CN107200580A - 一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃及其制备方法 - Google Patents

一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及功能玻璃技术领域，具体为一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃及其制备方法。通过本发明方法制备的纳米陶瓷靶材的致密度≥98％，纯度≥99.99％。在隔热功能玻璃上应用本发明方法制备的纳米陶瓷靶材，并在玻璃基材上依次形成第一TiO2层、由XmZnCs0.3WO3构成的纳米陶瓷膜层和第二TiO2层，在纳米陶瓷膜层、第一TiO2层和第二TiO2层的共同作用下使所制备的纳米陶瓷隔热玻璃对太阳光谱同时具备选择性吸收和选择性反射的性能，保证可见光高透性的同时又能很好的吸收和反射紫外线和红外线，且结构简单，不含金属层，可降低隔热功能玻璃的生产成本，适合工业生产。

Description

一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及功能玻璃技术领域，尤其涉及一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃及其制备方法。
背景技术
作为发展中的国家，我国面临着能源的储备量不足，利用率不高等能源压力。门窗玻璃能耗占建筑能耗的50％，节能玻璃能增强门窗玻璃的隔热性能，减少为稳定室内冷热环境而带来的能耗，因此制作出隔热性更好的玻璃在减少能耗，推进建筑节能方面起着越来越重要的作用。目前节能玻璃的高隔热性能主要体现在阻隔太阳辐射中的红外线和紫外线性能上。工业上多采用磁控溅射的方法将各种功能材料制备成膜贴在玻璃上或直接将各种功能材料溅射在玻璃基材上使用。中国专利CN103342022A公开了通过磁控溅射法将ZnO或ZnSnOx，银溅射在玻璃上形成多层复合层，制得防火及低辐射的玻璃，此玻璃热传递少且能在一定程度上阻挡阳光。但是，该研究公开的玻璃只在减少热传递和阻挡部分阳光方面发挥作用，对阻挡太阳光照射带来热量的能力有限，并不能有效降低室内温度，减少空调负荷以达到节能的效果。中国专利CN103587167A公开了一种可见光增透型低辐射玻璃，此玻璃的外层贴有TiO2和MgF2组成的增透膜，内层贴有Ag系低辐射膜，此种玻璃对可见光具有较高的透射率，对红外和远红外具有较高的反射率。中国专利CN205416573U公开了一种可热弯的红外阻挡节能镀膜玻璃，通过真空磁控溅射的方法在玻璃表面溅射20层薄膜，其中包括Ag、Cu等金属合金层和SnO2、ZnSnOx、TiOx、ZrO2和Si3N4等复合层，此方法做出来的玻璃的太阳能透射率低，夏天使用可使红外辐射能基本不透过，冬天使用可保持暖气不流失，起到了节能的作用。但是，镀有金属Ag、Cu薄膜的玻璃，使用一段时间后容易氧化变质，另外，多层磁控溅射膜工艺复杂，成本高，不利于工业生产。
纳米陶瓷材料是一种透明导电氧化物(TCO)，主要以不同规格的氧化铝、氧化锆、氧化钛和氧化硅等经表面涂膜、高温烧制而成，其化学稳定性好，具有低反光、高透光、高隔热性等特点而被广泛应用。纳米陶瓷材料现大多用在塑料或者纳米隔热涂料上。中国专利CN102643037A公开了一种功能化的EVA薄膜，通过涂布的方式在薄膜上依次镀纳米氧化钇、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化钙、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铈等氧化物和纳米铈掺杂氧化锡锑而制得，该EVA薄膜的可见光透过率高，紫外光和红外光屏蔽较高。中国专利CN104130725A也公开了一种核壳式抗红外线助剂和隔热EVA不流胶膜的制备方法，其中抗红外助剂由掺杂钨铈锑的二氧化锡与EVA树脂及有机溶剂制成，EVA不流胶膜由EVA树脂、抗红外助剂、偶联剂、交联剂和紫外吸收剂制成，此不流胶膜显著提高了紫外线和红外线的阻隔率，厚薄均一性高。中国专利CN104275889A公开了一种高性能纳米复合隔热膜，此隔热膜的制作过程为首先在PET层上通过溅射形成溅射层，然后涂布一层三氧化钨隔热胶，复合一层PET层，再涂布一层由聚丙烯酸酯树脂和紫外吸收剂组成的安装层，最后为经过表面处理过的聚酯薄膜层。此膜具有优异的可见光透过率及红外和紫外阻隔率，且具有良好的机械性能、耐划伤性能和耐高低温性能。中国专利CN105778830A公开了一种光谱选择性纳米隔热PVB胶片的制备方法，此专利将近红外长波阻隔纳米材料分散液、近红外短波纳米分散液和近红外反射纳米分散液与PVB混合，使得胶片在可见光高透过率高的同时，又能很好的吸收和反射近红外线。近红外长短波阻隔纳米材料分散液通过在分散剂中添加LaB6、ScB6等制得，近红外长波阻隔通过在润湿分散剂和消泡剂中添加ITO、ATO、AZO和Ce-ATO 等金属氧化物制得。以上研究中公开的EVA，PET，PVB均为有机高分子聚合物，长期暴露在空气中易老化，且聚合物中均有-C-O-、C＝O、-OH等吸能基团，容易引起纳米材料的热收缩。
发明内容
本发明针对现有的节能玻璃节能效果有待进一步提高，且容易老化等问题，提供一种层数较少、不易老化、能够提高可见光透过率的同时对太阳光具备很好的光谱选择性吸收和反射的光学纳米陶瓷隔热玻璃，以及该种光学纳米陶瓷隔热玻璃的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，包括玻璃基材，在所述玻璃基材上依次设有第一TiO2层、纳米陶瓷膜层和第二TiO2层；所述纳米陶瓷膜层由XmZnCs0.33WO3构成；其中，X为Ce或Y或Er或Yb和Gd， Z为Sn或Sb或Bi，m为0.001-0.1，n为0.001-0.1。
优选的，所述第一TiO2层为金红石型纳米TiO2层。更优选的，所述第一TiO2层的厚度为15-50nm。
优选的，所述第二TiO2层为锐钛矿型纳米TiO2层。更优选的，所述第二TiO2层的厚度为25-65nm。
优选的，所述纳米陶瓷膜层的厚度为100-300nm。
以上所述增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1制备前驱粉体：将溶液B、溶液C和溶胶D混合均匀，得溶液E；然后将溶液E与透明溶胶A混合均匀，制成溶胶F；接着使溶胶F 凝胶化，并经洗涤和干燥处理后，得到前驱粉体。
优选的，将溶液E逐滴滴加到透明溶胶A中，并在70-80℃下回流搅拌3-5小时，形成溶胶F；将溶胶F置于70-120℃的真空环境中，使其凝胶化，然后洗涤并离心处理，将凝胶置于-40-20℃的真空环境中冷冻干燥10-24h，得到前驱粉体。
所述透明溶胶A为钨化合物的透明溶胶；所述溶液B为铯化合物的溶液；所述溶液C为含Sn或Sb或Bi的化合物的溶液；所述溶胶D 为含Ce或Y或Er或Yb或Gd的化合物的透明溶胶。所述透明溶胶A、溶液B、溶液C和溶胶D中所含的元素X、元素Z、Cs和W的物质的量之比为0.001-0.1:0.001-0.1:0.33:1。
优选的，所述钨化合物为六氯化钨，所述铯化合物为氯化铯。
优选的，所述透明溶胶A由钨化合物溶于无水乙醇中配成透明溶液，透明溶液在70-80℃下回流搅拌2-4小时形成。
优选的，所述溶液B由铯化合物溶于去离子水中，搅拌均匀形成。
优选的，所述溶液C为含Sn或Sb或Bi的氯化物溶于去离子水中形成。
优选的，所述溶胶D为含Ce或Y或Er或Yb或Gd的氯化物溶于无水乙醇中，并在70-80℃下回流搅拌1小时形成。
S2制备纳米陶瓷粉体：前驱粉体经高温烧结处理后，制得纳米陶瓷粉体。
优选的，将前驱粉体置于高温炉中，同时通入氢气和氮气/惰性气体，氮气/惰性气体与氢气流量比为3-10：1，以1-3℃/min的升温速度将温度升至350-650℃，保温2-3h；然后停止加热，待降温冷却后进行研磨处理，得到纳米陶瓷粉体。
S3制备纳米陶瓷靶材：将纳米陶瓷粉体装入模具中，纳米陶瓷粉体与模具置于真空度为6.0×10-3Pa的环境中，纳米陶瓷粉体在压力为10-30Mpa，温度为500-1000℃的条件下保温保压1-3h；得到纳米陶瓷靶材。
