專利名稱：一種高紫外及高紅外反射材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及節(jié)能材料領(lǐng)域，更具體涉及一種具有高紫外及高紅外反射率的節(jié)能材 料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在地面上觀測到的太陽輻射波段范圍大約為0. 295 2. 5微米。過量的紫外會造 成皮膚癌，紅外波長能產(chǎn)生大量熱量，對一些地區(qū)或辦公場所，設(shè)法減少紅外光透過具有重 要的實際應(yīng)用價值。高紫外與紅外反射率物質(zhì)既可避免熱量的紅外光的通過，又能減少紫 外光對皮膚的傷害。就目前而言，在紫外或紅外反射方面，大多集中于薄膜研究。從紫外反射方面而言，大部分高可見透過率材料在紫外處反射率都比較低，如 AZO與IZO都只有10%左右甚至更低。目前報道中金屬膜層紫外反射最高能達90%，由 在2X 10_6Pa的高真空和30nm/s左右的高沉積速率下沉積了保護層的鋁膜在157nm處獲 得。(R. P. Walker. The European UV/VUV storage ring FEL project at ELETTRA[R], Proceedings of EPAC 2000，Vienna，Austria，93_97)采用的是 AlF3-SiO2 系統(tǒng)能夠達 至Ij 91. 2 % (J. Kolbe, H. Kessler, Τ. Hofmann et al. . Optical properties and damage thresholds of dielectric UV/VUV coatings deposited by conventional evaporation, IAD, and IBS[C], SPIE, 1992，1624 :435-446)，更高的則屬于介質(zhì)材料，包括氧化物膜系與 氟化物膜系，通過優(yōu)化復合膜系能夠最高能夠在193nm處達到98%的紫外反射(薛春榮，范 正修，邵建達.真空紫外光學薄膜及薄膜材料[J].中國光學期刊網(wǎng).2008,45(1) :57-64) 0 以上的金屬薄膜一方面容易被氧化，經(jīng)過一段時間其紫外反射率會減低；另一方面制備工 藝復雜、成本過高，不利于應(yīng)用推廣。在紅外反射方面，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)金屬氧化物透明導電薄膜對中紅外光 線具有高的反射率，比較理想的是氧化錫(ITO)與摻鋁的氧化鋅薄膜(ΑΖ0)，其 遠紅外反射率可達90%。(浙江大學.透明高導電近紅外反射鍍膜玻璃中國， 200620140432. 3[P], 2007. 10. 31)但國內(nèi)外報道的這類薄膜的紅外反射玻璃只對波長大于 2500nm的遠紅外效果好，在近紅外反射效果并不明顯?，F(xiàn)有研究與本發(fā)明的基材不同，本發(fā)明的磷酸鋅鈉基材并未見其有關(guān)的紫外反射 或紅外反射的報道，也沒有銅、鐵、鉻、鋁、錳，鈷，鎂，錫，稀土元素氧化物及其鹽的一種或者 兩種以上作為摻雜磷酸鋅鈉的報道；另外，對于同時具有高紫外反射與高紅外反射材料，目 前也尚無報道。特別需指出的是，本發(fā)明涉及的材料其紫外及紅外反射率均高于目前文獻 報道中的現(xiàn)有的摻雜二氧化鈦、氧化鋅等材料。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明有兩個目的一是提供一種高紫外及高近紅外反射物質(zhì)。該材料的紫外反 射率為90% -105%，800-2000nm紅外波長的反射率為110% -120 %，2000_2500nm紅外波 長的反射率為130% -150%,(均以硫酸鋇為基準反射率100% )。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述高紫外及高近紅外反射材料的制備方法。一種高紫外及高紅外反射材料，以鋅源、磷酸和無水碳酸鈉為原料構(gòu)成出磷酸鋅 鈉基礎(chǔ)材料，以金屬和稀土元素的氧化物及其鹽的一種或者多種作為摻雜物摻入磷酸鋅鈉 基礎(chǔ)材料中，制備出高紫外及高紅外反射摻雜磷酸鋅鈉材料；以硫酸鋇為基準反射率100%，該高紫外及高紅外反射材料的紫外反射率為 90%-105%，800-2000nm紅外波長的反射率為110%-120%，2000_2500nm紅外波長的反射 率為 130% -150% ；所述金屬為銅、鐵、鉻、鋁、錳，鈷，鎂或錫；所述鋅源為硝酸鋅或硫酸鋅；所述稀土 元素為鑭、鈰、銣、鐠、鏑、鐿、銪或釔。為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，所述的金屬氧化物為氧化銅、氧化鐵、氧化鉻、氧化鋁、 氧化錳、氧化鈷、氧化鎂或氧化錫。所述的金屬的鹽為金屬元素的硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽或氯化物。所述的稀土元素氧化物為氧化鑭、氧化鈰、氧化銣、氧化鐠、氧化鏑、氧化鐿、氧化 銪或氧化釔。