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随着人们对居住环境舒适度要求的越来越高,采暖与制冷装置越来越普及,建筑节能日益受到人们的关注。提高建筑物的保温隔热性能是一种重要的建筑节能措施。反射隔热涂料作为一种新型的建筑材料,不仅能起到装饰美化的作用,还具备良好的隔热效果,能有效提高南方炎热地区夏季室内的舒适度,降低建筑物空调能耗。反射隔热涂料的关键技术在于反射隔热颜料的制备。粉煤灰空心玻璃微珠具有中空结构、颗粒尺寸小、质轻、导热系数小、保温效果好,Ti O2具有折射率大、对近红外线反射率高的特点。如在玻璃微珠表面包覆一层纳米Ti O2薄膜,可以使其同时具备良好的隔热性能和高的近红外反射率,制备出一种集阻隔隔热和反射隔热功能于一体的复合隔热材料。目前在制备玻璃微珠-Ti O2复合颗粒方面仍存在一些未妥善解决的难题,主要表现为玻璃微珠表面二氧化钛薄膜包覆率低、薄膜包覆不均匀,易出现游离二氧化钛等,既影响隔热效果,也造成大量的二氧化钛浪费。这主要与玻璃微珠的表面特性有关,因此研究不同的包覆方法、不同的玻璃微珠表面预处理技术就显得尤为重要。本文分别用溶胶-凝胶法和非均相沉淀法在玻璃微珠表面包覆纳米Ti O2薄膜,研究溶胶-凝胶法中的钛盐浓度、p H值、静置时间、煅烧温度等反应条件对包覆效果的影响;非均相沉淀法中预处理方式对玻璃微珠表面组成、微结构和二氧化钛薄膜包覆的影响,并对包覆过程和包覆机理进行了探讨,最后对所制备的样品的隔热性能进行研究。研究结果表明:(1)溶胶-凝胶法制备Ti O2-HGM过程中,溶胶静置时间延长,包覆率提高,包覆均匀性降低。钛盐浓度影响薄膜的连续性,钛盐与乙醇摩尔比在15~20范围内成膜效果好。p H值影响溶胶的稳定性,适宜的溶胶p H范围为2~4。凝胶在600℃煅烧转变为锐钛矿型二氧化钛。(2)非均相沉淀法制备Ti O2-HGM过程中,HF、Na OH、Ca(OH)2对玻璃微珠预处理,玻璃微珠表面Ti O2包覆率和均匀性提高。表面活性剂预处理玻璃微珠后其表面Ti O2薄膜的均匀性提高。用Ca(OH)2对玻璃微珠进行预处理,表面有CSH生成,该层物质能有效抑制Ti O2薄膜煅烧开裂。Ca(OH)2预处理24小时可以得到包覆率最高、表面无裂纹、保温隔热效果好的样品。(3)HF、Na OH、Ca(OH)2对玻璃微珠预处理后,玻璃微珠的比表面积提高和Zeta电位下降。玻璃微珠与Ti O2.n H2O带同种电荷,静电排斥,不利于包覆,玻璃微珠与Ti O2.n H2O带异种电荷,静电吸引,促进包覆。玻璃微珠表面包覆Ti O2受到玻璃微珠的比表面积和Zeta电位共同影响。二氧化钛在玻璃微珠表面沉积过程表现为层状生长模式。(4)将Ti O2包覆在玻璃微珠表面其隔热效果要优于Ti O2与玻璃微珠直接混合。溶胶-凝胶法制备的Ti O2-HGM在8.2%的Ti O2包覆率下,隔热温差为11.8℃。非均相沉淀制备Ti O2-HGM最大包覆率为28.6%,隔热温差为27.6℃。