本發(fā)明屬于特種玻璃材料加工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃及其制造方法，具體涉及一種有序密集排布的ICS/AZO(In摻雜CdS和Al摻雜ZnO)雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃及其制造方法。

背景技術(shù)：

目前大部分建筑窗玻璃采用的是普通玻璃、顏色玻璃或中空玻璃(兩片玻璃之間夾放框架并密封)，其對(duì)建筑節(jié)能和舒適雖有一定作用，但是滿足不了人們的需求。除此之外，還有一種較流行的技術(shù)方法-即在普通單片玻璃上貼膜或鍍膜，也能較好地達(dá)到一定的夏季隔熱、冬季保溫的目的。近年來(lái)在國(guó)際上熱門的產(chǎn)品還有低輻射鍍膜單片玻璃(簡(jiǎn)稱LowE玻璃)和一類新發(fā)展的未來(lái)玻璃產(chǎn)品-電致變色玻璃。它們?cè)诠?jié)能效率和性價(jià)比等方面都存在不足。中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)200420083199.0號(hào)公開(kāi)了一種低輻射鍍膜玻璃，它復(fù)合有五個(gè)膜層：金屬氧化物膜層、金屬或合金阻擋層、金屬銀、金屬或合金阻擋層、金屬氧化物膜層。該復(fù)合玻璃結(jié)構(gòu)使用太多的貴金屬和合金，成本高、透過(guò)率低。

上述專利及其它產(chǎn)品都不具備使玻璃的節(jié)能和光輻射透過(guò)特性處于隨著外界環(huán)境自動(dòng)地可微量調(diào)整變化的功能，即不具有使玻璃窗實(shí)現(xiàn)在白天/夜晚、晴天/陰天交替情形下的透光特性變化的功能；也不具有窗玻璃較為重要的功能—玻璃自清潔作用。關(guān)于自清潔及光催化，雜志《功能材料》2007年第38期的“納米硫化鎘的制備表征及其光催化性能研究”一文中報(bào)道了用水熱法以CdCl₂和Na₂S為主要原料成功制備了CdS,并進(jìn)行光催化性能和使用壽命研究，其中的模擬污染物降解率達(dá)到100％。在低成本光電導(dǎo)光電催化方面，有許多金屬氧化物和摻雜型氧化物也是很好的候選材料。與CdS以及典型的光催化材料TiO₂有類似特性的金屬氧化物還有ZnO，雜志《Thin Solid Films》2006年第496期(P.89-94)報(bào)道了在ZnO和In₂O₃的摻雜及多相相圖理論等方面的一些仔細(xì)深入的工作，特別是ZnO的導(dǎo)電/光電/光催化研究倍受關(guān)注，這主要是ZnO不僅具有上述優(yōu)良材料的基本性能,而且它的資源豐富、價(jià)格便宜、無(wú)毒,進(jìn)一步研發(fā)的空間很大。

雜志《Thin Solid Films》2006年第496期(P.89-94)報(bào)道了在ZnO和In₂O₃的摻雜及多相相圖理論等方面的一些仔細(xì)深入的工作。特別是有關(guān)Al摻雜的ZnO(這里簡(jiǎn)稱AZO)的研究也倍受關(guān)注，這主要是ZnO和Al摻雜的ZnO不僅具有導(dǎo)電、光電、光催化等材料的基本性能,而且它們的資源豐富、價(jià)格便宜、無(wú)毒,進(jìn)一步研發(fā)的空間很大。

目前，在市場(chǎng)和文獻(xiàn)中都還沒(méi)有具備富貴黃顏色的裝飾效果，具有光電、光電催化自我清潔等功能，具有低輻射率節(jié)能效果，具有不使用額外電控傳感系統(tǒng)就能自動(dòng)隨著外界光線強(qiáng)度而微量改變玻璃的光輻射透過(guò)特性的“有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃”,它的結(jié)構(gòu)、制備方法和效能和與以往的傳統(tǒng)的產(chǎn)品和生產(chǎn)方法都不一樣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決和克服了現(xiàn)有技術(shù)上述存在的問(wèn)題，利用化學(xué)制備方法提供了一種有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃及其制造方法。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合附圖說(shuō)明如下：

一種有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃，包括微球殼玻璃板1,其特征在于：所述微球殼玻璃板1表面設(shè)有一層緊密排布的SiO₂微球2，SiO₂微球2的表面設(shè)有第一層球殼ICS 3和第二層球殼AZO 4雙層薄膜。

