Amikor a napfény eléri egy tárgy felületét, az objektum főként a közeli infravörös fényenergiát nyeli el, hogy növelje felületi hőmérsékletét, és a közeli infravörös fényenergia a napfény teljes energiájának 50%-át teszi ki.Nyáron, amikor a nap rásüt az objektum felületére, a felszíni hőmérséklet elérheti a 70-80 ℃-ot.Ebben az időben az infravörös fényt vissza kell verni, hogy csökkentse a tárgy felületi hőmérsékletét;amikor télen alacsony a hőmérséklet, a hőmegőrzés érdekében infravörös fényt kell átadni.Vagyis szükség van egy intelligens hőmérséklet-szabályozó anyagra, amely magas hőmérsékleten képes visszaverni az infravörös fényt, de alacsony hőmérsékleten infravörös fényt továbbítani és látható fényt egyidejűleg átadni, így energiát takarít meg és védi a környezetet.
A vanádium-dioxid (VO2) egy oxid, amelynek fázisváltó funkciója közel 68 °C.Elképzelhető, hogy ha a fázisváltó funkcióval rendelkező VO2 poranyagot az alapanyagba keverjük, majd más pigmentekkel és töltőanyagokkal keverjük össze, akkor VO2 alapú kompozit intelligens hőmérsékletszabályozó bevonat készíthető.Miután a tárgy felületét ilyen festékkel bevonták, alacsony belső hőmérséklet esetén infravörös fény juthat be a belső térbe;amikor a hőmérséklet a kritikus fázisátalakulási hőmérsékletre emelkedik, fázisváltozás következik be, és az infravörös fényáteresztő képesség csökken, a belső hőmérséklet pedig fokozatosan csökken;Amikor a hőmérséklet egy bizonyos hőmérsékletre csökken, a VO2 fordított fázisváltozáson megy keresztül, és az infravörös fényáteresztő képesség ismét növekszik, így intelligens hőmérsékletszabályozás valósul meg.Látható, hogy az intelligens hőmérséklet-szabályozó bevonatok elkészítésének kulcsa a fázisváltó funkcióval rendelkező VO2 por elkészítése.
68 ℃-on a VO2 gyorsan átalakul alacsony hőmérsékletű félvezető, antiferromágneses és MoO2-szerű torz rutilos monoklin fázisból magas hőmérsékletű fémes, paramágneses és rutilos tetragonális fázisba, és a belső VV kovalens kötés megváltozik. Ez egy fém kötés. , fémes állapotú, a szabad elektronok vezetési hatása élesen megnövekszik, és az optikai tulajdonságok jelentősen megváltoznak.Ha a hőmérséklet magasabb, mint a fázisátalakulási pont, a VO2 fémes állapotban van, a látható fény tartománya átlátszó marad, az infravörös fénytartomány erősen visszaverő, és a napsugárzás infravörös fényrésze blokkolva van a szabadban, és a fényáteresztő képesség az infravörös fény kicsi;Amikor a pont megváltozik, a VO2 félvezető állapotban van, és a látható fénytől az infravörösig terjedő tartomány közepesen átlátszó, így a legtöbb napsugárzás (beleértve a látható fényt és az infravörös fényt is) nagy áteresztőképességgel juthat be a helyiségbe, és ez a változás megfordítható.
A gyakorlati alkalmazásokhoz a 68°C-os fázisátalakulási hőmérséklet még mindig túl magas.A fázisátalakulási hőmérséklet szobahőmérsékletre csökkentése mindenkit érdekel.Jelenleg a fázisátalakulási hőmérséklet csökkentésének legközvetlenebb módja a dopping.
Jelenleg az adalékolt VO2 előállítására szolgáló módszerek többsége unitárius adalékolás, azaz csak molibdén vagy volfrám adalékolása történik, két elem egyidejű adalékolásáról pedig kevés jelentés érkezett.Két elem egyidejű adalékolásával nemcsak a fázisátalakulási hőmérséklet csökkenthető, hanem a por egyéb tulajdonságai is javíthatók.