莱斯大学开发新型氮化硼玻璃涂层 提升建筑节能效率
2025-07-11 16:25
来源:莱斯大学
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莱斯大学与多所高校合作研发出一种基于氮化硼的透明玻璃涂层,可有效减少因窗户热量流失导致的能源消耗。这种涂层通过将碳元素嵌入氮化硼原子晶格制成,兼具高透明度、耐刮擦和抗环境老化性能,适用于寒冷地区建筑。莱斯大学的研究人员及其合作者研发出一种新型玻璃涂层,可以防止漏水窗户造成的热量损失,从而有助于降低能源费用,尤其是在寒冷季节

研究团队在《先进材料》期刊发表成果显示,该氮化硼涂层在模拟纽约、北京等城市的建筑测试中,较传统材料节能2.9%。美国每年新增窗户面积约38亿平方米,此类技术有望显著降低供暖能耗。传统低辐射(low-E)涂层因易受湿度影响需安装在窗体内侧,而氮化硼涂层因耐久性可置于外侧,直接应对户外环境。

莱斯大学教授Pulickel Ajayan表示:“碳掺杂使氮化硼的发射率大幅降低,这改变了技术格局。”团队采用脉冲激光沉积技术,在室温下将氮化硼蒸汽沉积于玻璃表面,避免了高温加工需求。主要作者Abhijit Biswas称,该合成方法为氮化硼涂层的大规模应用提供了可能。

氮化硼涂层的原材料成本低于商用低辐射玻璃中的银或氧化铟锡,但研究人员指出,实际成本需结合耐久性和工艺成熟度综合评估。香港中文大学教授龙毅表示:“其户外耐候性使其成为首款面向外窗的低辐射解决方案,在建筑密集区域潜力显著。”

除节能外,氮化硼涂层还可扩展至聚合物、纺织品等基材。研究团队包括亚利桑那州立大学、康奈尔大学等机构,合作验证了涂层的透光性与节能潜力。

更多信息: Abhijit Biswas 等,《掺杂碳的氮化硼纳米涂层用于耐用、低辐射玻璃窗》,《先进材料》(2025)。期刊信息: 先进材料

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