氧化锌铝纳米粉末AZO在聚丙烯酸树脂复合涂层中用于隔热
来源：广州宏武材料科技有限公司 发布时间：2023-08-14浏览量：次
1. 氧化锌铝纳米材料的特性：
氧化锌是典型的n型半导体，由于ZNO本身存在间隙锌离子和氧空位导致其电阻率较高，禁带宽度较窄，限制了其应用范围。在ZNO中掺杂一些替代元素，如AL3+等能够降低ZNO的电阻率，改善其光电性能。氧化锌铝纳米材料具有优异的隔热性能和良好的热导率。
纳米AZO氧化锌铝粉末，ZnO:Al2O3=99:1, 30nm, 99.9%，白色粉末（偏微黄）
2. 聚丙烯酸树脂复合涂层的优势：
聚丙烯酸树脂是一种常用的高分子材料，具有优良的化学稳定性、机械性能和耐候性。将氧化锌铝纳米材料引入聚丙烯酸树脂复合涂层中，能够赋予复合涂层更高的隔热性能和抗热辐射能力，从而提高建筑物、车辆、航空器等的隔热效果。
3. 隔热性能的提升：
氧化锌铝纳米材料在聚丙烯酸树脂复合涂层中的应用能够显著提升材料的隔热性能。首先，氧化锌铝纳米材料具有较低的热传导系数，可以有效阻断热量的传输。其次，复合涂层中的氧化锌铝纳米材料能够高效地反射和吸收热辐射，降低表面的热吸收。此外，氧化锌铝纳米材料还具有抗紫外线、抗氧化和耐候性能，能够保护聚丙烯酸树脂复合涂层不受外部环境的损害。另外根据研究，几乎所有的制膜方法（如磁控溅射法、溶胶-凝胶法、气相沉积法等）都可以用来制备AZO薄膜。
4. 纳米AZO/聚丙烯酸树脂复合涂层的制备
将1.5g宏武纳米生产的AZO粉体分散在10mL丁酮中,超声10min ，将所得溶液加入到15g聚丙烯酸树脂中，并加入质量分数为0.8%的消泡剂，剧烈搅拌至形成均匀、稳定溶液,静置10min。将以上所制得涂料用50um的线棒涂布器涂覆于26.5cmx 26.5cm的平板玻璃上(涂膜前用氢氧化钠溶液，蒸馏水和无水乙醇对玻璃表面进行预处理，使玻璃表面洁净，无杂质影响) ，涂布完成后，室温下表干，然后置于恒温干燥箱，在80°C下固化2h成膜用于隔热性能测试。测试表明，纳米AZO添加到聚丙烯酸树脂中制备的符合涂料具有一定的隔热性能。
5. 隔热机理分析：
在掺铝氧化锌半导体中,由于Al3+固溶到ZnO形成氧空位从而产生自由载流子。当光源照射到透明隔热涂层表面时,载流子能够吸收一部分热辐射,另-部分被等离子体反射。入射光源的频率低于等离子体振荡的固有频率,因此推测涂层对热辐射的阻隔作用是吸收和反射共同作用的结果, 吸收和反射共同起到了屏蔽红外光的作用,使其产生了良好的隔热性能。因此可以得出结论:便宜、易得、无毒的AZO/聚丙烯酸树脂复合涂层在透明隔热材料领域具有广泛的应用前景。
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