Güneş ışığı bir nesnenin yüzeyine çarptığında, nesne esas olarak yüzey sıcaklığını artırmak için yakın kızılötesi ışık enerjisini emer ve yakın kızılötesi ışık enerjisi, güneş ışığının toplam enerjisinin %50'sini oluşturur. Yaz aylarında güneş nesnenin yüzeyinde parladığında yüzey sıcaklığı 70~80°C'ye ulaşabilir. Şu anda, nesnenin yüzey sıcaklığını azaltmak için kızılötesi ışığın yansıtılması gerekiyor; Kışın sıcaklık düşük olduğunda, ısının korunması için kızılötesi ışığın iletilmesi gerekir. Yani, enerji tasarrufu sağlamak ve çevreyi korumak amacıyla, yüksek sıcaklıklarda kızılötesi ışığı yansıtabilen, ancak düşük sıcaklıklarda kızılötesi ışığı iletebilen ve aynı zamanda görünür ışığı da iletebilen akıllı bir sıcaklık kontrol malzemesine ihtiyaç vardır.
Vanadyum dioksit (VO2), 68°C civarında faz değiştirme fonksiyonuna sahip bir oksittir. Faz değiştirme fonksiyonuna sahip VO2 toz malzemesinin baz malzemeyle birleştirilmesi ve daha sonra diğer pigmentler ve dolgu maddeleri ile karıştırılması durumunda, VO2 bazlı kompozit akıllı sıcaklık kontrol kaplamasının yapılabileceği düşünülebilir. Nesnenin yüzeyi bu tür bir boyayla kaplandıktan sonra iç sıcaklık düşük olduğunda kızılötesi ışık iç mekana girebilir; sıcaklık kritik faz geçiş sıcaklığına yükseldiğinde, bir faz değişimi meydana gelir ve kızılötesi ışık geçirgenliği azalır ve iç sıcaklık giderek azalır; Sıcaklık belirli bir sıcaklığa düştüğünde, VO2 ters faz değişimine uğrar ve kızılötesi ışık geçirgenliği tekrar artar, böylece akıllı sıcaklık kontrolü sağlanır. Akıllı sıcaklık kontrol kaplamaları hazırlamanın anahtarının, faz değiştirme fonksiyonuna sahip VO2 tozu hazırlamak olduğu görülebilir.
68°C'de VO2, düşük sıcaklıktaki yarı iletken, antiferromanyetik ve MoO2 benzeri bozulmuş rutil monoklinik fazdan yüksek sıcaklıktaki metalik, paramanyetik ve rutil tetragonal faza hızla değişir ve dahili VV kovalent bağ değişiklikleri Bir metal bağıdır Metalik bir durum sunan serbest elektronların iletim etkisi keskin bir şekilde artar ve optik özellikler önemli ölçüde değişir. Sıcaklık faz geçiş noktasından daha yüksek olduğunda, VO2 metalik durumdadır, görünür ışık bölgesi şeffaf kalır, kızılötesi ışık bölgesi oldukça yansıtıcıdır ve güneş ışınımının kızılötesi ışık kısmı dış mekanda engellenir ve iletimi engellenir. kızılötesi ışık küçüktür; Nokta değiştiğinde, VO2 yarı iletken durumdadır ve görünür ışıktan kızılötesi ışığa kadar olan bölge orta derecede şeffaftır ve çoğu güneş ışınımının (görünür ışık ve kızılötesi ışık dahil) yüksek geçirgenlikle odaya girmesine izin verir ve bu değişiklik geri dönüşümlü.
Pratik uygulamalar için 68°C'lik faz geçiş sıcaklığı hala çok yüksektir. Faz geçiş sıcaklığının oda sıcaklığına nasıl düşürüleceği herkesin önemsediği bir sorundur. Şu anda faz geçiş sıcaklığını düşürmenin en doğrudan yolu katkılamadır.
Şu anda, katkılı VO2 hazırlama yöntemlerinin çoğu üniter katkılıdır, yani yalnızca molibden veya tungsten katkılıdır ve iki elementin eşzamanlı katkılanmasıyla ilgili çok az rapor vardır. İki elementin aynı anda katkılanması yalnızca faz geçiş sıcaklığını düşürmekle kalmaz, aynı zamanda tozun diğer özelliklerini de geliştirir.