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我有一個夢想,在陽光房里,砌一杯茶,捧一本書,曬著太陽,聞著花香,給身體和靈魂放一個假。
陽光房一般從露臺或陽臺變化而來,也有洋房、別墅在院子里加蓋的,空間可以不必太大,配上大大的玻璃窗,光線非常好,種點花草,擺上自己喜歡的裝飾物,仙氣飄飄,是家里受歡迎的區(qū)域。但是在炎熱的夏季,進入陽光房后,熱浪襲人,會讓你熱的靈魂出竅,瞬間感覺就不美好了。怎樣能在玻璃上面涂覆一種新型材料,才能既然陽光透過,又能夠保持陽光房內(nèi)溫度不變呢,直觀上去理解,感覺這是一個根本不可能的邏輯命題。但是,這種材料是確確實實存在,這種材料就是ZS-311透明隔熱涂料。
ZS-311透明隔熱涂料內(nèi)起到透光隔熱的主要成分是氧化銦錫,含量達到40%以上,今天與大家一起了解一下氧化銦錫的性能特點。
氧化銦錫,英文簡稱ITO( Indium tin oxide)。又名摻錫氧化銦。是一種銦(IIIA族)的氧化物(In2O3) 和錫(IVA族)的氧化物(SnO2)的混合物,它通常由90%In2O3與10% SnO2組成,它在薄膜狀時,透明,略顯茶色。氧化銦錫主要的特性是它的電學傳導性和光學透明性。
若要了解氧化銦錫對太陽光線熱量的隔熱效果,先需要了解地球表面所受的太陽輻射。太陽輻射是指太陽光以電磁波的形式向外傳遞的能量,太陽輻射通過大氣層時,只有一部分到達地面,太陽輻射通過大氣層后,其強度和光譜能量分布都發(fā)生了變化。其中紫外光譜區(qū)透過大氣層時大部分被吸收掉,到達地表的主要為可見光區(qū)與紅外區(qū),而人體所能感受到的熱量主要分布在近紅外區(qū)。
太陽光透過大氣層輻射到地表光線及能量分布如下:
太陽光達到地面的光線與能量分布
太陽輻射的能量波長主要集中在0.2~2.5 μm的范圍內(nèi), 其中紫外區(qū) (波長0.2~0.4 μm) 占總能量的5%, 可見光區(qū) (波長0.4~0.76 μm) 占總能量的45%, 近紅外區(qū) (波長0.72~2.5 μm) 占總能量的近50%。由此可見, 太陽光譜中的輻射能量絕大部分分布在可見光和近紅外區(qū), 其中近紅外區(qū)占太陽輻射總能量的近一半, 若能選擇性的阻隔掉近紅外區(qū)的能量并且維持一定的可見光的透過率, 就可實現(xiàn)透光隔熱的效果。而氧化銦錫就具備此功能。
氧化銦錫隔熱原理:
氧化銦錫具有高濃度的自由載流子(導帶中的電子),是一種高密度自由電子氣型材料,它對光場(光的電磁場)的響應與光場的頻率密切相關。
1、在低頻時(較低頻率的近紅外區(qū)),氧化銦錫外層電子被某個方向的電場多次加速碰撞被極化,這種被極化的電子對紅外區(qū)光場的電磁屏蔽作用很強,即氧化銦錫外層電子氣在低頻紅外區(qū)(近紅外光線區(qū)域)具有很強的反射率R,能夠高效的反射屏蔽掉近紅外區(qū)的輻射熱量。
2、當光頻增至可見光頻率ωp時,此時氧化銦錫外層電子的頻率慣性已不能跟隨高頻變化的光場,這時外層電子對光場(可見光部分)的吸收和反射都很弱(這個使材料進入透明區(qū)的臨界頻率ωp被稱為等離子體頻率),在此頻率的可見光幾乎全部可通過。
3、當光頻進一步到ωg時,此時光子的能量足以使材料的束縛電子產(chǎn)生本征帶向激發(fā)態(tài)躍遷,也就是電子躍遷(ωg被稱為本征激發(fā)(吸收)頻率)。光頻大于ωg的短波(主要為紫外線部分)幾乎全部被吸收。
綜上所述,含有氧化銦錫的zs-311透明隔熱涂層在近紅外區(qū)有反射率,反射掉大量的攜帶熱量的近紅外光;而在可見光區(qū)具有較高的透光率;在紫外區(qū)又具有強烈的吸收紫外光線的作用,避免了紫外線對人體的傷害。達到了透光而又隔熱的效果。