优选的，所述纳米陶瓷靶材的致密度≥98％，纯度≥99.99％。
优选的，先对模具中的纳米陶瓷粉体施加5-15Mpa的压力，再抽真空，真空度为10-2-10-3Pa，且在抽真空的同时加热，升温速率为1-20℃/min，待温度升至100-300℃时保温10-40min；然后对模具中的纳米陶瓷粉体增压和升温，压力升至15-30Mpa，温度升至500-1000℃；保温 1-3h后冷却，得到纳米陶瓷靶材。
优选的，所述纳米陶瓷粉体与模具之间设有耐热隔离层。更优选的，所述隔离层为聚乙烯醇分散的氮化硼。
S4制作功能层：分别以TiO2和纳米陶瓷靶材为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃。
优选的，在真空度<2.0×10-3Pa的环境下，通入氩气和氧气，所述氩气和氧气的流量比为2-8:1，然后以50-200W的功率进行磁控溅射镀膜。
优选的，以金红石型纳米TiO2为磁控溅射靶材在玻璃基材上形成第一 TiO2层，所述第一TiO2层为金红石型纳米TiO2层。
优选的，以锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材在玻璃基材上形成第二 TiO2层，所述第二TiO2层为锐钛矿型纳米TiO2层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过适量的透明溶胶A、溶液B、溶液C和溶胶D制备形成的纳米陶瓷靶材具有稳定性好、不易氧化和老化的特点，应用于隔热功能玻璃上可解决现有隔热功能玻璃存在易老化的问题。通过控制制备过程中的各工艺参数，可有效减少制备过程中纳米陶瓷靶材的材料被还原而析出金属单质的问题，并避免所制纳米陶瓷靶材出现气孔而导致致密度不够高。通过本发明方法制备的纳米陶瓷靶材的致密度≥98％，纯度≥99.99％。在隔热功能玻璃上应用本发明方法制备的纳米陶瓷靶材，并在玻璃基材上依次形成第一TiO2层、由XmZnCs0.3WO3构成的纳米陶瓷膜层和第二TiO2层，在纳米陶瓷膜层、第一TiO2层和第二TiO2层的共同作用下使所制备的纳米陶瓷隔热玻璃对太阳光谱同时具备选择性吸收和选择性反射的性能，保证可见光高透性的同时又能很好的吸收和反射紫外线和红外线，且结构简单，不含金属层，可降低隔热功能玻璃的生产成本，适合工业生产。
附图说明
图1为实施例3的纳米陶瓷膜层SEM横截面图；
图2为实施例3制备的光学纳米陶瓷隔热玻璃的UV-VL-NIR (300-2500nm)透射光谱图与反射光谱图；
图3为实施例4中的纳米陶瓷粉体的XRD图；
图4为实施例18中的光学纳米陶瓷隔热玻璃BL18的XRD图。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
实施例1
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌2小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，1.14g三氯化锑溶于去离子水中形成溶液C，1.23g三氯化铈溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1 小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于90℃真空环境中，待凝胶化后，经过水洗，醇洗三次，再置于-40℃真空环境中冷冻干燥24h，得到Ce0.01Sb0.01Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Ce0.01Sb0.01Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为500℃，升温速率为1℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2.5h，待降温冷却后分散研磨即得Ce0.01Sb0.01Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Ce0.01Sb0.01Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加5MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为3.0×10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为6℃/min，升温至300℃时保温20min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为6℃/min，压力升为20MPa，温度为 550℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持2.5h，然后退火得到高致密度的Ce0.01Sb0.01Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC1，致密度为98.5％，纯度为99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL1。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1.5×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为2:1，然后开磁控溅射电源，调节功率80W，依次镀上15nm 金红石型纳米二氧化钛层、150nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及25nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。
实施例2
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌2小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，5.7g三氯化锑溶于去离子水中形成溶液C，6.15g三氯化铈溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1 小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于90℃真空环境中，待凝胶化后，经过水洗，醇洗三次，再置于-20℃真空环境中冷冻干燥24h，得到Ce0.05Sb0.05Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Ce0.05Sb0.05Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为450℃，升温速率为1.5℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Ce0.05Sb0.05Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Ce0.05Sb0.05Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加10MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为8.0×10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为10℃/min，升温至250℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为20MPa，温度为 750℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1h，然后退火得到高致密度的Ce0.05Sb0.05Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC2，致密度为99.5％，纯度为99.995％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL1。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为6:1，然后开磁控溅射电源，调节功率100W，依次镀上35nm 金红石型纳米二氧化钛层、250nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及50nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。
