先进制造工艺：新型透明喷涂涂料可用于生产低成本智能窗户
澳大利亚墨尔本RMIT大学的研究人员开发新型透明喷涂涂料具有导电性，高性价比，并且可以与当前行业标准相媲美。这种制作透明涂层方法简单，可以阻挡热量并传导电能，可以从根本上降低节能智能窗户和热反射玻璃的成本。
透明电极将玻璃和金属的最佳性能结合在一起，是一种高导电性的透明涂层，可让可见光穿过。
涂料技术关键组成部分，包括智能窗户，触摸屏显示器，LED照明和太阳能电池板-目前是通过耗时的过程制造的，这些过程依赖于昂贵的原材料。
新的喷涂方法是快速、可扩展的，并且基于现成的廉价材料。
这种方法可以简化智能窗的制造，既可以节能，又可以调光，并且可以使用低辐射率玻璃，在常规玻璃面板上涂上一层特殊的涂层以最大程度地减少紫外线和红外线。
首席研究员Enrico Della Gaspera博士表示，这种开创性的方法可以用来大幅降低节能窗的成本，并有可能使其成为新建和改造的标准组成部分。
研究团队希望与工业界合作，进一步开发这种创新类型的涂料。最终目的是让智能窗户的使用范围更加广泛，削减能源成本，减少新建和改造建筑的碳足迹。
还可以对新方法进行精确优化，以生产出针对透明电极众多不同应用的透明度和导电性要求的涂层。
该技术是如何运作的？
制造透明电极的标准方法是基于铟（一种稀有而昂贵的元素）和真空沉积方法，这种方法体积大、速度慢、成本高。
这使得透明电极成为任何光电器件生产中的主要成本。
在《先进材料界面》杂志上发表的新研究中，墨尔本RMIT大学的研究人员利用便宜得多的材料氧化锡制成了透明电极，并掺入了特殊的化学混合物以增强导电性和透明度。
超薄的透明涂层比人的头发还要薄100多倍，仅允许可见光通过，同时阻挡有害的紫外线和红外辐射形式的热量。
科学家使用一种名为 “超声波喷雾热解 “的工艺，制造具有高光学和电气质量的光滑均匀涂层。
利用市售技术将前体溶液雾化，以形成细小的喷雾，形成超小且大小均匀的液滴。将该溶液喷涂在加热的支撑层上，例如玻璃。
当溶液喷到热层上时，就会引发化学反应，将前体分解成固体残留物，并沉积为超薄涂层。所有反应的副产品都会以蒸汽的形式排出，留下具有所需成分的纯涂层。
全球对智能玻璃的需求
预计到2022年，全球智能玻璃和智能窗的市场规模将达到69亿美元，而到2024年，全球低辐射玻璃市场将达到394亿美元。
纽约帝国大厦报告称，安装智能玻璃窗后，节约能源240万美元，减少碳排放4000公吨。
该研究团队下一步的研究是开发能在较低温度下分解的前体，从而使涂层沉积在塑料上并用于柔性电子产品，以及通过扩大沉积规模生产更大的产品原型。该研究中使用的喷涂机可以自动控制和编程，因此制造更大的概念验证面板将相对简单。
这项研究得到了澳大利亚研究委员会的资助，并用RMIT的显微镜和微分析设施（RMMF）进行了关键成像和分析。这项工作部分是通过使用昆士兰理工大学未来环境研究所的中央分析研究设施（CARF）进行的。
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