所述的稀土元素的鹽為稀土元素的硫酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽或氯化物。本發(fā)明優(yōu)選以金屬的氧化物或金屬的鹽中的一種和稀土元素的氧化物或稀土元 素的鹽中的一種共同作為摻雜物摻入磷酸鋅鈉基礎(chǔ)材料中。所述的高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)將硝酸鋅或硫酸鋅加水至完全溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為75 % -85 %的磷酸溶液，控制P043_與Si2+的摩爾比為 1. 5-2 1. 0 ；混合后用水稀釋至Si2+濃度為0. 5-1. 5mol/L后振蕩10 15分鐘，得混合 物；將金屬或稀土元素的氧化物和鹽中的一種或多種作為摻雜物加入所述混合物中，所述 摻雜物與鋅離子的摩爾比為0. 01-1. 0 100，經(jīng)60-100KHZ超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)加入硝酸鋅或硫酸鋅物質(zhì)的量1. 5-3. 0倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌1. 5 2h， 攪拌速度為200-220r/min，攪拌溫度為60-80°C ；使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對步驟C3)所得溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過5-8次蒸餾水洗滌，然后在溫 度為100-120°C條件下干燥1-1. 5h ；(5)將干燥濾渣置于400-90(TC煅燒，得高紫外及高紅外反射材料。稀土摻雜磷酸鋅鈉后，在煅燒過程中，稀土離子逐步滲入其結(jié)構(gòu)中，更有利于阻止 紫外及紅外光波的吸收與穿透，從而提高其紫外及紅外反射率。金屬鹽或氧化物摻雜磷酸 鋅鈉基材后，在獲得多種顏色的同時，仍保持其高紫外及高紅外反射性能。與現(xiàn)有高紫外反射材料和高紅外反射材料相比，本發(fā)明具有下述優(yōu)點(1)本發(fā)明所得材料同時具有高紫外及高紅外反射的性能。能夠反射掉高熱量的 近紅外光，也能反射掉對人體皮膚和組織有害的紫外光，能夠達到既節(jié)能又環(huán)保的效果。(2)本發(fā)明的制備工藝流程簡便，原料常見，合成設(shè)備要求簡單，成本較低，安全環(huán) 保。(3)所得材料顏色可以通過摻雜物種類的改變以及制備工藝參數(shù)的改變制得不同 顏色的材料，且能保持高的紅外反射率。(4)在紫外處最高能夠達到90% -105%的紫外反射率，且該材料性能穩(wěn)定、無毒 無害，具有更大的應(yīng)用前景。
(5)本發(fā)明所制備的材料在800-2000nm紅外波長的反射率為110% -120%, 2000-2500nm紅外波長的反射率為130% -150%,(均以硫酸鋇為基準反射率100% )。太 陽光50%的能量集中在近紅外區(qū)，提高近紅外反射率具有重要的實際意義。具體的實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但是本發(fā)明的實施例并不限于此。實施例1一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)將1份硝酸鋅用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為85%的磷酸溶液，控制PO43-與Zn2+的摩爾比為2. 0 1. 0 ；混 合后用水稀釋至Si2+濃度為lmol/L，振蕩15分鐘，然后加入硫酸銅和氧化鑭作為摻雜物， 加入的硫酸銅及氧化鑭與Si2+摩爾比分別為0. 1 100和0.05 100。在IOOKHz超聲作 用下至摻雜物粉體溶解；(3)再加入硝酸鋅物質(zhì)的量2倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌2h，攪拌速度為220r/ min，攪拌溫度為80°C，使得溶液中產(chǎn)生沉淀；對步驟( 所得溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過8次蒸餾水洗滌，然后進行1. Oh 干燥，干燥溫度為120°C。將干燥濾渣置于800°C煅燒，可得黑色的高紫外及高紅外反射材料。以硫酸鋇為基準反射率100%，經(jīng)檢測，該實施例所得高紫外及高紅外反射材料用 紫外-紅外測試儀檢測，并以硫酸鋇為基準反射率100%，用球積分法獲得測試結(jié)果，該材 料的紫外反射率為92 %，800-2000nm紅外波長的反射率為108 %，2000_2500nm紅外波長的 反射率為132%。而目前較好的紅外反射材料二氧化鈦在同條件下測試結(jié)果為紫外反射率 為22%，800-2000nm紅外波長的反射率為74%，2000_2500nm紅外波長的反射率為72%。與現(xiàn)有高紫外反射材料和高近紅外反射材料相比，本實施例所制得的材料同時具 有高紫外及高近紅外反射的性能。