实施例3
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌2小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，6.3g三氯化铋溶于去离子水中形成溶液C，2.73g氯化铒溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于80℃真空环境中，待凝胶化后，，经过水洗，醇洗三次，再置于-30℃真空环境中冷冻干燥20h，得到Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为550℃，升温速率为3℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加15MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-2Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为15℃/min，升温至300℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为25MPa，温度为800℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1.5h，然后退火得到高致密度的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC3，致密度为99.8％，纯度为99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL1。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为8:1，然后开磁控溅射电源，调节功率50W，依次镀上30nm金红石型纳米二氧化钛层、200nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及40nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。纳米陶瓷膜层SEM横截面如图1所示；光学纳米陶瓷隔热玻璃的UV-VL-NIR(300-2500nm)透射光谱图与反射光谱图如图2所示。
实施例4
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌3小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，0.23g三氯化锑溶于去离子水中形成溶液C，0.70g氯化镱溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌3小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于90℃真空环境中，待凝胶化后，，经过水洗，醇洗三次，再置于-40℃真空环境中冷冻干燥15h，得到Yb0.005Sb0.002Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Yb0.005Sb0.002Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为450℃，升温速率为3℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Yb0.005Sb0.002Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体，纳米陶瓷粉体的XRD图如图3所示。
将制得的Yb0.005Sb0.002Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加15MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为10℃/min，升温至300℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为25MPa，温度为 1000℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1h，然后退火得到高致密度的Yb0.005Sb0.002Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC4，致密度为99.9％，纯度为99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL1。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为6:1，然后开磁控溅射电源，调节功率100W，依次镀上50nm 金红石型纳米二氧化钛层、300nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及65nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。
实施例5
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌3小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，5.70g无水氯化亚锡溶于去离子水中形成溶液C，3.95g氯化钆溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1 小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌5小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于80℃真空环境中，待凝胶化后，，经过水洗，醇洗三次，再置于 -40℃真空环境中冷冻干燥15h，得到Gd0.03Sn0.06Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Gd0.03Sn0.06Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为500℃，升温速率为3℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Gd0.03Sn0.06Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Gd0.03Sn0.06Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加15MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为10℃/min，升温至300℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为25MPa，温度为800℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1h，然后退火得到高致密度的Gd0.03Sn0.06Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC5，致密度为99.9％，纯度为 99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL1。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为4:1，然后开磁控溅射电源，调节功率100W，依次镀上35nm 金红石型纳米二氧化钛层、250nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及45nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。
