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本文针对现有技术中的单功能玻璃不能满足社会发展对玻璃性能多样化的要求,研究一种透明、隔热、阻隔紫外线、自清洁的多功能复合掺铟氧化锌(ZIO)玻璃涂层。本文主要通过两种涂膜工艺制备了ZIO玻璃涂层。一种为传统粉体-浆料-镀膜的方法,即将沉淀法制备的ZIO粉体、分散剂、水性聚氨酯等通过超声分散、高速分散制备成ZIO水性涂料,最后通过提拉镀膜制备ZIO薄膜。另一种是定向生长ZIO纳米阵列的方法。ZIO纳米棒生长过程包括,首先通过提拉法在玻璃衬底上镀上一层ZIO种子层,然后通过水热法,在乙酸锌和六次甲基四胺(HMT)的水溶液中,在种子层上生长均匀的ZIO纳米棒阵列。同时,对这两种方法制备的ZIO薄膜的可见光、紫外光透过率、隔热性能、铅笔硬度、附着力、润湿性以及薄膜的微观结构进行分析。按粉体-浆料-镀膜的方法制备了ZIO薄膜,通过XRD和能谱测量(EDX)确定In可进入ZnO晶格,并且ZIO晶化度随着In掺杂量升高而降低。沉淀法法制备的In3+/Zn2+为0.5at%、1at%的ZIO粉体显微粒度分别为20nm、50nm,由激光衍射粒度分析可知,In3+/Zn2+为1at%的ZIO的均一性更好、中位径更小。利用透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察到薄片状、类球状、六棱柱状的ZIO,并对不同形貌的ZIO形核机理进行了探讨。对粉体-涂料-镀膜方法制备的ZIO薄膜平整、附着力好、可见光区高透过(>80%)、良好隔热性能(温差可达3.0℃)而且还能阻隔一定紫外光。通过定向生长法在硅玻璃基板上生长了大面积高取向的ZIO纳米棒阵列。反应温度和In掺杂对ZIO纳米棒的择优取向有重要作用。当温度较高为95℃,ZIO棒为c轴与基板垂直的择优取向(c//n),当温度低至60℃时,ZIO的择优取向为鲜有报道的c轴平行于衬底表面方向(a//n)。相同温度条件下ZnO的择优取向纳米棒平行于正常(c//n)。对定向生长制备的ZIO阵列薄膜的性能表征结果表明,ZIO阵列薄膜除了拥有透明隔热、隔紫外线、高硬度、良好附着力之外,又由于这种薄膜拥有微观尺寸的粗糙度,表现出似荷叶“出淤泥而不染”的自清洁性能。改变实验条件制备的ZIO阵列薄膜性能差异较大,整体上(a//n)取向ZIO阵列薄膜的硬度、透光性、疏水性均比(c//n)取向ZIO阵列薄膜更好,其中In3+/Zn2+为2at%的(a//n)取向ZIO阵列薄膜表现出疏水性对水润湿角为122.2°,其铅笔硬度为6H,可见光透过率为84.6%,紫外光透过率为16.7%。定向生长制备的ZIO纳米阵列薄膜的隔热性能良好最高温差可达5.6℃。