技術(shù)方案中所述微球殼玻璃板1是平板或者是曲面板，微球殼玻璃板1的面積是在1-56000平方厘米之間。

所述第一層球殼ICS3的覆蓋面積是從1/3球冠到完整微球的表面積；所述第二層球殼AZO 4的覆蓋面積是從1/3球冠到完整微球的表面積。

技術(shù)方案中所述SiO₂微球2的尺度是在0.3-200微米之間；

所述第一層球殼ICS 3薄膜的厚度是在10-1980納米之間；

所述第二層球殼AZO 4薄膜的厚度是在10-1980納米之間。

一種有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃的制造方法,包括以下步驟：

步驟一：在微球殼玻璃板1表面設(shè)有一層緊密排布的SiO₂微球2：

所述SiO₂微球2是采用含硅的乙醇反應(yīng)液并利用正硅酸乙脂TEOS的水解縮聚和二次或二次以上連續(xù)生長(zhǎng)方法合成；

步驟二：SiO₂微球2的表面制備第一層球殼ICS薄膜：

所述第一層球殼ICS薄膜生長(zhǎng)使用含鎘氫氧化氨溶液Ⅰ和含硫氫氧化氨溶液Ⅱ在反應(yīng)槽中進(jìn)行膠體化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中把待沉積的玻璃基片放入反應(yīng)槽中的化學(xué)溶液內(nèi),同時(shí)提供超聲波能量控制化學(xué)反應(yīng)在玻璃表面上制備出第一層球殼ICS膜；

步驟三：在第一層球殼ICS薄膜上制備第二層球殼AZO薄膜：

所述第二層球殼AZO薄膜的生長(zhǎng)使用含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ和含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ在反應(yīng)槽中進(jìn)行膠體化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中同時(shí)提供超聲波能量，然后通過(guò)旋涂方法在第一層球殼ICS薄膜表面上制備出第二層球殼AZO薄膜。

技術(shù)方案步驟一中所述含硅的乙醇反應(yīng)液為正硅酸乙醋0.10-0.19mol/L,反應(yīng)過(guò)程滴加微量氨水NH₃控制條件；然后應(yīng)用毛細(xì)原理展開(kāi)垂直提拉方法在玻璃表面上制備出SiO₂微球結(jié)構(gòu)排列的單層。

技術(shù)方案步驟二中所述制備第一層球殼ICS薄膜具體步驟如下：

1)配制含鎘氫氧化氨溶液Ⅰ、含硫氫氧化氨溶液Ⅱ：

所述含鎘氫氧化氨溶液Ⅰ為:氯化鎘0.012-0.018mol/L,三氯化銦0.004-0.009mol/L，氯化銨0.035-0.045mol/L,氫氧化氨0.768-0.777mol/L；所述含硫氫氧化氨溶液Ⅱ?yàn)?氯化銨0.035-0.045mol/L,氫氧化氨0.768-0.777mol/L,硫脲0.16-0.22mol/L；

2)將鎘氫氧化氨溶液Ⅰ、含硫氫氧化氨溶液Ⅱ加熱并混合得到混合后的反應(yīng)溶液，將溫度控制在50-90℃范圍；

3)將超聲波選定為15-75千赫頻率；

4)將45-250瓦輸出功率的能量場(chǎng)施加到混合后的反應(yīng)溶液內(nèi)；

5)將潔凈的玻璃基片接觸混合后的反應(yīng)溶液,經(jīng)過(guò)5-20分鐘時(shí)間后,得到第一層球殼ICS(3)薄膜。

技術(shù)方案步驟三中所述在第一層球殼ICS薄膜上制備第二層球殼AZO薄膜具體步驟如下：

1)配制含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ、含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ：

所述含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ為:二水合乙酸鋅1.2-1.7mo1/L,單乙醇胺0.056-0.063mol/L；所述含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ?yàn)?六水合三氯化鋁0.91-0.98mol/L。

2)將含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ、含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ加熱并混合得到混合后的反應(yīng)溶液，將溫度控制在50-90℃范圍；

3)將超聲波選定為15-75千赫頻率；

4)將45-250瓦輸出功率的能量場(chǎng)施加到混合后的反應(yīng)溶液內(nèi)；

5)將已經(jīng)完成第一層球殼ICS薄膜制備的玻璃基片接觸混合后的反應(yīng)溶液,得到第二層球殼AZO薄膜。

技術(shù)方案中所述正硅酸乙醋優(yōu)選0.14mol/L。

技術(shù)方案中所述氯化鎘優(yōu)選0.014mol/L,所述三氯化銦優(yōu)選0.005mol/L，所述氯化銨優(yōu)選0.039mol/L,所述氫氧化氨優(yōu)選0.772mol/L；所述氯化銨優(yōu)選0.039mol/L,所述氫氧化氨優(yōu)選0.772mol/L,所述硫脲優(yōu)選0.19mol/L；

