Når sollys rammer overfladen af ​​et objekt, absorberer objektet hovedsageligt nær-infrarød lysenergi for at øge dens overfladetemperatur, og nær-infrarød lysenergi tegner sig for 50% af den samlede energi af sollys.Om sommeren, når solen skinner på overfladen af ​​objektet, kan overfladetemperaturen nå 70 ~ 80 ℃.På dette tidspunkt skal infrarødt lys reflekteres for at reducere objektets overfladetemperatur;når temperaturen er lav om vinteren, skal infrarødt lys transmitteres for at bevare varmen.Det vil sige, at der er behov for et intelligent temperaturkontrolmateriale, der kan reflektere infrarødt lys ved høje temperaturer, men transmittere infrarødt lys ved lave temperaturer og transmittere synligt lys på samme tid, for at spare energi og beskytte miljøet.
Vanadiumdioxid (VO2) er et oxid med faseændringsfunktion nær 68°C.Det er tænkeligt, at hvis VO2-pulvermaterialet med faseskiftefunktion blandes ind i grundmaterialet, og derefter blandes med andre pigmenter og fyldstoffer, kan der laves en komposit intelligent temperaturkontrolbelægning baseret på VO2.Efter at overfladen af ​​objektet er belagt med denne slags maling, når den indre temperatur er lav, kan infrarødt lys trænge ind i interiøret;når temperaturen stiger til den kritiske faseovergangstemperatur, sker der en faseændring, og den infrarøde lystransmittans falder, og den indre temperatur falder gradvist;Når temperaturen falder til en bestemt temperatur, gennemgår VO2 en omvendt faseændring, og den infrarøde lystransmittans øges igen, og dermed realiseres intelligent temperaturstyring.Det kan ses, at nøglen til fremstilling af intelligente temperaturkontrolbelægninger er at fremstille VO2-pulver med faseskiftfunktion.
Ved 68 ℃ ændres VO2 hurtigt fra en lavtemperaturhalvleder, antiferromagnetisk og MoO2-lignende forvrænget rutil monoklin fase til en højtemperatur metallisk, paramagnetisk og rutil tetragonal fase, og den interne VV kovalente binding ændres. Det er en metalbinding , der præsenterer en metallisk tilstand, er ledningseffekten af ​​frie elektroner kraftigt forbedret, og de optiske egenskaber ændres betydeligt.Når temperaturen er højere end faseovergangspunktet, er VO2 i en metallisk tilstand, det synlige lysområde forbliver transparent, det infrarøde lysområde er stærkt reflekterende, og den infrarøde lyse del af solstrålingen er blokeret udendørs, og transmittansen af infrarødt lys er lille;Når punktet ændres, er VO2 i en halvledertilstand, og området fra synligt lys til infrarødt lys er moderat transparent, hvilket tillader det meste af solstråling (inklusive synligt lys og infrarødt lys) at komme ind i rummet med høj transmittans, og denne ændring er reversibel.
Til praktiske anvendelser er faseovergangstemperaturen på 68°C stadig for høj.Hvordan man reducerer faseovergangstemperaturen til stuetemperatur er et problem, som alle bekymrer sig om.På nuværende tidspunkt er den mest direkte måde at reducere faseovergangstemperaturen på doping.
På nuværende tidspunkt er de fleste af metoderne til fremstilling af dopet VO2 enhedsdoping, det vil sige, at kun molybdæn eller wolfram er dopet, og der er få rapporter om samtidig doping af to elementer.Doping af to elementer på samme tid kan ikke kun reducere faseovergangstemperaturen, men også forbedre andre egenskaber af pulveret.