涂膜隔热玻璃

涂膜隔热玻璃（精选3篇）

涂膜隔热玻璃 篇1

在上海市纳米科技与产业发展促进中心和上海市科委的世博科技专项支持下, 复旦大学国家教育部先进涂料工程研究中心组建的研究团队, 成功研制出一种透明隔热玻璃涂膜。

这种玻璃涂膜采用纳米半导体材料, 通过无机掺杂技术制成。在不降低玻璃透明度的前提下, 夏天降温幅度达到3～9℃, 冬天可提高室温2.5～5℃。同时, 这种智能透明隔热涂膜的价格仅为进口玻璃贴膜的1/10, 且施工方便, 可直接喷涂, 并快速干燥成膜。该技术已申请国家发明专利1项, 通过了国家权威检测机构的技术指标检测。

纳米玻璃涂膜隔绝紫外线 篇2

建筑节能作为节约能源的重要组成部分, 关系着国计民生, 因此在节能减排的大环境下, 建筑节能是必要的, 节能产品的推出势在必行。一场特别的玻璃试验, 引来不少参展者好奇的目光。“啪”的一声, 北京建筑技术公司展台的工作人员拧亮了两盏大瓦数灯泡, 灯泡前方10厘米, 竖立着一扇展示窗。这种洗澡时使用的采暖灯泡, 开始散发出热度。

这是一种新型的纳米玻璃涂膜。拥有该产品自主知识产权的北京建筑技术公司副总经理李庆华透露, 这种纳米涂膜技术使用在玻璃表面, 可以阻隔紫外线。夏天在阳光照射的房间内, 窗户使用这种玻璃, 可以将房间内的温度降低3摄氏度左右。

涂膜隔热玻璃 篇3

纳米技术的应用范围十分广阔, 但是对于纳米材料的性能测试却一直找不到合适的科学的方法, 目前对于纳米材料性能的测试一般局限于实验测试的方法, 但是纳米材料非常细微, 因此一般的仪器不能很好的分析材料的物理学性能。本文所研究的氧化钛涂膜玻璃属于纳米级细微材料, 用实验的方法难以测出其物理学性能, 基于此本文提出了纳米材料性能测试的有限元数值模拟实验方法, 并通过数值模拟分析得到了不同厚度氧化钛涂膜玻璃的弹性模量和硬度, 然后通过给氧化钛涂膜玻璃加载和卸载得到了材料应变随施加应力变化曲线, 为氧化钛涂膜玻璃的研究提供了可靠的理论依据。

1氧化钛涂膜玻璃纳米物理压痕介绍

氧化钛涂膜玻璃纳米物理学性能的检测是非常复杂的, 薄膜材料力学性能的检测最常用的是微桥法、声波检测以及纳米物理压痕法。其中纳米物理压痕法是薄膜材料力学性能测试的最新方法, 这种方法能够在纳米尺度研究氧化钛的物理力学性能, 本文运用有限元数值试验方法, 将氧化钛涂膜玻璃进行无限划分, 最后得到了纳米级氧化钛网格模型。氧化钛物理学有限元分析应用物理压痕的方法进行分析, 其中硬质接触头的模型示意图如图1所示。

用图1的模型压入氧化钛涂膜玻璃中可以进行有限元仿真模式, 其中氧化钛涂膜玻璃涂层可以用有限大的薄层代替, 通过涂膜物理性能的变化分析氧化钛的物理学性能。

2氧化钛涂膜玻璃纳米物理压痕有限元数学模型

由材料力学知识, 本文氧化钛涂膜玻璃位移模式可以表达为:

其中注意, 可得单元的位移模式

其中, 形函数

单元的线应变分为拉压应变和弯曲应变两部分, 于是有

其中

3氧化钛涂膜玻璃纳米物理压痕有限元数值实验

ANSYS12.1是专业的结构分析软, 软件通过预处理功能可以进行完整的建模和网格划分, 在计算模块可以计算材料的各种物料性能。对于氧化钛的物理性能分析, 本文结合了第二部分的数学模型将模型建立的小一些, 网格划分的细致一些, 然后通过动力学边界处理模块进行载荷的施加和卸载, ANSYS具体计算流程如图2所示。

