[发明专利]透光率连续可调的玻璃材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明设计一种透光率连续可调的玻璃材料及其制备方法，属于光电材料制备的技术领域，可应用于建筑节能领域。

二、背景技术

玻璃是制作建筑物门窗的重要材料，其透射率的大小决定了有多少份额的入射光能能够透过该玻璃门窗。传统玻璃的透射率不随外加电压而改变；而现代的“智能玻璃”主要有聚合物分散液晶玻璃和悬挂颗粒型变色玻璃，它们在断电状态下呈不透明状态，而在通电状态下呈透明状态；它们的透射率不能在最小值和最大值之间连续地调节。为了克服上述缺点，本发明提供一种透光率连续可调的玻璃材料的制备方法，使玻璃的透射率随着外加电压的改变可以连续地调节，从而实现对透射光强的连续调节。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种透光率连续可调的玻璃材料的制备方法，以实现对透射光强连续调节的目的。

本发明透光率连续可调的玻璃材料，其特征在于：所述玻璃材料是以导电玻璃为基体材料、以有机复合光电材料为玻璃的调光材料、以外加电压作为驱动力的光学器件。

本发明透光率连续可调的玻璃材料，其特征在于：当外加电压从零逐渐增加时，所述玻璃材料的透射率从5％逐渐上升到95％；当外加电压从高电压逐渐降低到零时，所述玻璃材料的透射率从95％逐渐下降到5％；工作温度范围在零下50至零上150度之间。

本发明透光率连续可调的玻璃材料的制备方法，其特征在于：(a)在清洁干燥的两块导电玻璃之间放有微米量级的等厚间隔物，使两块导电玻璃互相绝缘；(b)两块导电玻璃之间填满有机复合光电材料；(c)两块导电玻璃上各有至少一根电极线引出供外接电源用。

本发明透光率连续可调的玻璃材料之有机复合光电材料的制备方法，其特征在于按以下步骤操作：(a)将不饱和酸与环氧树脂的混合物在催化剂作用下，高温热引发预聚合，冷却到室温后获得预聚物；(b)将所述预聚物与双折射材料和光引发剂混合，注入到两块导电玻璃之间；(c)在光照下固化0.1-1000秒，获得所述的有机复合光电材料；(d)所述催化剂和光引发剂的质量分别为不饱和酸与环氧树脂混合物质量的0.001-10％。

本发明透光率连续可调的玻璃材料之导电玻璃包括但不限于掺铟的氧化物(ITO)玻璃、掺氟的氧化锡(FTO)玻璃，其特征在于：(a)其方块电阻在0.1-2000欧姆范围内；(b)其投射率在400-800纳米区间内不小于50％；(c)一块导电玻璃上至少有一个电极引线与外部电源相连接。

本发明透光率连续可调的玻璃材料之外加电压，其特征在于：(a)峰值在1-240V范围内；(b)频率在0.1-100Hz范围内；(c)波形包括但不限于方波、三角波、正弦波、锯齿波。

四、附图说明

图1是本发明制备的透光率连续可调的玻璃材料的偏光显微织构图。

图2是本发明制备的透光率连续可调的玻璃材料的透光率与外加电压的关系图。

图3是本发明制备的透光率连续可调的玻璃材料在不同电压下的光学照片。

五、具体实施方式

本实施方式中透光率连续可调的玻璃材料是以导电玻璃为基体材料、以有机复合光电材料为玻璃的调光材料、以外加电压作为驱动力的光学器件。

将两块清洁的ITO导电玻璃，依次在四氯化碳、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声5min，清洗后置于真空烘箱中烘干。在超静间里，将直径为10微米的衬垫均匀的喷洒于所述的一块ITO导电玻璃上，与另一块ITO导电玻璃形成彼此绝缘且间距相等的中空玻璃。将20g丙烯酸与30g环氧树脂混合，在N，N二甲基苯胺催化作用下，在90-120摄氏度引发预聚合，冷却到室温后获得预聚物，然后将预聚物与50g光学各向异性材料(Merck E7)和10g光引发剂搅拌混合均匀之后，均匀地注入到中空导电玻璃盒里，将所述导电玻璃盒置于紫外光固化灯下固化40分钟后，即得透光率连续可调的玻璃材料。图1是本发明制备的透光率连续可调的玻璃材料的偏光显微织构图，说明所添加的光学各向异性材料均匀地分散在有机复合光电材料里。在外加电场的作用下，测量所述玻璃材料的透光率随着所加电场的变化，图2是本发明制备的透光率连续可调的玻璃材料的透光率与外加电压的关系图，结果表明所述玻璃材料的透光率随着所加电压的变化可以从5％连续地增加到95％。图3是本发明制备的玻璃材料在不同电压下的光学照片，该图表明本发明制备的玻璃材料的透光率在电压的作用下是连续可调的，从完全不透明到一点点透明最后到完全透明。