Lorsque la lumière du soleil frappe la surface d'un objet, l'objet absorbe principalement l'énergie lumineuse proche infrarouge pour augmenter sa température de surface, et l'énergie lumineuse proche infrarouge représente 50 % de l'énergie totale de la lumière solaire.En été, lorsque le soleil brille à la surface de l'objet, la température de surface peut atteindre 70 ~ 80℃.À ce moment, la lumière infrarouge doit être réfléchie pour réduire la température de surface de l'objet ;lorsque la température est basse en hiver, la lumière infrarouge doit être transmise pour conserver la chaleur.C'est-à-dire qu'il existe un besoin pour un matériau de contrôle de température intelligent qui peut réfléchir la lumière infrarouge à haute température, mais transmettre la lumière infrarouge à basse température et transmettre la lumière visible en même temps, afin d'économiser de l'énergie et de protéger l'environnement.
Le dioxyde de vanadium (VO2) est un oxyde à fonction de changement de phase vers 68°C.Il est concevable que si le matériau en poudre VO2 avec fonction de changement de phase est composé dans le matériau de base, puis mélangé avec d'autres pigments et charges, un revêtement de contrôle de température intelligent composite basé sur VO2 peut être fabriqué.Une fois la surface de l'objet recouverte de ce type de peinture, lorsque la température interne est basse, la lumière infrarouge peut pénétrer à l'intérieur.lorsque la température atteint la température de transition de phase critique, un changement de phase se produit, la transmission de la lumière infrarouge diminue et la température interne diminue progressivement ;Lorsque la température chute à une certaine température, VO2 subit un changement de phase inverse et la transmission de la lumière infrarouge augmente à nouveau, réalisant ainsi un contrôle intelligent de la température.On peut voir que la clé de la préparation de revêtements de contrôle de température intelligents est de préparer de la poudre de VO2 avec une fonction de changement de phase.
À 68 ℃, VO2 passe rapidement d'une phase monoclinique rutile déformée semi-conductrice à basse température, antiferromagnétique et de type MoO2 à une phase tétragonale métallique, paramagnétique et rutile à haute température, et la liaison covalente VV interne change C'est une liaison métallique , présentant un état métallique, l'effet de conduction des électrons libres est fortement amélioré et les propriétés optiques changent de manière significative.Lorsque la température est supérieure au point de transition de phase, VO2 est dans un état métallique, la région de la lumière visible reste transparente, la région de la lumière infrarouge est hautement réfléchissante et la partie de la lumière infrarouge du rayonnement solaire est bloquée à l'extérieur, et la transmission de la lumière infrarouge est petite ;Lorsque le point change, VO2 est dans un état semi-conducteur et la région allant de la lumière visible à la lumière infrarouge est modérément transparente, permettant à la plupart des rayonnements solaires (y compris la lumière visible et la lumière infrarouge) d'entrer dans la pièce, avec une transmission élevée, et ce changement est réversible.
Pour des applications pratiques, la température de transition de phase de 68°C est encore trop élevée.Comment réduire la température de transition de phase à la température ambiante est un problème qui préoccupe tout le monde.Actuellement, le moyen le plus direct pour réduire la température de transition de phase est le dopage.
Actuellement, la plupart des méthodes de préparation de VO2 dopé sont des dopages unitaires, c'est-à-dire que seul le molybdène ou le tungstène est dopé, et il existe peu de rapports sur le dopage simultané de deux éléments.Le dopage de deux éléments en même temps peut non seulement réduire la température de transition de phase, mais également améliorer d'autres propriétés de la poudre.