由图2可以看出, ANSYS的数值分析主要分为计算前处理、计算分析以及计算后处理, 通过计算前处理可以建立模型和划分网格, 中间经过计算迭代后运用后处理模块得到一系列的计算结果。

图3为硬质接触头的ANSYS模型, 模型为尖锐的四面体, 通过压力可以将硬质接触头压入氧化钛玻璃涂膜中。

图4为氧化钛涂膜玻璃, 为了划分网格方便, 本文将氧化钛涂膜玻璃分块建模, 整体模型如图5所示。

图5为硬质接触头和氧化钛涂膜玻璃的网格模型。 为了节省计算时间, 本文将模型进行网格分块划分, 采用结构化六面体网格, 并且将硬质接触头和氧化钛玻璃涂膜接触的网格进行加密, 最终划分网格数为8万多个, 能够满足计算精度要求。网格划分好之后通过ANSYS12.1动力学计算模块对网格进行应力应变计算, 本文施加的载荷如图6所示。

施加的载荷如图6所示, 在前300 s中进行载荷施加, 300 s之后进行卸载, 载荷可以通过ANSYS动力载荷边界进行施加, 施加之后通过计算模块进行计算, 通过计算最终得到图7所示的计算结果。

由图7可以明显的看出, 当施加大小不同的力时, 在力的作用下产生的应力应变有明显的不同。当施加力较小时, 硬质接触头没有完全压入氧化钛涂膜玻璃, 此时的应力和应变较小, 当施加力足够大时, 硬质接触头完全被压入氧化钛涂膜玻璃中, 此时应力应变比较大, 由图可以看出应力主要集中在硬质接触头和氧化钛涂膜的接触位置。

将氧化钛材料计算参数可以通过ANSYS12.1报告的形式可以导出, 导出的结果如表1所示。

由表1可以看出, 随着测试材料厚度的增加氧化钛涂膜玻璃的弹性模量和硬度都有所变化, 其中弹性模量最大达到91 GP, 硬度最大为7.6 GP。在ANSYS后处理模块本文绘制了施加力和应变效果曲线。

图8为施加力与应变关系图, 由图可以看出氧化钛涂膜玻璃的应变随着力的增而发生变化, 由图可以看出, 随着施加力的增大位移逐渐增大, 最大达到77.8 nm, 当达到材料屈服极限时应变会突然变小, 最后应变力变为40 nm。氧化钛材料的应变曲线整体符合材料屈服以及强化阶段的应变趋势, 证明了ANSYS12.1有限元实验分析的可靠性。

4结论

运用ANSYS12.1专业有限元仿真数值模拟软件对氧化钛涂膜玻璃的物理学性能进行了物理压痕数值实验研究, 并得到了氧化钛涂膜玻璃的弹性模型、硬度以及应力应变曲线等一系列的物理学性能。在ANSYS预处理模块中建立了硬质接触头和氧化钛涂膜玻璃的有限元模型, 并将模型划分成8万个有限元结构六面体网格, 在ANSYS计算预处理模块对载荷进行施加和卸载, 通过计算最后得到了氧化钛涂膜玻璃的物理学性能, 其中不同厚度的氧化钛涂膜玻璃弹性模量最大达到91 GP, 硬度最大为7.6 GP, 位移应变最大达到77.8 nm, 应力应变曲线符合一般材料的应力应变变化趋势, 验证了氧化钛涂膜玻璃有限元数值分析的可靠性。

摘要：随着纳米科学技术的发展, 薄膜材料被广泛的应用于各个领域。氧化钛纳米材料具有自清洁功能, 这使得纳米氧化钛涂膜被应用到建筑玻璃、卫生间以及厨房的装修材料中。但是薄膜材料的力学性能评价非常的复杂, 目前大部分的研究是通过实验来完成, 氧化钛薄膜力学性能对实验设备要求非常高, 并且实验周期大, 人力物力资源消耗大。在这种背景下, 本文提出了一种氧化钛涂膜玻璃的纳米物理压痕有限元数值模拟方法, 运用ANSYS软件在计算预处理模块建立了氧化钛涂膜玻璃和硬质接触头的数值模型, 并通过网格划分将模型划分成8万个结构化六面体网格。最后, 通过计算得到了不同厚度下氧化钛涂膜玻璃的弹性模量和硬度, 其中弹性模量最大为91 GP, 硬度最大为7.6 GP。