mile米乐m6(中国)官方网站v 开发出透明时可见光透过率为70%以上的调光镜

-清除适用于汽车挡风玻璃的透射率条件-

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通过在镁钇合金调光镜表面镀增透膜实现
适用于法律要求可见光透过率70%以上的汽车挡风玻璃
用于建筑玻璃，可以减少年热负荷和冷负荷

摘要

独立行政机构国立产业技术综合研究所[理事长中钵良二]（以下简称“AIST”）可持续材料研究部[研究部主任 Mamoru Nakamura] 环境响应型功能薄膜研究组 [研究组长 Kazuki Yoshimura] 首席研究员 Yasusei Yamada 及其同事开发出一种新型光致变色镜，其透明状态下可见光透过率超过 70%。

可以在镜像状态和透明状态之间切换调光镜夏天比透明双层窗玻璃还贵冷负荷已经开发出调光镜材料和安全切换方法，具有减光效果，并且对于镜面和透明状态之间的反复切换具有足够的耐久性，有望尽快投入实际应用。

　新开发的调光镜具有高耐用性，可重复使用镁钇合金涂层控光镜的表面具有适当的抗反射层可见光透过率超过70%。这表明所开发的调光镜可以应用于车窗玻璃，用于汽车内部的热控制，因为它满足道路运输车辆安全标准对汽车挡风玻璃的透射率要求。

新开发的可见光透过率70%的光致变色镜，从透明基板侧观察透明状态的照片（左：镜面状态，右：透明状态）

新开发的控光镜，从透明基板侧观察时，透明状态下的可见光透过率为70%（左：镜面状态，右：透明状态）

发展的社会背景

建筑物和汽车上的窗户玻璃对于让外部光线进入并确保能见度至关重要，但同时，它也是热量的大门户。因此，使用能够调整（调制）从外部进入的光的透过率的玻璃（控光玻璃）预计将具有显着的节能效果。迄今为止，已经开发出各种类型的控光玻璃，并且可以电动调节透光率的控光玻璃（电致变色控光玻璃）已经上市，但需要降低成本才能得到更广泛的应用。

另外，传统的电致变色控光玻璃的缺点是薄膜部分呈深蓝色并吸收光来控光，导致薄膜部分的温度升高，并将薄膜的热量重新辐射到室内，损害了降低冷负荷的效果。另一方面，如果可以通过反射而不是吸收来调节光的透射率，则可以更有效地阻挡太阳辐射。能够在透明状态和镜面状态之间切换的控光玻璃（控光镜）的实用化被寄予厚望。

研究历史

　产业技术研究所于2002年开始研发调光镜薄膜材料，并使用镁镍合金制作了实际尺寸的调光镜窗玻璃，安装在实际建筑物中，测量其冷负荷，结果证明与普通透明双层窗玻璃相比，具有减少30%以上冷负荷的效果。

　然而，该光致变色镜对于应用于窗玻璃的镜面状态和透明状态之间的反复切换不具有足够的耐久性。为此，我们开发了一种采用镁钇合金的光控镜，可以承受超过 10,000 次开关周期。2012 年 9 月 20 日新闻公告）。但这种调光镜在透明状态下的可见光透过率最多约为55%，在朝南的窗户上使用时，冬季空调负荷的降低比夏季制冷负荷的降低更为显着。热负荷大幅增加每年热负荷和冷负荷增加。此外，我们还考虑应用于汽车挡风玻璃，旨在开发透明状态下可见光透过率达到70%以上的控光镜。

这项研究和开发的一部分得到了新能源产业技术综合开发机构2008财年产业技术研究补助金项目“双层玻璃控光镜节能效果评价方法的开发，以及生产光学特性最优化的控光镜，以最大限度地发挥节能效果。”

研究内容

　这次，我们使用了减反射膜，以最大限度地提高透明状态下的可见光透过率。通过模拟，我们估算了用作减反射膜的最佳透明材料的折射率和膜厚度，发现当折射率为21、膜厚度为60 nm时，可见光透过率达到74%。我们选择廉价且通用的氧化钛作为折射率为21的材料，并将其涂覆在使用镁钇合金的控光镜的表面上。

　图1为这款调光镜的透明状态和镜面状态透射光谱光谱中透明状态下的可见光透过率 (T_访问) 和太阳透过率（T_溶胶)估计分别为713%和609%，可见光透过率超过70%，与模拟结果接近。另外，在镜像状态下T_访问、T_溶胶预计分别为 56% 和 55%，并且具有非常大的调光范围。新开发的调光镜可见光透过率超过70%，因此不仅可以减少夏季的制冷负荷，还可以减少全年的供暖和制冷负荷，同时考虑到供暖负荷。

镜面状态下，从涂有氧化钛增透膜的一侧看呈深蓝色（图2左），从透明基材一侧看则呈现银色镜面（图2右）。不镀减反射膜时，无论从哪个角度看，镜面外观都是银镜（图3），说明氧化钛膜减少了镜面状态下的反射。当带有减反射涂层的光致变色镜暴露在不含氧但含有氢的气氛中时，它会变成透明状态，相反，当它暴露在不含氢但含有氧的气氛中时，它会恢复到镜面状态（图1）。

另外，在建筑物中使用调光镜时，当外界较暗而室内较亮时，比如晚上，打开镜子状态时，使用传统的调光镜，整个窗户玻璃就变得像全身镜一样，感觉很奇怪（图3左）。新开发的调光镜从室内观看时的反射率显着降低，从而可以减少不适感。

　此外，法律要求汽车挡风玻璃的可见光透过率必须达到70%以上，而新开发的调光镜满足了这一要求。预计未来将更加普及的电动汽车没有提供大量热源的发动机，因此预计在冬季将需要能源来加热车辆内部，而太阳辐射的利用将对燃油效率产生重大影响。同样，夏季汽车停放在室外停车场时的空调负荷对燃油效率也有很大影响。因此，可以切换其光学特性的调光镜可以在冬季和夏季使用，其实际使用被认为对提高汽车燃油效率有很大贡献。