Нанокомпозитні структури з заданими характеристиками для використання як багатофункціональних енергозберігаючих світлопрозорих покриттів

Реферат: Нанокомпозитні структури з заданими характеристиками для використання як багатофункціональних енергозберігаючих світлопрозорих покриттів забезпечуються нанокомпозитною структурою з розмірними ефектами електромагнітних параметрів нанорозмірних компонентів. UA 97514 U (12) UA 97514 U UA 97514 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до енергозбереження - як покриттів з властивостями тепловідбивання, сонцевідбивання, світлопрозорості; у будівництві - як декоративноархітектурних, світлопрозорих конструкцій, теплозберігаючих матеріалів. Відомою є світлопрозора енергозберігаюча захисна структура на основі скла. Найбільш близькими структурами є енергозберігаючі світлопрозорі багатошарові покриття [1-3]. Енергозберігаючі світлопрозорі властивості покриттів аналога забезпечують комбінований захист будівель та житлових приміщень від холоду в зимовий період і від спеки в літній період. Реалізується такий захист: взимку - завдяки зменшенню втрат теплової енергії через світлопрозорі конструкції (на них припадає до 40-50 % всіх теплових втрат); влітку - завдяки зменшенню енергетичних витрат на кондиціонування приміщень. Такі покриття забезпечують проходження у приміщення випромінювання видимого діапазону сонячного спектру, але перешкоджають виходу з нього теплового (з довжиною хвиль понад 0,78 мкм и більше). Таким чином, досягаються: економія тепла; регулювання енергетичними потоками всередину приміщень; зниження енергетичного навантаження; створення в приміщенні комфортного мікроклімату. Вказані властивості аналога досягаються за рахунок виготовлення багатошарових структур, які формуються на основі тонких плівок срібла та діелектрика, що чергуються. Такі покриття [1-3] мають суттєві недоліки. А саме: складність технології виготовлення та контролю параметрів багатошарових структур; можливість деградації характеристик багатошарових покриттів; недостатня механічна міцність; обмежений вибір матеріалів для забезпечення енергозберігаючих функцій; висока собівартість тощо. Уникнути більшості з цих недоліків пропонується за рахунок виготовлення покриттів на основі нанокомпозитних структур. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечити багатофункціональні енергозберігаючі характеристики світлопрозорих покриттів за допомогою нанокомпозитної структури, що дозволяє отримати більш високу енергоефективність та значне розширення вибору компонентів (матеріалів) для реалізації покриттів з вказаними властивостями. Поставлена задача вирішується тим, що нанокомпозитні структури з заданими характеристиками для використання як багатофункціональних енергозберігаючих світлопрозорих покриттів, що складаються з металевої та діелектричної компоненти, згідно з корисною моделлю, задані енергозберігаючі характеристики забезпечуються наноструктурною металодіелектричною композицією з розмірними ефектами електромагнітних параметрів наноструктурних компонентів. З згідно з корисною моделлю, новим є те, що кількісні значення енергетичних параметрів , заданих спектральних характеристик нанокомпозитної структури забезпечуються електромагнітними параметрами наноструктурних компонентів металодіелектричної композиції, які в свою чергу визначаються відповідними розмірами компонентів [4-9]. Одержання очікуваних технічних результатів забезпечується перспективним методом магнетронного вакуумного осадження покриттів на основі нанокомпозитних матеріалів. Цей метод дозволяє виготовляти покриття різного складу й природи; з широким діапазоном оптичних параметрів, фізико-хімічних властивостей, з можливістю контролю й автоматизації технологічного процесу; з відтворюваністю параметрів, необхідних для формування нанокомпозитних структур. Можливість впровадження корисної моделі підтверджується дослідженнями [4-9]. Зміна розміру нанорозмірних часток срібла призводить до зміни значень величини оптичних параметрів (на два-три порядки). В [6] аналогічні дослідження здійснені для нанорозмірних металевих частинок хрому та нанокомпозитних структур на їх основі. Показано, що особливості спектральних характеристик нанорозмірних частинок хрому обумовлені розмірними ефектами. Комплексні дослідження в [6-9] дозволяють пов'язати можливість отримання багатофункціональних покриттів з заданими характеристиками з особливостями електромагнітних властивостей нанорозмірних часток металів, розподілених в матричній компоненті нанокомпозитної структури. Джерела інформації: 1. Колтун М.М. Селективные оптические поверхности. - М.: Мир, 1979. - 215 с. 2. SzczyrbowskiJ., Dietrich A., HartigK. Bendable silver-based low emissivity coating on glass/ ZSolar Energy Materials 1989. V. 19. P. 43-53. 3. Eby E., Green S., et al. High transmitance, low emissivity coating for substrates// U.S. Patent. № 5.302.449. Apr. 12. 1994. 1 UA 97514 U 5 5. Мачулянский А.В. Высокочастотная проводимость наноразмерньтх металлических частиц// Электроника и связь. Тематический выпуск "Проблемы электроники" - 2007. - ч. 1 - С. 41-45. 6. Бондар О.О., Мачулянський О.В., Родіонов М.К. //Оптика та спектроскопія. - 1990. - т. 69. в. 5 - C. 1094. 7.Бондар О.О., Мачулянський О.В., //Оптика та спектроскопія. - 1990. - Т. 69. - в. 4. - C. 876 8. Бондар О.О., Мачулянський О.В., //Оптика та спектроскопія. - 1991. - т. 70. 9. Бондар О.О., Мачулянський О.В., Родіонов М.К. //Оптика та спектроскопія., 1992. - т. 56. в. 3. - C. 441. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Нанокомпозитні структури з заданими характеристиками для використання як багатофункціональних енергозберігаючих світлопрозорих покриттів, що складаються з металевої та діелектричної компоненти, які відрізняються тим, що задані енергозберігаючі характеристики забезпечуються наноструктурною металодіелектричною композицією з розмірними ефектами електромагнітних параметрів наноструктурних компонентів. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2