智能窗用热致变色SiO<sub>2</sub>/VO<sub>2</sub>双层膜的制备与性能

刘鹏; 梁丽萍; 徐耀

doi:doi:10.3788/AOS201939.0416001

光学学报, 2019, 39 (4): 0416001, 网络出版: 2019-05-10

智能窗用热致变色SiO₂/VO₂双层膜的制备与性能下载： 1279次

Preparation and Characteristics of SiO₂/VO₂ Double-Layer Thermochromic Coatings for Smart Window

刘鹏 ^1,*梁丽萍 ^1,*徐耀 ^2,*

作者单位

¹ 太原科技大学材料科学与工程学院, 山西太原 030024

² 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西西安 710000

图 & 表

图 1. 双层膜的制备过程

Fig. 1. Preparation procedures of double-layer coatings

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图 2. 样品的拉曼散射光谱图

Fig. 2. Raman scattering spectra of samples

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图 3. 样品表面与断面的SEM图像。(a) VSA1;(b) VSB1;(c) VSA2;(d) VSB2

Fig. 3. Top-view and cross-section SEM images of samples. (a) VSA1; (b) VSB1; (c) VSA2; (d) VSB2

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图 4. 样品的AFM图像与Rq值。(a) VSA1;(b) VSB1;(c) VSA2;(d) VSB2

Fig. 4. AFM images and Rq values of samples. (a) VSA1; (b) VSB1; (c) VSA2; (d) VSB2

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图 5. 不同温度下样品的透射率曲线

Fig. 5. Transmittance curves of samples at different temperatures

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图 6. 样品在升、降温过程中于2000 nm波长处的热滞回线

Fig. 6. Thermal hysteresis loops of samples at wavelength of 2000 nm during heating and cooling processes

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表 1双层膜的制备条件

Table1. Preparation conditions of double-layer coatings

Sample	Bottom layer		Top layer
Sample	CA-V(IV)	VO₂	Sol_A		Sol_B
VS_A1				√		√
VS_B1				√			√
VS_A2	√					√
VS_B2	√						√

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表 2样品的光学性能参数汇总

Table2. Summary of optical parameters of samples%

Sample	T_vis,L	T_vis,H	T_2000,L	T_2000,H	ΔT₂₀₀₀	T_sol,L	T_sol,H	ΔT_sol
VO₂ (prepared)	55.6	55.5	86.2	41.3	44.9	62.8	54.3	8.5
VS_A1 (prepared)	67.1	65.9	86.1	43.7	42.4	70.7	62.6	8.1
VS_B1 (prepared)	68.4	66.4	87.3	47.7	39.6	72.0	63.6	8.4
VS_A2 (prepared)	79.3	77.9	90.1	70.6	19.5	82.5	77.9	4.6
VS_B2 (prepared)	83.9	80.3	93.6	75.7	17.9	85.5	78.9	4.0
porous V ${O_{2}}^{[27]}$	71.1	70.2				72.9	65.0	7.9
VO₂ nanoplate ^[26]	70.3				37.5			9.3
VO₂/Si ${O_{2}}^{[21]}$	80.0	78.9	92.6	63.6	29.0	81.7	71.5	10.2
VO₂/SiO₂/Ti ${O_{2}}^{[17]}$	17.8	18.2				28.8	13.6	15.2
TiO₂(R)/VO₂(M)/TiO₂(A)^[28]	30.1	27.8			49.5	33.8	23.6	10.2
VO₂-SiO₂^[29]	48.5	43.2			57.4	52.9	37.2	15.7

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表 3样品在升、降温过程中于2000 nm波长处的热滞回线参数

Table3. Parameters derived from hysteresis loops of samples at wavelength of 2000 nm during heating and cooling processes℃

Sample	Transition temperature			Hysteresis width ΔT
Sample	T_h	T_t	T_c	Hysteresis width ΔT
VO₂	54.5	48.8	43.1	11.4
VS_B1	58.4	51.2	43.9	14.5

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刘鹏, 梁丽萍, 徐耀. 智能窗用热致变色SiO₂/VO₂双层膜的制备与性能[J]. 光学学报, 2019, 39(4): 0416001. Peng Liu, Liping Liang, Yao Xu. Preparation and Characteristics of SiO₂/VO₂ Double-Layer Thermochromic Coatings for Smart Window[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(4): 0416001.

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图 1. 双层膜的制备过程

Fig. 1. Preparation procedures of double-layer coatings

图 2. 样品的拉曼散射光谱图

Fig. 2. Raman scattering spectra of samples

图 3. 样品表面与断面的SEM图像。(a) VSA1;(b) VSB1;(c) VSA2;(d) VSB2

Fig. 3. Top-view and cross-section SEM images of samples. (a) VSA1; (b) VSB1; (c) VSA2; (d) VSB2

图 4. 样品的AFM图像与Rq值。(a) VSA1;(b) VSB1;(c) VSA2;(d) VSB2

Fig. 4. AFM images and Rq values of samples. (a) VSA1; (b) VSB1; (c) VSA2; (d) VSB2

图 5. 不同温度下样品的透射率曲线

Fig. 5. Transmittance curves of samples at different temperatures

图 6. 样品在升、降温过程中于2000 nm波长处的热滞回线

Fig. 6. Thermal hysteresis loops of samples at wavelength of 2000 nm during heating and cooling processes

表 1双层膜的制备条件

Table1. Preparation conditions of double-layer coatings

表 2样品的光学性能参数汇总

Table2. Summary of optical parameters of samples%

表 3样品在升、降温过程中于2000 nm波长处的热滞回线参数

Table3. Parameters derived from hysteresis loops of samples at wavelength of 2000 nm during heating and cooling processes℃

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图 4. 样品的AFM图像与Rq值。(a) VSA1;(b) VSB1;(c) VSA2;(d) VSB2

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图 5. 不同温度下样品的透射率曲线

Fig. 5. Transmittance curves of samples at different temperatures

图 6. 样品在升、降温过程中于2000 nm波长处的热滞回线

Fig. 6. Thermal hysteresis loops of samples at wavelength of 2000 nm during heating and cooling processes

表 1双层膜的制备条件

Table1. Preparation conditions of double-layer coatings

表 2样品的光学性能参数汇总

Table2. Summary of optical parameters of samples%

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