能夠反射掉高熱量的近紅外光，也能反射掉對人體皮膚 和組織有害的紫外光，能夠達到既節(jié)能又環(huán)保的效果。另外材料的制備工藝流程簡便，原料 常見，合成設(shè)備要求簡單，成本較低，安全環(huán)保。還可通過摻雜，獲得深色材料而不會改變其 紅外反射特性。該材料可應(yīng)用于作節(jié)能環(huán)保涂料，陶瓷釉料和相關(guān)的薄膜材料。用相同的成膜材 料，以本發(fā)明的高紫外高紅外反射材料與二氧化鈦分別制備兩類涂料，以相同厚度分別涂 刷在鋁板表面，作隔熱對比試驗。照射4小時后，以本發(fā)明的高紫外高紅外反射材料背面溫 度比二氧化鈦涂料低6°C。可見本發(fā)明的高紫外高紅外反射材料的隔熱節(jié)能效果明顯。實施例2一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)稱取1份硫酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為75%的磷酸，控制P043_與Si2+的摩爾比為1. 5 1.0 ；混合 后用水稀釋至Si2+濃度為0.5mol/L，振蕩10分鐘，然后將與Si2+摩爾比分別為0.1 100 的硝酸銅及0.05 100的氧化釔作為摻雜物加入該溶液中，60KHz超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)再加入硫酸鋅物質(zhì)的量2. 5倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌2. Oh,攪拌速度為5200r/min，攪拌溫度為60°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過5次蒸餾水洗滌，然后進行Ih干燥，干燥溫 度為1050C ο(5)將干燥濾渣置于550°C煅燒，可得綠色的高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為93 %，800-2000nm紅外波長的反射率為112 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為138%，(均以硫酸鋇為基準反射率100。而目前比 較好的紅外反射材料二氧化鈦在同條件下測試結(jié)果為紫外反射率為22%，800-2000nm紅 外波長的反射率為74%，2000-2500nm紅外波長的反射率為72%，(均以硫酸鋇為基準反射 率 100% )。實施例3一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)稱取1份硝酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為80%的磷酸，控制P043_與Si2+的摩爾比為1. 8 1.0 ；混合 后用水稀釋至Si2+濃度為1.5mol/L，振蕩14分鐘，然后將與Si2+摩爾比為0.02 100的 氧化鑭作為摻雜物加入該溶液中，SOKHz超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)再加入硝酸鋅物質(zhì)的量2倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌1.他，攪拌速度為210r/ min，攪拌溫度為70°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過6次蒸餾水洗滌，然后進行1. 2h干燥，干燥 溫度為110°C。(5)將干燥濾渣置于500°C煅燒，可得白色高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為98 %，800-2000nm紅外波長的反射率為120 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為145%，(均以硫酸鋇為基準反射率100% )。實施例4一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)稱取1份硫酸鋅，并用水溶解；(2)加入在顧客濃度為75%的磷酸，控制PO43-與Zn2+的摩爾比為1.8:1.0 ；混合 后用水稀釋至辦2+濃度為0.8mol/L，振蕩14分鐘，然后將與Si2+摩爾比為0.01 100的 草酸鑭作為摻雜物加入該溶液中，60KHz超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)再加入硫酸鋅物質(zhì)的量1. 5倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌1. 5h，攪拌速度為 220r/min，攪拌溫度為80°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過7次蒸餾水洗滌，然后進行1. 3h干燥，干燥 溫度為110°C。(5)將干燥濾渣置于600°C煅燒，可得白色高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為91 %，800-2000nm紅外波長的反射率為118 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為139%，(均以硫酸鋇為基準反射率100% )。