Когато слънчевата светлина удари повърхността на даден обект, обектът основно абсорбира енергия от близката инфрачервена светлина, за да повиши повърхностната си температура, а енергията от близката инфрачервена светлина представлява 50% от общата енергия на слънчевата светлина.През лятото, когато слънцето огрява повърхността на обекта, повърхностната температура може да достигне 70~80 ℃.По това време инфрачервената светлина трябва да бъде отразена, за да се намали повърхностната температура на обекта;когато температурата е ниска през зимата, инфрачервената светлина трябва да се предава за запазване на топлината.Това означава, че има нужда от интелигентен материал за контрол на температурата, който може да отразява инфрачервена светлина при високи температури, но да предава инфрачервена светлина при ниски температури и да предава видима светлина в същото време, така че да спести енергия и да защити околната среда.
Ванадиевият диоксид (VO2) е оксид с функция за промяна на фазата близо до 68°C.Възможно е, ако прахообразният материал VO2 с функция за промяна на фазата се смеси с основния материал и след това се смеси с други пигменти и пълнители, може да се направи композитно интелигентно покритие за контрол на температурата на базата на VO2.След като повърхността на обекта е покрита с този вид боя, когато вътрешната температура е ниска, инфрачервената светлина може да влезе във вътрешността;когато температурата се повиши до критичната температура на фазов преход, настъпва фазова промяна и пропускливостта на инфрачервената светлина намалява и вътрешната температура постепенно намалява;Когато температурата спадне до определена температура, VO2 претърпява обратна фазова промяна и пропускливостта на инфрачервената светлина се увеличава отново, като по този начин се осъществява интелигентен контрол на температурата.Може да се види, че ключът към приготвянето на интелигентни покрития за контрол на температурата е приготвянето на VO2 прах с функция за промяна на фазата.
При 68 ℃ VO2 бързо се променя от нискотемпературна полупроводникова, антиферомагнитна и подобна на MoO2 изкривена рутилна моноклинна фаза до високотемпературна метална, парамагнитна и рутилна тетрагонална фаза, а вътрешната VV ковалентна връзка се променя. Това е метална връзка , представяйки метално състояние, ефектът на проводимостта на свободните електрони се засилва рязко и оптичните свойства се променят значително.Когато температурата е по-висока от точката на фазов преход, VO2 е в метално състояние, областта на видимата светлина остава прозрачна, областта на инфрачервената светлина е силно отразяваща, а частта от инфрачервената светлина на слънчевата радиация се блокира на открито и пропускливостта на инфрачервената светлина е малка;Когато точката се промени, VO2 е в състояние на полупроводник и областта от видима светлина до инфрачервена светлина е умерено прозрачна, което позволява на повечето слънчева радиация (включително видима светлина и инфрачервена светлина) да навлезе в стаята с висока пропускливост и тази промяна е обратими.
За практически приложения температурата на фазов преход от 68°C все още е твърде висока.Как да се намали температурата на фазовия преход до стайна температура е проблем, който интересува всички.Понастоящем най-прекият начин за намаляване на температурата на фазовия преход е допингът.
Понастоящем повечето от методите за получаване на легиран VO2 са единично легиране, тоест легирани са само молибден или волфрам и има малко доклади за едновременно легиране на два елемента.Допирането на два елемента едновременно може не само да намали температурата на фазовия преход, но и да подобри други свойства на праха.