实施例6
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌3小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，15.76g无水氯化铋溶于去离子水中形成溶液C，0.10g氯化钇溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1 小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于90℃真空环境中，待凝胶化后，，经过水洗，醇洗三次，再置于 -30℃真空环境中冷冻干燥24h，得到Y0.001Bi0.1Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Y0.001Bi0.1Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为500℃，升温速率为 3℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Y0.001Bi0.1Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Y0.001Bi0.1Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加10MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为10℃/min，升温至300℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为20MPa，温度为700℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1h，然后退火得到高致密度的Gd0.03Sn0.06Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC6，致密度为99.93％，纯度为99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL1。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为6:1，然后开磁控溅射电源，调节功率100W，依次镀上50nm 金红石型纳米二氧化钛层、300nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及50nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。
实施例7
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌3小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，6.30g无水氯化铋溶于去离子水中形成溶液C，1.23g无水氯化铈溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于90℃真空环境中，待凝胶化后，，经过水洗，醇洗三次，再置于 -30℃真空环境中冷冻干燥24h，得到Ce0.01Bi0.04Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Ce0.01Bi0.04Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为400℃，升温速率为2℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Ce0.01Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Ce0.01Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加10MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为8℃/min，升温至300℃时保温40min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为20MPa，温度为600℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1h，然后退火得到高致密度的Ce0.01Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC7，致密度为99.9％，纯度为 99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL1。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为6:1，然后开磁控溅射电源，调节功率100W，依次镀上40nm 金红石型纳米二氧化钛层、200nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及60nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。
实施例8
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌3小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，3.42g无水氯化锑溶于去离子水中形成溶液C，1.95g无水氯化钇溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于85℃真空环境中，待凝胶化后，经过水洗，醇洗三次，再置于-40℃真空环境中冷冻干燥24h，得到Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为450℃，升温速率为3℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加12MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为8℃/min，升温至300℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为20MPa，温度为600℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1h，然后退火得到高致密度的Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC8，致密度为99.9％，纯度为 99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL1。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为6:1，然后开磁控溅射电源，调节功率100W，依次镀上50nm 金红石型纳米二氧化钛层、250nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及50nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。
实施例9
