摘要
现今在建筑物和汽车用的玻璃门窗上的热损失接近50%，越来越多的隔热材料成为当下的研究热点。纳米六硼化镧在760~1500nm的强近红外光区具有良好的屏蔽率，透过率最低可达10%以下，能够成为良好的隔热材料。为解决当前纳米六硼化镧的合成方法存在需高温高压、保护气氛和制备周期长等问题，本论文提出使用溶液燃烧法来合成纳米六硼化镧。通过选择还原能力强、放热量大、放气量少的燃料——甘氨酸、碳酰肼和乙二醇，来一步合成纳米六硼化镧粉体，并采取调控燃料量、含盐量、引燃方式、燃烧方式和硼粉粒径探究合成纳米六硼化镧粉体的最佳工艺，使用X-射线衍射仪、场发射电子显微镜、粒度分析等表征手段研究各影响条件下粉体的物相、形貌和粒度分布；通过可见-紫外-近红外分光光度计和隔热膜温度测试仪测试粉体涂层的近红外光屏蔽性能和隔热性能。 研究结果表明，在三种燃料下不同含盐量、引燃方式、燃烧方式和硼粉粒径均能通过燃烧合成法一步合成六硼化镧粉体； 1.甘氨酸-硝酸镧体系条件下，当燃料量α=0.32、含盐量X=0时，通过溶液燃烧法在马弗炉中引燃能合成平均粒径为81.23nm的LaB6粉体；燃料量增加促进晶形向类球形转变且粒径减小，其他条件下均使晶形向立方体转变使粒径增大；不同燃料量下以α=0.32条件下屏蔽效果最好，透过率最低达到5.87%，在其他条件下对比发现以α=0.32、微纳米硼粉为硼源的产物制备的涂层近红外屏蔽性能优异，近红外透过率最低达4.89%；采用屏蔽效果最好的条件制备的粉体进行涂层制备，涂覆有LaB6涂层的玻璃与空白玻璃的温差达20.6℃。 2.碳酰肼-硝酸镧体系条件下，利用固相燃烧法在马弗炉中引燃能合成平均粒径为82.98nm的粉体（α=0.32，X=0）；燃料量增加促进晶形向类球形转变且粒径减小，固相燃烧促进晶形转变成类球状使晶粒减小为100nm，盐阻凝作用能轻微降低粉体粒径，其他条件下粒径有小幅降低但晶形仍为立方体状；以α=0.32条件下的近红外屏蔽效果最好，透过率最低达到5.65%，在其他条件下对比发现以α=0.32、固相燃烧合成的产物制备的涂层近红外屏蔽性能优异，近红外透过率最低达5.84%；涂覆有LaB6涂层的玻璃与空白玻璃的温差达22.5℃。 3.乙二醇-硝酸镧体系条件下，采用溶液燃烧法在马弗炉中引燃能合成平均粒径为94.76nm的LaB6粉体（α=0.32，含盐量X=0）；燃料量增加促进晶形向类球形转变且粒径减小，其他条件下均促进晶形转变为立方体状使得粒径大于100nm；以α=0.64条件下的近红外屏蔽效果最好，透过率最低达到5.92%，在其他条件下对比发现以α=0.32、微纳米硼粉下合成的粉体制备的涂层近红外屏蔽性能优异，近红外透过率最低达7.2%；涂覆有LaB6涂层的玻璃与空白玻璃的温差达20.8℃。 总之，本文提出了一种一步合成六硼化镧粉体的方法，该法能够有效合成纳米六硼化镧粉体，操作简单、节能高效、易于工业化生产。并且发现纳米六硼化镧涂层的隔热性能最好可达到22.5℃。
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