Når sollys treffer overflaten til et objekt, absorberer objektet hovedsakelig nær-infrarød lysenergi for å øke overflatetemperaturen, og nær-infrarød lysenergi står for 50% av den totale energien til sollys.Om sommeren, når solen skinner på overflaten av objektet, kan overflatetemperaturen nå 70 ~ 80 ℃.På dette tidspunktet må infrarødt lys reflekteres for å redusere overflatetemperaturen til objektet;når temperaturen er lav om vinteren, må infrarødt lys overføres for å bevare varme.Det vil si at det er behov for et intelligent temperaturkontrollmateriale som kan reflektere infrarødt lys ved høye temperaturer, men overføre infrarødt lys ved lave temperaturer og samtidig overføre synlig lys, for å spare energi og beskytte miljøet.
Vanadiumdioksid (VO2) er et oksid med faseendringsfunksjon nær 68°C.Det kan tenkes at dersom VO2-pulvermaterialet med faseendringsfunksjon blandes inn i grunnmaterialet, og deretter blandes med andre pigmenter og fyllstoffer, kan det lages et kompositt intelligent temperaturkontrollbelegg basert på VO2.Etter at overflaten av objektet er belagt med denne typen maling, når den indre temperaturen er lav, kan infrarødt lys komme inn i interiøret;når temperaturen stiger til den kritiske faseovergangstemperaturen, oppstår en faseendring, og den infrarøde lystransmittansen avtar og den indre temperaturen avtar gradvis;Når temperaturen synker til en viss temperatur, gjennomgår VO2 en omvendt faseendring, og den infrarøde lystransmittansen øker igjen, og dermed realiseres intelligent temperaturkontroll.Det kan sees at nøkkelen til å forberede intelligent temperaturkontrollbelegg er å tilberede VO2-pulver med faseendringsfunksjon.
Ved 68 ℃ endres VO2 raskt fra en lavtemperatur halvleder, antiferromagnetisk og MoO2-lignende forvrengt rutil monoklin fase til en høytemperatur metallisk, paramagnetisk og rutil tetragonal fase, og den interne VV kovalente bindingen endres. Det er en metallbinding , som presenterer en metallisk tilstand, er ledningseffekten til frie elektroner kraftig forbedret, og de optiske egenskapene endres betydelig.Når temperaturen er høyere enn faseovergangspunktet, er VO2 i en metallisk tilstand, det synlige lysområdet forblir gjennomsiktig, det infrarøde lysområdet er sterkt reflekterende, og den infrarøde lysdelen av solstrålingen er blokkert utendørs, og transmittansen av infrarødt lys er lite;Når punktet endres, er VO2 i en halvledertilstand, og området fra synlig lys til infrarødt lys er moderat gjennomsiktig, noe som lar mesteparten av solstråling (inkludert synlig lys og infrarødt lys) komme inn i rommet, med høy transmittans, og denne endringen er reversible.
For praktiske bruksområder er faseovergangstemperaturen på 68°C fortsatt for høy.Hvordan redusere faseovergangstemperaturen til romtemperatur er et problem som alle bryr seg om.For tiden er doping den mest direkte måten å redusere faseovergangstemperaturen på.
For tiden er de fleste metodene for å tilberede dopet VO2 enhetsdoping, det vil si at bare molybden eller wolfram er dopet, og det er få rapporter om samtidig doping av to elementer.Doping av to elementer samtidig kan ikke bare redusere faseovergangstemperaturen, men også forbedre andre egenskaper til pulveret.