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中氯化铒和三氯化铋的用量不同，具体如下：0.136g氯化铒和0.315g三氯化铋，制得的前驱粉体为Er0.001Bi0.002Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Er0.001Bi0.002Cs0.33WO3，记为BC9，致密度为98.2％，纯度为99.99％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL9。
实施例10
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中氯化铒和三氯化铋的用量不同，具体如下：0.136g氯化铒和0.158g三氯化铋，制得的前驱粉体为Er0.001Bi0.001Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Er0.001Bi0.001Cs0.33WO3，记为BC10，致密度为98.8％，纯度为99.99％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL10。
实施例11
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中氯化铒和三氯化铋的用量不同，具体如下：13.65g氯化铒和14.18g三氯化铋，制得的前驱粉体为Er0.1Bi0.09Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材
Er0.1Bi0.09Cs0.33WO3，记为BC11，致密度为98.6％，纯度为99.99％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL11。
实施例12
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中氯化铒和三氯化铋的用量不同，具体如下：13.65g氯化铒和15.75g三氯化铋，制得的前驱粉体为Er0.1Bi0.1Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Er0.1Bi0.1Cs0.33WO3，记为BC12，致密度为98.1％，纯度为99.99％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL12。
实施例13
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，70℃回流搅拌2小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，6.3g三氯化铋溶于去离子水中形成溶液C，2.73g氯化铒溶于无水乙醇中，70℃回流搅拌1小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，70℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于70℃真空环境中，待凝胶化后，经过水洗，醇洗三次，再置于-30℃真空环境中冷冻干燥10h，得到Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为350℃，升温速率为3℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温3h，待降温冷却后分散研磨即得Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加15MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-2Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为20℃/min，升温至100℃时保温40min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为30MPa，温度为500℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持3h，然后退火得到高致密度的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC13，致密度为99.8％，纯度为 99.99％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL13。
实施例14
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，80℃回流搅拌2小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，6.3g三氯化铋溶于去离子水中形成溶液C，2.73g氯化铒溶于无水乙醇中，80℃回流搅拌1小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，80℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于120℃真空环境中，待凝胶化后，经过水洗，醇洗三次，再置于-30℃真空环境中冷冻干燥20h，得到Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为650℃，升温速率为3℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加15MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-2Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为1℃/min，升温至300℃时保温10min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为15MPa，温度为1000℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1.5h，然后退火得到高致密度的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC14，致密度为98.3％，纯度为99.99％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL14。
实施例15
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌2小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，1.14g三氯化锑溶于去离子水中形成溶液C，溶液B，溶液C，搅拌混合均匀得溶液D，将溶液 D缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于90℃真空环境中，待凝胶化后，，经过水洗，醇洗三次，再置于-40℃真空环境中冷冻干燥24h，得到Sb0.01Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Sb0.01Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为500℃，升温速率为1℃ /min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2.5h，待降温冷却后分散研磨即得Sb0.01Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Sb0.01Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加 5MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为3.0×10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为6℃/min，升温至300℃时保温20min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为6℃/min，压力升为20MPa，温度为550℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持2.5h，然后退火得到Sb0.01Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC15，致密度为98.5％，纯度为99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL15。