本發(fā)明涉及鋼化玻璃，尤其是一種汽車全景天幕用熱致變色玻璃及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、在新能源汽車智能化發(fā)展的背景下，全景天幕因其能夠提升座艙空間感、降低車頂成本以及實現(xiàn)車輛差異化，逐漸應(yīng)用于高端新能源車型。理想的汽車全景天幕應(yīng)在保證采光和視覺體驗的同時，具備季節(jié)性調(diào)節(jié)紅外光透過率的功能，即在夏季能夠阻隔更多紅外光進入車內(nèi)以實現(xiàn)隔熱效果，而在冬季能夠減少車內(nèi)紅外光的流失以實現(xiàn)保溫效果?，F(xiàn)有技術(shù)中，汽車天幕通常采用鋼化玻璃，但其調(diào)光和隔熱性能有限，難以滿足日益提高的駕乘舒適性需求。此外，目前關(guān)于汽車用可調(diào)光天幕的現(xiàn)有技術(shù)主要基于電致變色調(diào)光膜，該類膜需要額外配備電源或電控系統(tǒng)以實現(xiàn)調(diào)光功能，從而增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。

2、二氧化釩(vo2)作為一種典型的無機熱致變色材料，在高溫下是金屬態(tài)，呈四方金紅石相，光學表現(xiàn)為可見光半透明，紅外光不透明，其相變溫度約為68℃。在低于68℃時發(fā)生相變，轉(zhuǎn)變?yōu)榘雽?dǎo)體態(tài)，呈單斜相，光學表現(xiàn)為可見光半透明，紅外光高透明。因此，可將vo2應(yīng)用于汽車全景天幕中，在無需配備電源或電控系統(tǒng)的情況下就可以根據(jù)環(huán)境溫度自適應(yīng)實現(xiàn)熱致變色。然而，單一vo2的相變溫度遠高于車內(nèi)舒適溫度。因此，需要進一步調(diào)控vo2的相變溫度使其能夠用于全景天幕。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)表面發(fā)射率、具備季節(jié)性調(diào)節(jié)紅外光透過率功能的汽車全景天幕用熱致變色玻璃及其制造方法。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的熱致變色玻璃，包括鋼化玻璃，在鋼化玻璃兩面分別涂覆有發(fā)射率為0.20-0.50的低發(fā)射率層，在其中一個低發(fā)射率層表面依次涂覆有粘接層和熱致變色層。

