2气凝胶玻璃根据制作工艺不同主要分为三种形式:整块状气凝胶玻璃、夹层填充气凝胶玻璃和SiO2气凝胶镀膜玻璃。因整块状气凝胶玻璃的多孔结构导致易发生碎裂,生产难度很大,在建筑节能体系中很少应用。目前在建筑节能体系中,大多采用SiO2气凝胶镀膜玻璃和夹层填充气凝胶玻璃。应用于建筑节能窗领域的SiO2气凝胶镀膜玻璃是将SiO2气凝胶涂覆于玻璃表面制备而成。其制备工艺根据凝胶和镀膜的先后顺序不同分为2种:

第一种工艺:先在玻璃基板上用溶胶镀膜,再进行后续的凝胶、干燥过程。首先在醇盐溶液中加入酸碱溶液,使得醇盐水解制备溶胶,然后将溶胶涂膜于玻璃表面,溶胶通过缩聚反应,在玻璃表面形成一层湿凝胶薄膜,最后经过常压干燥,制得气凝胶涂膜玻璃。当气凝胶涂膜厚度为100nm时,涂膜玻璃的最佳热导率可至0.2W/(m·K)​,太阳能透射比为90%。

第二种工艺:制备溶胶后,先进行凝胶,再将凝胶用溶刻超声或均质分散后镀膜。由于有机金属醇盐的水解和缩聚反应同时进行,可以利用有机金属醇盐通过水解和缩聚先制备出SiO2凝胶,再将SiO2凝胶用甲醇重新溶解分散,再利用旋转镀膜法在玻璃上镀膜,经过热处理,得到了SiO2气凝胶复合涂膜玻璃。在玻璃上镀上710nm的单层气凝胶薄膜后,使其热导率由1.332W/(m·K)降至1.302W/(m·K)​,可见光透过率由87%降至75%。

应用于建筑节能窗领域的SiO2气凝胶填充玻璃的制备工艺如下:
首先将两块玻璃用乙醇等清洁并晾干,然后使用间隔条将两块玻璃隔开并固定,形成空腔,再将研磨筛分后的SiO2气凝胶颗粒充入玻璃空腔中,最后利用玻璃胶等密封材料将玻璃密封后,获得颗粒气凝胶填充玻璃。SiO2气凝胶填充玻璃的应用可节能50%以上,光照强度降低10%,室内噪声降低3dB。但由于SiO2气凝胶填充玻璃需要的气凝胶量较大,成本也相对较高。
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