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1.5×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为2:1，然后开磁控溅射电源，调节功率80W，依次镀上15nm 金红石型纳米二氧化钛层、150nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及25nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。
实施例16
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌3小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，3.42g无水氯化锑溶于去离子水中形成溶液C，1.95g无水氯化钇溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌4小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于85℃真空环境中，待凝胶化后，，经过水洗，醇洗三次，再置于-40℃真空环境中冷冻干燥24h，得到Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为450℃，升温速率为3℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加12MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为8℃/min，升温至300℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为20MPa，温度为600℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1h，然后退火得到Y0.02Sb0.03Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC16，致密度为99.9％，纯度为 99.99％。
以纳米陶瓷靶材为磁控溅射靶材，在玻璃基材上镀上纳米陶瓷膜层 (三元掺杂纳米陶瓷膜层)，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL16。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为6:1，然后开磁控溅射电源，调节功率100W，镀上250nm三元掺杂纳米陶瓷膜层。
实施例17
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌3小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，3.95g氯化钆溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1小时形成透明溶胶C。溶液B，溶胶C搅拌混合均匀得溶液D，将溶液D缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌5小时形成均一透明的溶胶。将溶胶置于80℃真空环境中，待凝胶化后，，经过水洗，醇洗三次，再置于-40℃真空环境中冷冻干燥15h，得到Gd0.03Cs0.33WO3前驱粉体。
再将Gd0.03Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为500℃，升温速率为3℃ /min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Gd0.03Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Gd0.03Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加 15MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为10℃/min，升温至300℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为25MPa，温度为800℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1h，然后退火得到Gd0.03Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC17，致密度为99.9％，纯度为99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL17。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为4:1，然后开磁控溅射电源，调节功率100W，依次镀上35nm 金红石型纳米二氧化钛层、250nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及45nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。
实施例18
本实施例提供一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，具体如下：
称取200g六氯化钨溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌3小时形成透明溶胶A，再称取28克氯化铯溶于去离子水中形成溶液B，13.68g三氯化锑溶于去离子水中形成溶液C，20.95g氯化镱溶于无水乙醇中，76℃回流搅拌1 小时形成透明溶胶D。溶液B，溶液C，溶胶D搅拌混合均匀得溶液E，将溶液E缓慢滴加到溶胶A中，76℃回流搅拌3小时形成非均一溶胶。将溶胶置于90℃真空环境中，待凝胶化后，，经过水洗，醇洗三次，再置于-40℃真空环境中冷冻干燥15h，得到Yb0.15Sb0.12Cs0.33WO3前驱粉体。再将 Yb0.15Sb0.12Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为450℃，升温速率为3℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Yb0.15Sb0.12Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
将制得的Yb0.15Sb0.12Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加15MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-3Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为10℃/min，升温至300℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为25MPa，温度为1000℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持1h，然后退火得到Yb0.15Sb0.12Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC18，致密度为99.9％，纯度为 99.99％。