3、優(yōu)選的，低發(fā)射率層的發(fā)射率為0.25-0.3。

4、優(yōu)選的，低發(fā)射率層為金屬或金屬化合物膜。

5、進一步優(yōu)選的，低發(fā)射率層的材料為ag、cu、al、tio2、in2o3和sno2其中的一種或兩種，優(yōu)選為ag。

6、優(yōu)選的，低發(fā)射率層的發(fā)射率為0.25-0.30。

7、優(yōu)選的，熱致變色層包括無機熱致變色材料和基底材料。

8、優(yōu)選的，無機熱致變色材料的相變溫度接近室溫。

9、優(yōu)選的，無機熱致變色材料的主要成分為vo2，摻雜元素為w、mo、f、zr、mg其中的一種或兩種。

10、優(yōu)選的，摻雜元素在無機熱致變色材料中所占的質(zhì)量比為1wt％-10wt％，優(yōu)選為5wt％。

11、優(yōu)選的，基底材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯其中的一種。

12、所述的熱致變色玻璃的制備方法，包括以下步驟：

13、步驟一，在鋼化玻璃內(nèi)外兩個表面分別涂覆一層低發(fā)射率層。

14、步驟二，將基底材料溶于溶劑中，使其呈溶膠狀，將其作為粘接層涂覆在其中一個低發(fā)射率層表面并固化。

15、步驟三，將摻雜元素w后的熱致變色材料與溶膠狀的基底材料混合均勻，將其作為熱致變色層涂覆至粘接層表面并固化。

16、優(yōu)選的，摻雜元素w在熱致變色材料中所占的質(zhì)量比為5wt％；與基底材料混合后，熱致變色材料所占的質(zhì)量比為10wt％。

17、優(yōu)選的，步驟一中所述溶劑為去離子水、無水乙醇、丙酮、丁酮、二甲基甲酰胺其中的一種，優(yōu)選為丙酮或丁酮。

18、優(yōu)選的，步驟一中所述涂覆方法為濺射法。

19、優(yōu)選的，步驟二和步驟三中所述涂覆方法為旋涂、噴涂、自然流延法其中的一種，優(yōu)選為旋涂。

20、優(yōu)選的，步驟二和步驟三中所述固化方式為自然風干或熱板加熱，優(yōu)選為自然風干。

21、優(yōu)選的，步驟三中，熱致變色材料和基底材料混合后，熱致變色材料所占的質(zhì)量比為2wt％-40wt％，優(yōu)選為2wt％-10wt％。

22、發(fā)明原理：本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)表面發(fā)射率的熱致變色玻璃，將熱致變色材料和低發(fā)射率材料結(jié)合在一起，用于汽車全景天幕，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)表面發(fā)射率的功能，使汽車全景天幕具有更加高效的隔熱和保溫效果。其中，無機熱致變色材料具有近室溫的相變溫度，低發(fā)射率材料能降低車內(nèi)紅外波段光的發(fā)射率。將所述熱致變色玻璃用于汽車全景天幕，當環(huán)境溫度高于熱致變色材料的相變溫度時，熱致變色材料可以通過提高紅外發(fā)射率有效阻隔車外的紅外光入射至車內(nèi)，以保持車內(nèi)環(huán)境涼爽；當溫度低于熱致變色材料的相變溫度時，熱致變色材料呈現(xiàn)透明狀態(tài)，車外的紅外光可以入射至室內(nèi)以提高車內(nèi)環(huán)境溫度，與此同時，玻璃兩側(cè)表面的低發(fā)射率層能夠降低車內(nèi)紅外波段光的發(fā)射率，從而達到對車內(nèi)保溫的效果。

23、有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有如下顯著的優(yōu)點：(1)本發(fā)明所述的熱致變色玻璃將熱致變色材料和低發(fā)射率材料結(jié)合在一起，應(yīng)用于汽車全景天幕，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)表面發(fā)射率的功能，使汽車全景天幕具有更加高效的隔熱和保溫效果；(2)本發(fā)明所述熱致變色玻璃使用的無機熱致變色材料的相變溫度接近室溫，應(yīng)用于全景天幕時無需額外增加電加熱裝置；(3)本發(fā)明所述熱致變色玻璃使用的無機熱致變色材料的光學性能具有溫度響應(yīng)特性，即對于紅外波段的光在相變溫度以下呈現(xiàn)高透過性，在相變溫度以上呈現(xiàn)高阻隔的特征，該特性有助于全景天幕具備在不同溫度環(huán)境下對車外太陽輻射進行自適應(yīng)調(diào)節(jié)的功能。

技術(shù)特征：

1.一種熱致變色玻璃，包括鋼化玻璃(1)，其特征在于，在所述的鋼化玻璃(1)兩面分別涂覆有發(fā)射率為0.20-0.50的低發(fā)射率層(2)，在其中一個低發(fā)射率層(2)表面依次涂覆有粘接層(3)和熱致變色層(4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱致變色玻璃，其特征在于，所述的低發(fā)射率層(2)的發(fā)射率為0.25-0.3。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱致變色玻璃，其特征在于，所述的低發(fā)射率層(2)的材料為ag、cu、al、tio2、in2o3和sno2其中的一種或兩種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱致變色玻璃，其特征在于，所述的熱致變色層(4)包括無機熱致變色材料和基底材料，所述的無機熱致變色材料的相變溫度接近室溫。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱致變色玻璃，其特征在于，所述的無機熱致變色材料的主要成分為vo2，摻雜元素為w、mo、f、zr、mg其中的一種或兩種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱致變色玻璃，其特征在于，所述的摻雜元素在無機熱致變色材料中所占的質(zhì)量比為1wt％-10wt％。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱致變色玻璃，其特征在于，所述的基底材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯其中的一種。

8.一種權(quán)利要求1所述的熱致變色玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟二和步驟三中，涂覆方法為旋涂、噴涂、自然流延法其中的一種；固化方式為自然風干或熱板加熱。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的熱致變色材料和基底材料混合后，熱致變色材料所占的質(zhì)量比為2wt％-40wt％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種汽車全景天幕用熱致變色玻璃及其制造方法，屬于鋼化玻璃領(lǐng)域。本發(fā)明所述的熱致變色玻璃，包括鋼化玻璃，在鋼化玻璃兩面分別涂覆有低發(fā)射率層，在其中一個低發(fā)射率層表面依次涂覆有粘接層和熱致變色層。熱致變色層包括無機熱致變色材料和基底材料。無機熱致變色材料的相變溫度接近室溫。熱致變色玻璃的制備方法包括以下步驟：在鋼化玻璃兩面分別涂覆一層低發(fā)射率層；將基底材料溶于溶劑中，使其呈溶膠狀，并將其涂覆在低發(fā)射率層表面粘接層，再將其固化；將摻雜元素后的熱致變色材料與溶膠狀的基底材料混合均勻，再將其涂覆至粘接層表面并固化。本發(fā)明提供的熱致變色玻璃及其制造方法，能達到實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)表面發(fā)射率的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：薛浩,劉煜,楊子怡,孫鈺涵,賀毅強,丁云飛
受保護的技術(shù)使用者：江蘇海洋大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23