[发明专利]一种二氧化钒智能控温薄膜及方法

权利要求书

1.一种二氧化钒智能控温薄膜，其特征在于所述的薄膜为掺杂的多孔二氧化钒薄膜，掺杂的金属为W、Mo、Ti、Al或Mg，多孔是由PVP或PEG的引入形成的。

2.按权利要求1所述的薄膜，其特征在于掺杂的多孔二氧化钒薄膜组成的颗粒尺寸为10-500nm，薄膜的厚度控制在10-2500nm范围内。

3.按权利要求1所述的薄膜，其特征在于VO₂与掺杂的金属的摩尔为3∶1-5∶1，使用的PVP或PEG的质量百分数为1-2％。

4.制备如权利要求1或2所述的薄膜制备方法，其特征在于采用湿化学溶液法，将五氧化二钒粉体在弱还原性有机溶剂中混合和均匀分散，80℃油浴条件下搅拌使之充分溶解，然后添加PVP或PEG和金属盐，通过提拉镀膜技术或旋涂镀膜技术在衬底上制备2.0＜x＜2.5掺杂的VOx薄膜，然后在300-600℃条件下进行真空热分解或在还原性气氛中进行热处理1-5小时形成掺杂的二氧化钒薄膜。

5.按权利要求4所述的制备方法，其特征在于选用的衬底为不含Na普通玻璃、石英玻璃、透明导电玻璃、蓝宝石或含有金红石相结构的衬底。

6.按权利要求4所述的制备方法，其特征在于：

①弱还原性有机溶剂为苯甲醇、苯乙醇、草酸、乙二醇、乙酰丙酮、异丙醇、异丁醇或乙二醇甲醚；

②在80℃油浴条件下搅拌时间为2-5小时；

③所述的还原性气氛为Co、H₂或H₂/Ar混合气氛，在H₂/Ar混合气氛中H2的质量百分数为4-6％。

7.按权利要求4所述的制备方法，其特征在于V₂O₅粉体与弱还原性溶剂苯甲醇和异丁醇混合以1∶4∶50的摩尔比混合。

8.按权利要求4所述的制备方法，其特征在于提拉速度为3-200mm/min，旋涂速度为1000-2000r/min。

9.按权利要求1-3中任一项所述的薄膜的应用，其特征在于所制备的薄膜的金属-绝缘体相变温度依掺杂的金属和掺杂量可在30-68℃之间的调控，相变前后透光率变化在45-70％范围，电阻率改变3-4个数量级。

10.按权利要求9所述的应用，其特征在于W掺杂的二氧化钒薄膜可见光区透过率为70％、波长2500nm处相变前后透光率差为62％，电阻率变化为4个数量级。