分别以金红石型纳米TiO2、纳米陶瓷靶材和锐钛矿型纳米TiO2为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层(三元掺杂纳米陶瓷膜层)和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL18。具体如下：将清洗干净的玻璃基材用干燥的氮气吹干，然后放入镀膜室，关上镀膜室开始抽真空，真空度为1×10-3Pa，再通入氩气和氧气，氩气和氧气的流量比为6:1，然后开磁控溅射电源，调节功率100W，依次镀上50nm 金红石型纳米二氧化钛层、300nm三元掺杂纳米陶瓷膜层及65nm锐钛矿型纳米二氧化钛层。光学纳米陶瓷隔热玻璃BL18的XRD图如图4所示。
实施例19
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中氯化铒和三氯化铋的用量不同，具体如下：14.96g氯化铒和17.32g三氯化铋，制得的前驱粉体为Er0.11Bi0.11Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Er0.11Bi0.11Cs0.33WO3，记为BC19，致密度为98.9％，纯度为99.99％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL19。
实施例20
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中氯化铒和三氯化铋的用量不同，具体如下：14.96g氯化铒和18.9g三氯化铋，制得的前驱粉体为Er0.11Bi0.12Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Er0.11Bi0.12Cs0.33WO3，记为BC20，致密度为98.0％，纯度为99.72％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL20。
实施例21
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中用物质的量相等的氯化钪替代氯化铒，制得的前驱粉体为Sc0.001Bi0.002Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Sc0.001Bi0.002Cs0.33WO3，记为BC21，致密度为97.9％，纯度为96.21％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL21。
实施例22
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中用物质的量相同等的氯化镧替代氯化铒，制得的前驱粉体为La0.001Bi0.002Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材La0.001Bi0.002Cs0.33WO3，记为BC22，致密度为97.9％，纯度为96.21％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL22。
实施例23
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中用物质的量相同的氯化铽替代氯化铒，制得的前驱粉体为Tb0.001Bi0.002Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Tb0.001Bi0.002Cs0.33WO3，记为BC23，致密度为97.2％，纯度为95.95％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL23。
实施例24
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中用物质的量相同的氯化钐替代氯化铒，制得的前驱粉体为Sm0.001Bi0.002Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Sm0.001Bi0.002Cs0.33WO3，记为BC24，致密度为98.0％，纯度为97.94％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL24。
实施例25
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中用物质的量相同的氯化镓替代三氯化铋，制得的前驱粉体为Ga0.001Bi0.002Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Ga0.001Bi0.002Cs0.33WO3，记为BC25，致密度为98.0％，纯度为99.87％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL25。
实施例26
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于前驱粉体的制备步骤中用物质的量相同的氯化锗替代三氯化铋，制得的前驱粉体为Ge0.001Bi0.002Cs0.33WO3。
前驱粉体经过如实施例3所述的制备步骤后，制得纳米陶瓷靶材Ge0.001Bi0.002Cs0.33WO3，记为BC26，致密度为97.2％，纯度为99.71％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL26。
实施例27
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于将前驱粉体制成纳米陶瓷粉体的步骤，具体如下：
再将Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为700℃，升温速率为5℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温3h，待降温冷却后分散研磨即得Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
最后制得的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC27，致密度为 96.1％，纯度为99.65％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL27。
实施例28
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于将前驱粉体制成纳米陶瓷粉体的步骤，具体如下：
再将Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为300℃，升温速率为1℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温3h，待降温冷却后分散研磨即得Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
最后制得的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC28，致密度为 96.5％，纯度为99.71％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL28。
实施例29
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于将前驱粉体制成纳米陶瓷粉体的步骤，具体如下：
再将Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3置于高温炉中，烧结温度为550℃，升温速率为0.5℃/min，同时通入氢气及氮气，氮气与氢气的流量比控制在3-10:1的范围内，升温后保温2h，待降温冷却后分散研磨即得Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体。
