一种汽车全景天幕用热致变色玻璃及其制造方法

本发明涉及钢化玻璃，尤其是一种汽车全景天幕用热致变色玻璃及其制造方法。

背景技术：

1、在新能源汽车智能化发展的背景下，全景天幕因其能够提升座舱空间感、降低车顶成本以及实现车辆差异化，逐渐应用于高端新能源车型。理想的汽车全景天幕应在保证采光和视觉体验的同时，具备季节性调节红外光透过率的功能，即在夏季能够阻隔更多红外光进入车内以实现隔热效果，而在冬季能够减少车内红外光的流失以实现保温效果。现有技术中，汽车天幕通常采用钢化玻璃，但其调光和隔热性能有限，难以满足日益提高的驾乘舒适性需求。此外，目前关于汽车用可调光天幕的现有技术主要基于电致变色调光膜，该类膜需要额外配备电源或电控系统以实现调光功能，从而增加了系统的复杂性。

2、二氧化钒(vo2)作为一种典型的无机热致变色材料，在高温下是金属态，呈四方金红石相，光学表现为可见光半透明，红外光不透明，其相变温度约为68℃。在低于68℃时发生相变，转变为半导体态，呈单斜相，光学表现为可见光半透明，红外光高透明。因此，可将vo2应用于汽车全景天幕中，在无需配备电源或电控系统的情况下就可以根据环境温度自适应实现热致变色。然而，单一vo2的相变温度远高于车内舒适温度。因此，需要进一步调控vo2的相变温度使其能够用于全景天幕。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的在于提供一种能够实现自适应调节表面发射率、具备季节性调节红外光透过率功能的汽车全景天幕用热致变色玻璃及其制造方法。

2、技术方案：本发明所述的热致变色玻璃，包括钢化玻璃，在钢化玻璃两面分别涂覆有发射率为0.20-0.50的低发射率层，在其中一个低发射率层表面依次涂覆有粘接层和热致变色层。

