发布于：2006-08-11 15:36:11
来自：施工技术/建筑施工
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一、背景及内容
中国的玻璃产量已连续十多年占据世界第一的位置，但是，世界发达国家的加工玻璃已达到玻璃总产量的70%，玻璃品种有上万种；而目前中国的加工玻璃只达到产量的20%左右，玻璃品种不及发达国家的零头，远远低于发达国家的水平。所以，中国现在只能算是玻璃产量大国，不是玻璃强国。
开发低辐射/自洁净光催化超亲水TiO2基纳米薄膜玻璃，作为一个国家重点科技攻关项目，对于填补国内空白、提高玻璃产业的经济效益、产品出口创汇、创造良好的社会效益，具有重要的意义。低辐射/自洁净光催化超亲水TiO2基纳米薄膜玻璃具有节能、环保的双重功效，是将薄膜光学、光催化技术和纳米技术相结合，开创三者应用于新型功能建筑材料的典范。玻璃这一传统的透明建筑材料在现代建筑物、汽车工业等行业具有举足轻重的作用。长久以来，人们希望有一种玻璃，在天气太热的时候，它能阻止热量进入室内；在天气太冷的时候，它又能保持室内的热量不从窗玻璃流失，这就需要低辐射玻璃。同时，由于空气污染的加重，也使得玻璃的清洁工作变得日益艰难，这就需要自洁净玻璃。低辐射镀膜玻璃采用薄膜光学原理，采用对称结构，以玻璃为基体，用金属膜或化合物膜（功能膜）来反射红外线。自净玻璃是通过在玻璃表面镀制TiO2基的光催化复合薄膜（由TiO2基的纳米复合微粒和纳米级微孔构成）来实现的。在阳光的作用下，光催化剂以其特有的强氧化能力，可将其表面的几乎所有有机物完全氧化为H2O及相应的无害无机物，而且对环境不造成二次污染；同时由于其表面特有的纳米结构、复合添加剂的吸水性和TiO2本身的光致两亲性（亲水和亲油）的共同作用下使玻璃表面具有超亲水性，使玻璃表面变得易清洗、防雾和不易被再污染而保持洁净透明，同时具有消毒、杀菌、消除异味、清新空气等功能。低辐射/自洁净光催化超亲水TiO2基纳米薄膜玻璃属于节能、环境净化材料，它对于改善人类生活、工作的小空间，建筑物的外观等，具有重要的环境效益和社会效益。同时，该项目对于发展新型的生态建筑材料和环境协调型材料具有重要意义。
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只看楼主 我来说两句抢地板低辐射/自洁净光催化超亲水TiO2基纳米薄膜玻璃，就是通过在玻璃表面镀多层功能膜，使普通平板玻璃具有低辐射和自洁净光催化超亲水双重功能。二氧化钛光催化性的发现始于７０年代初发现二氧化钛电极具有光照下分解水的功能 ，此后有关半导体光催化消除和降解污染物的研究成为环境领域的一个热点 ，比较而言，二氧化钛的稳定性最好。因此，制成薄膜的TiO2光催化剂，向实际利用光催化剂处理污染物的方向迈进了一大步。
目前在玻璃上镀TiO2光催化膜的方法主要有两种，即：sol-gel法和磁控溅射法。在实际生产TiO2光催化镀膜玻璃中，用磁控溅射法最容易控制，它也是当今生产镀膜玻璃的主要装备。除了使玻璃具有光催化性外，还要使玻璃具有超亲水性 ，只有这样才能使玻璃具有很好的自洁净功能。有关TiO2光催化性的研究，研究者们基本达成共识，即：以锐钛矿型为主的TiO2光催化活性最高。用磁控溅射法制备的大多数金属膜、氧化物膜和氮化物膜都具有反射红外线的功能，其中氮化物的理化性能最好，特别适合做阳光控制低辐射膜。
因此，根据光学薄膜的基本理论，通过合理地设计膜层的组成及组合，优化工艺参数，就能保证镀膜玻璃的可见光透过率和红外线反射率达到实用，在玻璃的最外层镀TiO2基纳米薄膜，同时就可使镀膜玻璃还具有自洁净光催化超亲水功能，这样就制备出了低辐射/自洁净光催化超亲水TiO2基纳米薄膜玻璃。
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１、国外相关产品与技术发展的概况
国际上自上世纪80年代开始积极展开了功能玻璃在建筑上的应用，在建筑物节能及环境污染和防火、防灾等方面发挥了重要作用。80年代，低辐射玻璃率先由英国的皮尔金顿公司研究、生产出，并被称之为K系列低辐射镀膜玻璃，以此为原片生产的中空玻璃具有很好的节能效果，该产品获得了联合国工业环境保护奖。同时，随着建筑物不断高层化和广泛使用玻璃幕墙及环境污染源的增加，建筑玻璃的清洁变成了十分耗时而又危险的工作，据调查，我国高层建筑的每平方米窗玻璃清洁费每年高达数百元，所以自洁玻璃产品的开发成为人们关注的热点。以往自洁玻璃的开发是在玻璃表面涂制含氟的高分子薄膜，使表面具有憎水性或超憎水性，但耐热性和耐候性均存在问题。后来人们又试图将水溶性涂层用于自洁玻璃，但每清洗一次，就需要重新涂层，所以成本太高，未能应用。近年来出现的TiO2涂层自洁玻璃由于其良好的稳定性和超亲水性，作为新型的生态建筑材料其发展前景十分看好。
２、国内相关产品与技术现状
长期以来我国玻璃工业产品结构单一，功能建筑玻璃发展缓慢，因此，国家已将发展功能建筑玻璃、用高技术改造传统玻璃工业列入建材行业“十 五”科技及高新技术发展重点之一。
低辐射/自洁净光催化超亲水TiO2基纳米薄膜玻璃是在平板玻璃的表面制备超亲水性光催化薄膜，使粘附于玻璃表面的低浓度有机污物和空气中的有害气体，在阳光中的紫外线、空气中的氧、玻璃表面的吸附水和TiO２光催化薄膜的共同作用下，既可利用太阳光中紫外线来光催化反应、分解空气中的有害气体，净化空气，同时又可利用雨水来冲洗，使高楼大厦建筑物的清洗、保洁费用大量节省。这对发展新的生态建筑材料和环境协调型材料，保护环境和实现可持续发展具有重要意义。它的低辐射功能可以达到节能的目的，使冬季的取暖和夏季的制冷费用降低。因此，对保护环境和实现可持续发展具有重要意义。这类新型功能玻璃材料的使用面极广，除用于建筑材料外，还可以用于汽车玻璃等产业领域，具有广阔的应用前景。
目前低辐射镀膜玻璃存在的主要问题是如何设计膜层的组成及组合，提高膜层硬度、耐磨性和牢固度，其次是在保证可见光透过率和红外线反射率的基础上降低成本。而自洁净玻璃是提高催化效率，同时使表面对水的润湿角达到绝对零度。
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