解讀建筑節(jié)能用調(diào)光玻璃技術(shù)

　　1.3電致調(diào)光玻璃的研究現(xiàn)狀

　　在眾多電致變色材料中，陰較變色材料非晶氧化鎢的研究趨于實(shí)用，反電較一般采用與電致變色層互補(bǔ)的另一種電致變色材料，即如果變色層為陰較電致變色材料，則反電較用陽(yáng)較電致變色材料。在外加電壓作用下，陰較、陽(yáng)較將會(huì)同時(shí)著色和退色，從而使著色態(tài)顏色更深而退色態(tài)透光率更高。這種互補(bǔ)變色的典型組合是WO一NiO，WO在還原態(tài)下著色，NiO在氧化態(tài)下著色，因而可使變色加深。同樣，當(dāng)WO處于氧化態(tài)時(shí)，NiO為還原態(tài)，從而可產(chǎn)生出高透過(guò)率的玻璃。離子導(dǎo)體層通常采用固態(tài)膜，因?yàn)殡m然液體電解質(zhì)有響應(yīng)速度快、制作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但也有難以封裝、液體泄漏等弊端，無(wú)實(shí)用價(jià)值。Li離子是直徑小的金屬離子，傳輸性能較穩(wěn)定，因此，¨離子固體導(dǎo)體受到人們的較大關(guān)注。LiF、LiA1F4、Li N、LiA1C1等¨離子導(dǎo)體薄膜均具有較好的性能。

　　電致調(diào)光玻璃中使用多的透明導(dǎo)電膜為含銦氧化錫(ITO)和含氟或銨的氧化錫(FrO或ATO)。對(duì)于大規(guī)格的電致調(diào)光玻璃來(lái)說(shuō).透明導(dǎo)電膜必須具有較低的薄膜電阻，以從玻璃邊緣到中心減少電壓降。就玻璃窗的實(shí)際規(guī)格來(lái)說(shuō)，薄膜電阻應(yīng)小于20 m：

　　2、熱致調(diào)光玻璃

　　2.1熱致調(diào)光玻璃的工作原理

　　熱致調(diào)光玻璃通常是由普通玻璃上鍍一層可逆熱致變色材料而構(gòu)成。經(jīng)過(guò)幾十年的研究和發(fā)展.人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了無(wú)機(jī)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系、聚合物及生物大分子等各種可逆熱致變色材料。但是，對(duì)于調(diào)光玻璃來(lái)說(shuō)，變色溫度要處于低溫區(qū)才具有實(shí)用價(jià)值。在眾多可逆熱致變色材料中，以釩的氧化物為基礎(chǔ)的薄膜涂層是人們研究的熱點(diǎn)。其中，VO是人們感興趣的氧化物，因?yàn)樗南嘧儨囟?q'C)是68℃，在實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義。當(dāng)溫度低于68℃時(shí)，VO呈單斜晶系結(jié)構(gòu);溫度高于68℃時(shí)，呈四方晶系結(jié)構(gòu)。由于晶系結(jié)構(gòu)的變化，VO的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生了很大的變化，而且這種變化是可逆的。圖3是VO薄膜相變前后透過(guò)率和反射率在太陽(yáng)光譜范圍內(nèi)的變化情況。

　　VO薄膜實(shí)用化的前提條件是將其相變溫度由68℃降至接近室溫。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，相變溫度隨薄膜的制取方法和工藝而變化，另外還可以使用摻雜技術(shù)、氟化技術(shù)或降低表面應(yīng)力的方法來(lái)降低薄膜的相變溫度。通常所用的摻雜元素有鈮、鉬、鎢等。F.C.Case通過(guò)摻雜0.9%的鎢鍍制了相變溫度為38℃的VO薄膜。

　　2.2熱致調(diào)光玻璃研究新進(jìn)展

　　多年來(lái)，人們一直致力于低溫?zé)嶂抡{(diào)光玻璃的研發(fā)，并取得了可喜的成果。美、德、英等國(guó)先后研制了一種新型低溫(20℃～50℃)熱致調(diào)光材料。這種新型熱致調(diào)光材料包含至少兩種折射系數(shù)不同的物質(zhì)。在溫度較低時(shí)，這些物質(zhì)靠分子間的作用力在分子水平上混合，達(dá)成均一相，此時(shí)材料透明：隨著溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，當(dāng)溫度升高到某一特定值時(shí)，發(fā)生相分離，形成無(wú)數(shù)個(gè)細(xì)微顆粒.對(duì)入射光造成強(qiáng)烈散射，因?yàn)榇蟛糠止饩�被漫反射，故此時(shí)材料變成不透明的白色。

　　這種新型熱致調(diào)光材料可分為兩種，一種是云膠(水凝膠)，另一種是聚合物的混合物。將云膠封于玻璃夾層中可制成熱致調(diào)光玻璃，并且制成的調(diào)光玻璃因光學(xué)性能好、響應(yīng)速度快而備受人們關(guān)注。云膠是由水和一種聚合物在低溫時(shí)形成的均相交聯(lián)凝膠，當(dāng)溫度升高到某一特定值時(shí)，云膠發(fā)生相分離.聚合物組分形成無(wú)數(shù)個(gè)尺寸和入射光波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)念w粒，散射入射光，見(jiàn)圖3。

　　日本富士XEROX公司則解析并且模仿烏賊和章魚(yú)等頭足綱動(dòng)物色素變色機(jī)理研制了一種顏料。把高濃度的顏料包裹在一種高分子凝膠體微粒中，常溫狀態(tài)下，光線通過(guò);溫度升高時(shí)，包裹著顏料的高分子凝膠體體積膨脹大約30倍，遂遮住陽(yáng)光。