3、优选的，低发射率层的发射率为0.25-0.3。

4、优选的，低发射率层为金属或金属化合物膜。

5、进一步优选的，低发射率层的材料为ag、cu、al、tio2、in2o3和sno2其中的一种或两种，优选为ag。

6、优选的，低发射率层的发射率为0.25-0.30。

7、优选的，热致变色层包括无机热致变色材料和基底材料。

8、优选的，无机热致变色材料的相变温度接近室温。

9、优选的，无机热致变色材料的主要成分为vo2，掺杂元素为w、mo、f、zr、mg其中的一种或两种。

10、优选的，掺杂元素在无机热致变色材料中所占的质量比为1wt％-10wt％，优选为5wt％。

11、优选的，基底材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯其中的一种。

12、所述的热致变色玻璃的制备方法，包括以下步骤：

13、步骤一，在钢化玻璃内外两个表面分别涂覆一层低发射率层。

14、步骤二，将基底材料溶于溶剂中，使其呈溶胶状，将其作为粘接层涂覆在其中一个低发射率层表面并固化。

15、步骤三，将掺杂元素w后的热致变色材料与溶胶状的基底材料混合均匀，将其作为热致变色层涂覆至粘接层表面并固化。

16、优选的，掺杂元素w在热致变色材料中所占的质量比为5wt％；与基底材料混合后，热致变色材料所占的质量比为10wt％。

17、优选的，步骤一中所述溶剂为去离子水、无水乙醇、丙酮、丁酮、二甲基甲酰胺其中的一种，优选为丙酮或丁酮。

18、优选的，步骤一中所述涂覆方法为溅射法。

19、优选的，步骤二和步骤三中所述涂覆方法为旋涂、喷涂、自然流延法其中的一种，优选为旋涂。

20、优选的，步骤二和步骤三中所述固化方式为自然风干或热板加热，优选为自然风干。

21、优选的，步骤三中，热致变色材料和基底材料混合后，热致变色材料所占的质量比为2wt％-40wt％，优选为2wt％-10wt％。

22、发明原理：本发明提供了一种能够实现自适应调节表面发射率的热致变色玻璃，将热致变色材料和低发射率材料结合在一起，用于汽车全景天幕，能够实现自适应调节表面发射率的功能，使汽车全景天幕具有更加高效的隔热和保温效果。其中，无机热致变色材料具有近室温的相变温度，低发射率材料能降低车内红外波段光的发射率。将所述热致变色玻璃用于汽车全景天幕，当环境温度高于热致变色材料的相变温度时，热致变色材料可以通过提高红外发射率有效阻隔车外的红外光入射至车内，以保持车内环境凉爽；当温度低于热致变色材料的相变温度时，热致变色材料呈现透明状态，车外的红外光可以入射至室内以提高车内环境温度，与此同时，玻璃两侧表面的低发射率层能够降低车内红外波段光的发射率，从而达到对车内保温的效果。

23、有益效果：本发明与现有技术相比，其具有如下显著的优点：(1)本发明所述的热致变色玻璃将热致变色材料和低发射率材料结合在一起，应用于汽车全景天幕，能够实现自适应调节表面发射率的功能，使汽车全景天幕具有更加高效的隔热和保温效果；(2)本发明所述热致变色玻璃使用的无机热致变色材料的相变温度接近室温，应用于全景天幕时无需额外增加电加热装置；(3)本发明所述热致变色玻璃使用的无机热致变色材料的光学性能具有温度响应特性，即对于红外波段的光在相变温度以下呈现高透过性，在相变温度以上呈现高阻隔的特征，该特性有助于全景天幕具备在不同温度环境下对车外太阳辐射进行自适应调节的功能。

技术特征：

1.一种热致变色玻璃，包括钢化玻璃(1)，其特征在于，在所述的钢化玻璃(1)两面分别涂覆有发射率为0.20-0.50的低发射率层(2)，在其中一个低发射率层(2)表面依次涂覆有粘接层(3)和热致变色层(4)。

2.根据权利要求1所述的热致变色玻璃，其特征在于，所述的低发射率层(2)的发射率为0.25-0.3。

3.根据权利要求1所述的热致变色玻璃，其特征在于，所述的低发射率层(2)的材料为ag、cu、al、tio2、in2o3和sno2其中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的热致变色玻璃，其特征在于，所述的热致变色层(4)包括无机热致变色材料和基底材料，所述的无机热致变色材料的相变温度接近室温。

5.根据权利要求4所述的热致变色玻璃，其特征在于，所述的无机热致变色材料的主要成分为vo2，掺杂元素为w、mo、f、zr、mg其中的一种或两种。

6.根据权利要求5所述的热致变色玻璃，其特征在于，所述的掺杂元素在无机热致变色材料中所占的质量比为1wt％-10wt％。

7.根据权利要求4所述的热致变色玻璃，其特征在于，所述的基底材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯其中的一种。

8.一种权利要求1所述的热致变色玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤二和步骤三中，涂覆方法为旋涂、喷涂、自然流延法其中的一种；固化方式为自然风干或热板加热。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的热致变色材料和基底材料混合后，热致变色材料所占的质量比为2wt％-40wt％。

技术总结本发明公开一种汽车全景天幕用热致变色玻璃及其制造方法，属于钢化玻璃领域。本发明所述的热致变色玻璃，包括钢化玻璃，在钢化玻璃两面分别涂覆有低发射率层，在其中一个低发射率层表面依次涂覆有粘接层和热致变色层。热致变色层包括无机热致变色材料和基底材料。无机热致变色材料的相变温度接近室温。热致变色玻璃的制备方法包括以下步骤：在钢化玻璃两面分别涂覆一层低发射率层；将基底材料溶于溶剂中，使其呈溶胶状，并将其涂覆在低发射率层表面粘接层，再将其固化；将掺杂元素后的热致变色材料与溶胶状的基底材料混合均匀，再将其涂覆至粘接层表面并固化。本发明提供的热致变色玻璃及其制造方法，能达到实现自适应调节表面发射率的效果。技术研发人员：薛浩,刘煜,杨子怡,孙钰涵,贺毅强,丁云飞受保护的技术使用者：江苏海洋大学技术研发日：技术公布日：2024/12/23