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进入21世纪后,随着科学的不断发展,社会对新型材料的要求也不断提高。纳米材料开辟了新的领域,成为了研究的焦点。材料领域中隔热材料是研究热点之一,而隔热材料中纳米材料又是研究热点之一。目前,纳米氧化锌是应用广泛的纳米材料之一,已有文献报道表明其他元素的掺杂可以有效地提高氧化锌的光学性能和电学性能,例如Al掺入氧化锌后,使其电子浓度提高从而提高了电学性能;In掺入氧化锌后,使其薄膜禁带宽度增加从而提高了光学性能。本文对硅锆共掺杂纳米氧化锌粉体进行了研究,主要从纳米粉体的制备、改性和应用三个方面做了较具体的研究。 本文采用溶胶凝胶法,以二水合乙酸锌、八水合氧氯化锆和正硅酸乙酯为原料,无水乙醇为溶剂,制备了硅锆共掺杂氧化锌纳米粉体。利用紫外可见光谱实验和XRD对硅、锆掺杂比和煅烧温度的影响进行了研究。结果表明,当掺杂比为nzn∶nzr∶n si=90∶6∶4,煅烧温度为700℃时制得的纳米粉体可见光透光率较高,且晶粒粒径均匀,晶粒尺寸平均约为27.3nm。 本文还研究了不同改性剂,改性剂含量,改性pH,改性温度和改性时间对所制备的纳米粉体改性效果的影响。通过分散度、沉降质量等方法,得出7%的硅烷偶联剂KH570在pH为7,温度为70℃的条件下改性3h,可制备出改性效果较好的改性粉体。 最后,将最佳改性粉体制成浆料与聚氨酯共混得到隔热涂料,制备成膜。研究了不同基材底片、不同纳米粉体浆料的含量和不同膜的厚度的光学性能和隔热性能。结果表明,以PET为基材底片,纳米粉体浆料的含量为15%,膜层厚度为100μm时,光学性能和隔热性能最佳。本文还对自制薄膜的附着力、耐水性和耐热性进行了测定,表明其综合性能良好。通过和市场上的汽车隔热贴膜的比较,进一步说明了自制薄膜的应用前景。