纳米陶瓷隔热材料

近年来，随着建筑高楼的兴起，大型玻璃窗和玻璃幕墙使用越来越广泛，如何减少玻璃使用造成的能源损耗，遏制能源危机成为当今研究的热门话题之一。据报道，建筑行业每年消耗约40%的全球能源，其中夏季制冷和冬季采暖约占总建筑能耗的50%。

目前市场存在的各种隔热节能产品，如镀膜玻璃、贴膜玻璃、真空玻璃、Low-E玻璃等建筑玻璃，但是他们都存在可见光透过率较低，造价过高且需要更换已有的玻璃，限制了其在隔热节能材料的应用。为了达到冬天保暖夏天隔热的效果，隔热涂料作为一种简单有效的隔热节能材料，被广泛应用在建筑行业，对绿色可持续高质量发展具有十分重要的意义。

隔热涂料中通常需要添加隔热填料才能够实现透明和隔热的作用。根据涂层的隔热方法，可分为反射型和吸收型。按照化学性质，隔热填料可分为有机填料和纳米无机填料两大类。添加有机填料的涂料的隔热、耐候和稳定性都不及添加纳米无机填料的涂料。

用于隔热涂料的纳米无机填料，可以在可见光透过率超过80%的同时，吸收大量红外光，具有很强的发展前景。纳米无机填料分为金属、金属氧化物和类金属三大类。与纯纳米金属相比，纳米金属氧化物结构稳定，不易被氧化，已经得到了广泛的研究。常见的纳米金属氧化物有氧化锡（SnO2）、氧化锌（ZnO）、氧化钨（WO3）、和二氧化钒（VO2），及其掺杂型的金属氧化物。通过掺杂更高价态的金属，可以提高金属氧化物的载流子浓度，达到很好的红外光屏蔽效果。

近年来，氧化钨（WO3）以其独特的电致变色、光电化学、光催化特性引起了人们的广泛关注。在WO3中掺杂Li、Na、K、Rb和Cs等元素形成钨青铜，具有优异的光学性能。铯钨青铜（CsxWO3）的分散体在保持可见光的高透射率的同时，表现出显著的近红外光屏蔽，CsxWO3在建筑和汽车窗玻璃领域将有巨大的潜在应用。

畅的新材料“纳米陶瓷IR材料”包括纳米陶瓷粉体与纳米陶瓷分散液。其紫外阻隔率可达100%，在可见光透过率达到70%的情况下，红外有效阻隔率可达到95%且耐候稳定，产品广泛应用于隔热涂料和隔热膜，在建筑节能和汽车隔热膜领域都有成熟案例。（本段文中数据均为参考值，具体参数以实测产品为准）

*本文部分内容节选自2022年《涂料工业》第8期