在追求高效隔热与能源节约的现代社会,隔热材料的性能提升至关重要。纳米铯钨青铜作为一种新型功能材料,正以其卓越的近红外遮蔽性能,在隔热领域大显身手,为诸多行业带来了新的发展契机。

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纳米铯钨青铜粉体和分散液

一、独特结构奠定隔热基础

纳米铯钨青铜(Cs0.33WO3)具有非化学计量比和氧八面体的特殊结构。这种独特结构赋予了它一系列优异的物理化学性质,是其出色隔热性能的根源。在这种结构中,铯离子(Cs+)镶嵌于由钨氧八面体组成的框架内,形成了一种特殊的电子环境。框架内存在的氧空位以及铯离子与钨离子之间的相互作用,对材料的电学和光学性能产生了深远影响,尤其是在近红外光区域的吸收和反射特性,这正是实现高效隔热的关键所在。

二、卓越的近红外遮蔽性能

在太阳辐射的光谱中,近红外光携带了大量的热量。传统透明隔热材料如铟锡氧化物(ITO)和锑掺杂氧化锡(ATO),在阻挡波长小于 1500nm 的近红外光方面效果欠佳。而纳米铯钨青铜却展现出强大的近红外吸收能力,对波长大于 1100nm 的红外光吸收显著。其对红外线的吸收机制源于材料中的自由载流子吸收。当近红外光照射到纳米铯钨青铜上时,光子能量被材料中的自由载流子吸收,从而将光能转化为热能,并阻止热量的进一步传递。通常每平方米涂层中添加 2g 纳米铯钨青铜,即可使 950nm 处透过率降至 10% 以下,同时在 550nm 处可实现 70% 以上的透过率,这一特性使得它在保持良好可见光透过率的同时,有效阻隔了近红外热量,在隔热效果上较传统材料实现了质的飞跃。

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纳米氧化铯钨在PVB中吸收光波图

三、广泛的应用领域

  1. 建筑领域:现代建筑大量使用玻璃等透明材料,虽改善了采光,但也导致阳光入射使室内升温。将纳米铯钨青铜添加到树脂中制成透明隔热涂料,涂布在建筑玻璃表面,或制作成透明隔热窗膜、建筑涂层,能够在不影响室内采光的情况下,有效屏蔽红外热辐射。夏天可阻挡太阳的近红外热量进入室内,降低空调制冷能耗;冬天则能反射室内暖气的热辐射,减少热量散失,有助于维持室内温度稳定,提升建筑的能源效率。研究显示,玻璃表面涂覆铯钨青铜薄膜后,与空白玻璃相比,隔热温差可达 13.5℃。其在绿色建筑门窗、幕墙以及既有建筑门窗玻璃的节能改造中具有广阔应用前景,为实现建筑领域的 “碳达峰、碳中和” 目标提供了有力支持。
  2. 汽车领域:汽车玻璃使用纳米铯钨青铜相关材料,可制作高性能汽车贴膜或直接用于车窗玻璃制造。在炎热天气下,能有效阻挡太阳的近红外辐射进入车内,降低车内温度,减少车内空调系统的负荷,提升燃油效率或延长电动汽车的续航里程。同时,良好的可见光透过率确保了驾驶者清晰的视野,保障行车安全。

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纳米钨家族系列产品

  1. 其他领域:在一些需要控制温度的特殊环境中,如冷藏运输车辆的隔热厢体、太阳能热水器的隔热部件等,纳米铯钨青铜也能发挥其隔热优势。此外,它还可应用于高性能隔热介质,如保暖化纤和纺织纤维中,为衣物等纺织品赋予更好的隔热性能;在激光加工领域,其对特定波长光的吸收和阻隔特性可用于激光标记、激光焊接过程中的热管理等。
    有关纳米铯钨青铜(氧化铯钨)粉体和水分散液,请132 50243710