最后制得的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC29，致密度为 96.8％，纯度为99.74％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL29。
实施例30
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于将纳米陶瓷粉体制成纳米陶瓷靶材的步骤，具体如下：
将制得的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加20MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-2Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为25℃/min，升温至300℃时保温60min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为10℃/min，压力升为25MPa，温度为1000℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持3h，然后退火得到Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC30，致密度为95.8％，纯度为 99.61％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL30。
实施例31
本实施例提供的增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃与实施例3所述的制备方法基本不相同，不同之处在于将纳米陶瓷粉体制成纳米陶瓷靶材的步骤，具体如下：
将制得的Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷粉体加入到石墨模具中，石墨模具与粉体接触面用采用聚乙烯醇分散的氮化硼进行隔离，先对纳米陶瓷粉体施加15MPa的压力对粉体进行预压，再抽真空，真空度为10-2Pa，抽真空的同时开始升温，升温速率为25℃/min，升温至300℃时保温30min,保温结束后继续升温并且加压，升温速率为25℃/min，压力升为25MPa，温度为1100℃时停止升温并进行保温保压，此工艺条件下维持3h，然后退火得到Er0.02Bi0.04Cs0.33WO3纳米陶瓷靶材，记为BC31，致密度为96.3％，纯度为 99.76％。
在玻璃基材上制作如实施例3所述的功能层后制得光学纳米陶瓷隔热玻璃，记为BL31。
分别测试上述所制得的隔热功能玻璃BL1-BL31的可见光透射比、紫外线透射比、太阳能总透射比、遮阳系数、传热系数、1000-2500nm波长范围内的反射率、对950nm波长的屏蔽率及对1400nm波长的屏蔽率，测试结果如下表1所示。
表1应用实施例1-31制作的纳米陶瓷靶材BC1-31制作的光学纳米陶瓷隔热玻璃BL1-31的物理性能
由表1数据可见，纳米陶瓷靶材对光学纳米陶瓷隔热玻璃的物理性能产生显著的影响。在制备纳米陶瓷靶材时，纳米陶瓷靶材的用料及用量，甚至制备过程中温度的控制均会对纳米陶瓷靶材的性质产生明显的影响，从而影响隔光学纳米陶瓷隔热玻璃的物理性能。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (10)

1.一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，包括玻璃基材，其特征在于，在所述玻璃基材上依次设有第一TiO2层、纳米陶瓷膜层和第二TiO2层；所述纳米陶瓷膜层由XmZnCs0.33WO3构成；
其中，X为Ce或Y或Er或Yb和Gd，Z为Sn或Sb或Bi，m为0.001-0.1，n为0.001-0.1。
2.根据权利要求1所述一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，其特征在于，所述第一TiO2层为金红石型纳米TiO2层。
3.根据权利要求1所述一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃，其特征在于，所述第二TiO2层为锐钛矿型纳米TiO2层。
4.一种如权利要求1所述增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1制备前驱粉体：将铯化合物的溶液B、溶液C和溶胶D混合均匀，得溶液E；然后将溶液E与透明溶胶A混合均匀，制成溶胶F；接着使溶胶F凝胶化，并经洗涤和干燥处理后，得到前驱粉体；
所述透明溶胶A为钨化合物的透明溶胶；所述溶液B为铯化合物的溶液；所述溶液C为含Sn或Sb或Bi的化合物的溶液；所述溶胶D为含Ce或Y或Er或Yb或Gd的化合物的透明溶胶；
所述透明溶胶A、溶液B、溶液C和溶胶D中所含的元素X、元素Z、Cs和W的物质的量之比为0.001-0.1:0.001-0.1:0.33:1；
S2制备纳米陶瓷粉体：前驱粉体经高温烧结处理后，制得纳米陶瓷粉体；
S3制备纳米陶瓷靶材：将纳米陶瓷粉体装入模具中，纳米陶瓷粉体与模具置于真空度为6.0×10-3Pa的环境中，纳米陶瓷粉体在压力为10-30Mpa，温度为500-1000℃的条件下保温保压1-3h；得到纳米陶瓷靶材；
S4制作功能层：分别以TiO2和纳米陶瓷靶材为磁控溅射靶材，在玻璃基材上依次镀上第一TiO2层、纳米陶瓷膜层和第二TiO2层，制得光学纳米陶瓷隔热玻璃。
5.根据权利要求4所述一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S2中，将前驱粉体置于高温炉中，同时通入氢气和氮气/惰性气体，氮气/惰性气体与氢气流量比为3-10：1，以1-3℃/min的升温速度将温度升至350-650℃，保温2-3h；然后停止加热，待降温冷却后进行研磨处理，得到纳米陶瓷粉体。
6.根据权利要求4所述一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将溶液E逐滴滴加到透明溶胶A中，并在70-80℃下回流搅拌3-5小时，形成溶胶F；将溶胶F置于70-120℃的真空环境中，使其凝胶化，然后洗涤并离心处理，将凝胶置于-40-20℃的真空环境中冷冻干燥10-24h，得到前驱粉体。
7.根据权利要求4所述一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S3中，先对模具中的纳米陶瓷粉体施加5-15Mpa的压力，再抽真空，真空度为10-2-10-3Pa，且在抽真空的同时加热，升温速率为1-20℃/min，待温度升至100-300℃时保温10-40min；然后对模具中的纳米陶瓷粉体增压和升温，压力升至15-30Mpa，温度升至500-1000℃；保温1-3h后冷却，得到纳米陶瓷靶材。
8.根据权利要求4所述一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述透明溶胶A由钨化合物溶于无水乙醇中配成透明溶液，透明溶液在70-80℃下回流搅拌2-4小时形成。
9.根据权利要求4所述一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述溶胶D为含Ce或Y或Er或Yb或Gd的氯化物溶于无水乙醇中，并在70-80℃下回流搅拌1小时形成。
10.根据权利要求4所述一种增强可见光透过的光学纳米陶瓷隔热玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S4中，在真空度<2.0×10-3Pa的环境下，通入惰性气体和氧气，所述氩气和氧气的流量比为2-8:1，然后以50-200W的功率进行磁控溅射镀膜。
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