科创结题报告-刘荣萱-11-13

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1、编号:哈尔滨工业大学大学生创新创业训练计划项目验收书项目名称：玻璃基体表面智能化节能透明隔热涂层的制备及性能研究项目级别：校级执行时间：2012年10月至2013年10月负责人：刘荣萱学号:1110700115联系电话：1868683169电子邮箱：448361071@qq.co3m院系及专业：理学院材料化学系指导教师：周玉祥职称:副教授联系电话：13936008248电子邮箱：zyx@hit.edu.cn院系及专业：理学院材料化学系哈尔滨工业大学本科生院填表日期：2013年11月11H一、课题组成员：（包括项目负责人、按顺序）姓名性别所在院年级学号少份证号本人签字刘荣萱男理学院大三1110

2、700115510602199304146831刘晶晶男材料学院大三1113510118420321199402088015冯毅伟男材料学院人三1113510114342529199309240055二、指导教师意见:此科创小组顺利完成了科创任务，在含有乙烯基POSS溶胶合成及ATO的制备工艺方面做了大量实验,并合成了POSS30、POSS70溶胶和ATO体系，获得了透明隔热涂层的制备工艺。但合成原材料的费用较髙，如有充足经费支持，预期可取得更加理想的科研成呆，同意结题答辩。签名：年月日三、院（系）专家组意见:组长签名:（盖章）年月FI四、学校专家组意见:（盖章）年月口五、项目成果：（-）申

3、请专利情况:序号专利名称发明人专利申请号备注注：说将专利申销书复印件作为附件报送。（二）发表论文情况：序号论文题目作者刊物名及期号备注注：请将所发表论文及其当期刊物封皮、H录的复印件/U为附件报送。（三）其它成果（软件、模型、图纸或作品等）:序号名称说明六、项目研究结题报告1•课题研究的目的随着科学技术与社会生产的快速发展，以及国家一系列有关节能政策法规的颁布，能源危机和环境污染等问题得到全社会的普遍关注。因此，人们在追求更加舒适的生活的同时也必须考虑到环境和能源的承载能力问题，从而为节能和环保提出了更高要求。建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例一般在30%-40%,且绝大多数是采暖和空调的

4、能耗。我国建筑总能耗约占社会终端能耗20.7%,其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤/年，占我国2004年煤产量的11.4%；建筑用电和英它类型的建筑用能（炊事、照明、家电、生活热水等）折合为电力，总计约为5500亿kW-h/a,占全国社会终端电耗的27%—29%。因此，建筑节能意义重大，降低建筑能耗是节能工作中最重要的任务之一。建筑能耗绝大多数是采暧和空调造成的能耗，而通过门窗散失的热量约占整个建筑采暧及空调耗能的50%。因此，提高门窗的保温隔热性能是降低建筑能耗的有效途径。为此,人们发明了热反射玻璃、中空玻璃、热反射玻璃薄膜等节能方法，这些都是为了阻隔太阳光中多余的热辐

5、射而达到降温的FI的。但是这些产品有的隔热效果不佳，有的叮见光透过率较低，有的价格过于昂贵，因而在应用推广上有些困难。纳米材料由于具有宏观尺寸物体所没有的性质，能为新型涂料的研制带来意想不到的效杲而成为研究的热点。研究发现，具有宽能隙的n型半导体材料氧化锡怫（AT0）在红外光区有高的反射率、在可见光区有高的透过率、在紫外区有高的吸收率，是理想的透明隔热材料。把这种纳米粒子应用于涂料中，能够制得既具有透明性，乂具有隔绝红外线的功能涂料，并且，制备纳米ATO的原料价格便宜，有极大的经济和能源效应。但是，将ATO浆料涂布到玻璃基体表面的技术还不成熟，过程中该使用何种成膜剂也在研究中。多面体低聚倍半

6、硅氧烷（polyhedraloligomericsi1sesquioxane,POSS）的通式为（RSiO1.5）n,是近年來纳米科学领域研究的热点。POSS纳米结构单元的主耍特点是：（1）内部由Si-0-Si无机网络骨架组成，赋予杂化材料具冇较低的热导率、良好的耐热及机械强度；（2）外围被反应性或非反应性有机基团包围。非反应性有机基团与有机体有良好的相容性，而反应性基团可与基体形成强的共价键，均匀分布在材料中，因此，POSS可作为改性剂或共聚单体用于聚合物的改性。考虑纳米ATO浆料在涂膜时的不足，加入POSS溶胶对其进行改性，在增强浆料的成膜性能的同时，提高膜的机械性能。木实验的目的，自行

7、制备纳米ATO材料，再利用POSS独特的结构来改性纳米ATO浆料，以期在玻璃基体表面获得一种均一、稳定、透明并且机械性能良好的隔热薄膜，同时隔热性能良好。给POSS改性纳米ATO浆料的制备和涂布技术提出参考建议。2.课题背景2.1国外纳米透明隔热薄膜研究现状国外在纳米透明隔热涂料的研究方面起步较早，H本，韩国，美国，徳国等，特别是H本在透明隔热涂料方而已经中请了较多专利，研究的重点主耍述是集屮在无机功能材料的