實施例5一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)稱取1份硫酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為85%的磷酸，控制P043_與Si2+的摩爾比為2. 0 1.0 ；混合后用水稀釋至Si2+濃度為1.2mol/L，振蕩15分鐘，然后將與Si2+摩爾比為1.0 100的硝 酸鈰作為摻雜物加入該溶液中，SOKHz超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；
(3)再加入硫酸鋅物質(zhì)的量1. 9倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌池，攪拌速度為210r/ min，攪拌溫度為80°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；
(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過8次蒸餾水洗滌，然后進行1. 5h干燥，干燥 溫度為120°C。(5)將干燥濾渣置于500°C煅燒，可得白色高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為94 %，800-2000nm紅外波長的反射率為120 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為140%，(均以硫酸鋇為基準反射率100% )。實施例6—種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)稱取1份硝酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為85%的磷酸，控制卩043_與Si2+的摩爾比為1.7 1. 0 ；將兩 者混合后并用水稀釋后振蕩15分鐘，然后將與Si2+摩爾比分別為0.05 100的氧化釔、 0. 10 100的氧化鑭及0.08 100的氧化鈷作為摻雜物加入該溶液中，90KHZ超聲振蕩至 摻雜物粉體溶解；(3)再加入硝酸鋅物質(zhì)的量2. 3倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌池，攪拌速度為220r/ min，攪拌溫度為80°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過8次蒸餾水洗滌，然后進行1. 5h干燥，干燥 溫度為110°C。(5)將干燥濾渣置于400°C煅燒，可得黑色的高紫外及高紅外反射材料。
該材料的紫外反射率為92 %，800-2000nm紅外波長的反射率為120 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為131% (均以硫酸鋇為基準反射率100% )。實施例7一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)稱取1份硝酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為75%的磷酸，控制P043_與Si2+的摩爾比為1. 9 1.0 ；將兩 者混合后并用水稀釋后振蕩15分鐘，然后將與Si2+摩爾比分別為0.06 100的氧化銪、 0.09 100的草酸鑭及0.10 100的氧化鈷作為摻雜物加入該溶液中，90KHz超聲振蕩至 摻雜物粉體溶解；(3)再加入硝酸鋅物質(zhì)的量2. 2倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌池，攪拌速度為210r/ min，攪拌溫度為80°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過8次蒸餾水洗滌，然后進行1. 5h干燥，干燥 溫度為110°C。(5)將干燥濾渣置于800°C煅燒，可得黑色的高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為93 %，800-2000nm紅外波長的反射率為120 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為130% (均以硫酸鋇為基準反射率100% )。實施例8一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟
(1)稱取1份硝酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為80%的磷酸，控制P043_與Si2+的摩爾比為2. 0 1.0 ；混合 后用水稀釋至Si2+濃度為0.7mol/L，振蕩15分鐘，然后將與Si2+摩爾比為0.1 100氧化 鐵作為摻雜物加入該溶液中，SOKHz超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)再加入硝酸鋅物質(zhì)的量2. 1倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌池，攪拌速度為220r/ min，攪拌溫度為80°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過8次蒸餾水洗滌，然后進行1. 5h干燥，干燥 溫度為110°C。(5)將干燥濾渣置于450°C煅燒，可得紅色的高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為93 %，800-2000nm紅外波長的反射率為112 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為131% (均以硫酸鋇為基準反射率100% )。實施例9一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)稱取1份硝酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為85%的磷酸，控制P043_與Si2+的摩爾比為1. 6 1. 0 ；混合后 用水稀釋至Si2+濃度為0.9mol/L，振蕩13分鐘，然后將與Si2+摩爾比分別為1.0 100氯 化鐵及0.5 100的硫酸鑭作為摻雜物加入該溶液中，60KHz超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)再加入硝酸鋅或硫酸鋅物質(zhì)的量2倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌池，攪拌速度為 220r/min，攪拌溫度為80°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過6次蒸餾水洗滌，然后進行1. 5h干燥，干燥 溫度為120°C。(5)將干燥濾渣置于600°C煅燒，可得粉紅色的高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為94 %，800-2000nm紅外波長的反射率為115 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為130% (均以硫酸鋇為基準反射率100% )。實施例10一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)稱取1份硫酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為85%的磷酸，控制P043_與Si2+的摩爾比為1. 5 1.0 ；混合 后用水稀釋至Si2+濃度為1.3mol/L，振蕩12分鐘，然后將與Si2+摩爾比為1.0 100硫酸 鋁作為摻雜物加入該溶液中，90KHz超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)再加入硝酸鋅或硫酸鋅物質(zhì)的量2倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌池，攪拌速度為 220r/min，攪拌溫度為80°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過8次蒸餾水洗滌，然后進行1. 5h干燥，干燥 溫度為110°C。(5)將干燥濾渣置于500°C煅燒，可得白色的高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為88 %，800-2000nm紅外波長的反射率為110 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為130% (均以硫酸鋇為基準反射率100% )。實施例11一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟
(1)稱取1份硝酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為85%的磷酸，控制P043_與Si2+的摩爾比為1.5 1. 0 ；混合 后用水稀釋至Si2+濃度為l.Omol/L，振蕩10分鐘，然后將與Si2+摩爾比為0.5 100氯化 鑭作為摻雜物加入該溶液中，70KHz超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)再加入硝酸鋅物質(zhì)的量1. 8倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌池，攪拌速度為220r/ min，攪拌溫度為80°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過8次蒸餾水洗滌，然后進行1. 5h干燥，干燥 溫度為iio°c。(5)將干燥濾渣置于500°C煅燒，可得白色的高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為95 %，800-2000nm紅外波長的反射率為116 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為139% (均以硫酸鋇為基準反射率100% )。