[发明专利]一种自清洁吸热玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及一种自清洁吸热玻璃，属于玻璃表面改性领域。

背景技术

吸热玻璃广泛用于建筑物的门窗、外墙以及车、船挡风玻璃等，起到隔热、防眩及装饰等作用，同时吸热玻璃还能吸收紫外线，减少紫外线对人体与物体的损害。

玻璃给人们带来便利的同时也给人们带来新的难题，对于普通的吸热玻璃，长时间使用后表面很容易粘附灰尘，且很难擦除，严重影响玻璃的美观。同时高楼的玻璃清洁需要耗费大量的人力、物力，且极具危险性。此外灰尘在吸热玻璃表面还会导致清晰度下降，影响人们的视线，给人们的日常生活带来诸多不便。随着人们生活水平的提高，进一步提高吸热玻璃的自清洁、隔热、防眩性能也日益受到人们的关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以实现自清洁的吸热玻璃。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

本发明在吸热玻璃表面构筑准直ZnO纳米阵列，所述的ZnO纳米阵列，首先在吸热玻璃表面得到ZnO晶种，进一步结合水浴法得到ZnO纳米阵列。晶种制备过程中乙酸锌/无水乙醇溶液浓度为0.8 ~ 1.2 mmol/L；玻璃片在溶液中上下提拉次数为3 ~ 7次；退火温度为330~ 350℃。水浴温度为20 ~ 60℃，水浴时间为0.5 ~ 2 h。所述的ZnO纳米阵列，用低表面能化学物质修饰。所述的ZnO纳米阵列结构厚度在50 ~ 500 nm之间，纳米阵列顶端直径为1 ~ 100 nm。

本发明的有益效果：所述玻璃表面构筑的ZnO纳米阵列可以实现玻璃表面的自清洁性能，同时可提高光吸收率，避免过强光线透过，实现该玻璃的吸热性能。此外还有遮蔽紫外线的作用。

附图说明

图1为自清洁吸热玻璃俯视图；图2为自清洁吸热玻璃表面局部放大图。

图中：1. 吸热玻璃；2. ZnO纳米阵列。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施做进一步描述：

玻璃为原料中加入着色氧化物后呈现茶色的普通硅酸盐吸热玻璃1。

在所述吸热玻璃1表面生长ZnO晶种，进一步采用水浴法得到准直ZnO纳米阵列2。

所述自清洁吸热玻璃具体制备工艺如下：

将吸热玻璃分别放在丙酮、乙醇、去离子水中各超声5 ~ 10min，吹干后备用。

ZnO晶种的制备：配制0.8 ~ 1.2 mmol/L的乙酸锌/无水乙醇溶液，将玻璃浸入溶液后缓慢提拉，提拉速度为1 ~ 2 mm/min，玻璃片在该溶液中上下提拉3 ~ 7次，将处理后的玻璃片在330~ 350℃中恒温15 ~ 25 min，取出后在室温下冷却。

ZnO纳米阵列的制备：配制2 ~ 4 mol/L氢氧化钠和0.25 ~ 0.5 mol/L六水合硝酸锌，保持浓度比为7:1 ~ 9:1等体积混合。将含有ZnO晶种的玻璃放入其中恒温水浴，水浴温度为20 ~ 60℃，水浴时间为0.5 ~ 2 h。

将生长ZnO纳米阵列的玻璃片放在含有氟硅烷的器皿中，在115 ~ 125℃烘箱中恒温1.5 ~ 2.5 h，冷却后取出。

经过低表面能修饰的ZnO纳米阵列可以降低液滴在玻璃表面润湿性，液滴在玻璃表面以珠状形式存在，可以迅速离开且带走表面灰尘。

ZnO纳米阵列由于尺寸效应导致导带及价带的间隔增加，可显著增强光吸收性能，同时ZnO纳米阵列具有很强的吸收红外线的能力，吸收率和热容的比值大，起到隔热的作用。此外ZnO纳米阵列能避免过强光线透过，使刺眼的阳光变得柔和，起防眩作用。纳米ZnO还有较好的遮蔽紫外线性能，用在玻璃表面可以降低紫外线的透射，减少对人体的损害，还能防止日用器具、书籍等因紫外线照射造成褪色和变质现象。