實施例12一種高紫外及高紅外反射材料的制備方法，包括如下步驟(1)稱取1份硝酸鋅，并用水溶解；(2)加入質(zhì)量濃度為85%的磷酸，控制PO43-與Zn2+的摩爾比為1.5 1.0 ；混合 后用水稀釋至Si2+濃度為1.2mol/L，振蕩10分鐘，然后將與Si2+摩爾比為0.15 100碳 酸鈷作為摻雜物加入該溶液中，70KHz超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)再加入硝酸鋅物質(zhì)的量2. 0倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌池，攪拌速度為200r/ min，攪拌溫度為60°C。使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過8次蒸餾水洗滌，然后進行1. 5h干燥，干燥 溫度為120°C。(5)將干燥濾渣置于600°C煅燒，可得黑色的高紫外及高紅外反射材料。該材料的紫外反射率為93 %，800-2000nm紅外波長的反射率為112 %， 2000-2500nm紅外波長的反射率為135% (均以硫酸鋇為基準反射率100% )。
權(quán)利要求
1.一種高紫外及高紅外反射材料，其特征在于該材料以鋅源、磷酸和無水碳酸鈉為 原料構(gòu)成出磷酸鋅鈉基礎(chǔ)材料，以金屬和稀土元素的氧化物及其鹽的一種或者多種作為摻 雜物摻入磷酸鋅鈉基礎(chǔ)材料中，制備出高紫外及高紅外反射摻雜磷酸鋅鈉材料；以硫酸鋇為基準反射率100%，該高紫外及高紅外反射材料的紫外反射率為 90%-105%，800-2000nm紅外波長的反射率為110%-120%，2000_2500nm紅外波長的反射 率為 130% -150% ；所述鋅源為硝酸鋅或硫酸鋅；所述金屬為銅、鐵、鉻、鋁、錳，鈷，鎂或錫；所述稀土元素 為鑭、鈰、銣、鐠、鏑、鐿、銪或釔。
2.權(quán)利要求1所述的高紫外及高紅外反射材料，其特征在于所述的金屬氧化物為氧 化銅、氧化鐵、氧化鉻、氧化鋁、氧化錳、氧化鈷、氧化鎂和氧化錫。
3.權(quán)利要求1所述的高紫外及高紅外反射材料，其特征在于所述的金屬的鹽為金屬 元素的硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽及氯化物。
4.權(quán)利要求1所述的高紫外及高紅外反射材料，其特征在于所述的稀土元素氧化物 為氧化鑭、氧化鈰、氧化銣、氧化鐠、氧化鏑、氧化鐿、氧化銪或氧化釔；所述的稀土元素的鹽 為稀土元素的硫酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽及氯化物。
5.權(quán)利要求1所述的高紫外及高紅外反射材料，其特征在于以金屬的氧化物或金屬 的鹽中的一種和稀土元素的氧化物或稀土元素的鹽中的一種共同作為摻雜物摻入磷酸鋅 鈉基礎(chǔ)材料中。
6.權(quán)利要求1所述的高紫外及高紅外反射材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將硝酸鋅或硫酸鋅加水至完全溶解；⑵加入質(zhì)量濃度為75%-85%的磷酸溶液，控制PO43-與Si2+的摩爾比為1.5-2 1.0； 混合后用水稀釋至Si2+濃度為0. 5-1. 5mol/L后振蕩10 15分鐘，得混合物；將金屬或稀 土元素的氧化物和鹽中的一種或多種作為摻雜物加入所述混合物中，所述摻雜物與鋅離子 的摩爾比為0. 01-1. 0 100，經(jīng)60-100KHZ超聲振蕩至摻雜物粉體溶解；(3)加入硝酸鋅或硫酸鋅物質(zhì)的量1.5-3. 0倍的無水碳酸鈉，加熱攪拌1. 5 池，攪拌 速度為200-220r/min，攪拌溫度為60-80°C ；使得溶液中產(chǎn)生沉淀；(4)對步驟C3)所得溶液過濾，得到沉淀濾渣，并經(jīng)過5-8次蒸餾水洗滌，然后在溫度為 100-120°C條件下干燥 1-1. 5h ；(5)將干燥濾渣置于400-90(TC煅燒，得高紫外及高紅外反射材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高紫外及高紅外反射材料及其制備方法。該材料以鋅源、磷酸和無水碳酸鈉為原料構(gòu)成出磷酸鋅鈉基礎(chǔ)材料，以金屬和稀土元素的氧化物及其鹽的一種或者多種作為摻雜物摻入磷酸鋅鈉基礎(chǔ)材料中，制備出高紫外及高紅外反射摻雜磷酸鋅鈉材料；以硫酸鋇為基準反射率100％，該高紫外及高紅外反射材料的紫外反射率為90％-105％，800-2000nm紅外波長的反射率為110％-120％，2000-2500nm紅外波長的反射率為130％-150％；利用本發(fā)明的方法既具有高的紅外光反射，還能反射對人體有害的紫外光，可達到節(jié)能和有利于人體健康的效果。
文檔編號C01B25/45GK102040210SQ20101051592
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者付文祥, 王達, 蘇達根, 鐘明峰 申請人:華南理工大學