技術(shù)方案中所述二水合乙酸鋅優(yōu)選1.4mo1/L,所述單乙醇胺優(yōu)選0.060mol/L；所述六水合三氯化鋁優(yōu)選0.95mol/L?！?/p>

本發(fā)明主要利用了多種物理化學(xué)原理——(i)半導(dǎo)體光電效應(yīng)和光催化效應(yīng)；(ii)材料的復(fù)合原理和摻雜原理；(iii)超聲波及其“超聲空化”效應(yīng)；(iii)微球殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(iv)雙層膜低表面輻射率材料。

(i)半導(dǎo)體光電效應(yīng)和光催化效應(yīng)

ICS的基質(zhì)CdS是直接帶隙禁帶半導(dǎo)體材料(Eg為2.42eV)，能很好匹配太陽(yáng)光譜可見(jiàn)光區(qū)且對(duì)可見(jiàn)光有非常好的透射率，具有良好的光電效應(yīng)使其能獲得良好的光電特性和光催化等特性。CdS膜良好的光電轉(zhuǎn)化特性主要表現(xiàn)為當(dāng)敏感的太陽(yáng)光輻照其表面上時(shí)，膜材料內(nèi)的載流子增加；從而CdS膜玻璃導(dǎo)電特性隨入射光的強(qiáng)弱變化而改變，這將產(chǎn)生對(duì)紅外熱輻射的阻止而實(shí)現(xiàn)隔熱的效果；光催化特性能使膜玻璃用于光催化降解有機(jī)污物而實(shí)現(xiàn)自我清潔作用。AZO的基質(zhì)ZnO屬于六角晶系點(diǎn)群,具有纖維礦結(jié)構(gòu),是一種新型的Ⅱ－Ⅵ族寬禁帶半導(dǎo)體化合物材料，具有直接帶隙特征(Eg為3.30eV)。眾所周知，它與CdS類似并具有上述幾乎所有的優(yōu)異物理化學(xué)以及光電特性和光催化等特性。

(ii)材料的復(fù)合原理和摻雜原理；

在兩種金屬化和物復(fù)合材料情況下，因?yàn)镮CS/AZO雙層界面具有不同的禁帶寬度Eg大小和載流子電勢(shì)，因此在光子hν輻照下，半導(dǎo)體ICS內(nèi)被激發(fā)的光生電子能遷移到另一種氧化物半導(dǎo)體AZO的導(dǎo)帶上；AZO內(nèi)被激發(fā)產(chǎn)生的空穴能遷移到ICS的價(jià)帶上。所有這些將能促使各自光生電子和空穴的有效分離，改善二者的半導(dǎo)體光電效應(yīng)及最終導(dǎo)致良好的光催化效應(yīng)的自潔凈效果。

根據(jù)能帶理論以及晶體學(xué)的知識(shí)，一般半導(dǎo)體的禁帶寬度較窄，滿帶的電子易于受到激發(fā)進(jìn)入導(dǎo)帶，同時(shí)在滿帶留下空穴，在外電場(chǎng)的作用下，導(dǎo)帶中的電子和滿帶中的空穴都可參與導(dǎo)電。這就很好的解釋了為什么上述ICS/AZO雙層膜材料具有良好的物理化學(xué)特性及復(fù)合效果。再者，在雙層膜ICS/AZO的界面處本身就存在一定情況的互摻雜效應(yīng)；此外，在本發(fā)明的AZO(4)膜層是以ZnO為基質(zhì)的膜層——即實(shí)質(zhì)上是Al摻雜的ZnO膜。依據(jù)上述這樣摻雜的ZnO膜就可以增強(qiáng)其光導(dǎo)電及催化效率，因?yàn)楫?dāng)氧化物晶體中固溶入另一種不同化學(xué)成分的雜質(zhì)時(shí)，由于雜質(zhì)離子取代了原有離子的位置，改變了氧化物晶體的微觀結(jié)構(gòu)狀態(tài)，從而引起各種物理和化學(xué)的性質(zhì)變化。從電學(xué)性能考慮，特別是異價(jià)金屬離子的替位產(chǎn)生的影響最為顯著。少量異價(jià)金屬離子的摻入，就可以引起氧化物晶體導(dǎo)電性能的很大變化。本發(fā)明AZO中所摻的Al是屬于高價(jià)摻雜。在ZnO中金屬鋅離子是二價(jià)的，如果摻入三價(jià)Al離子做替位原子，由于三價(jià)Al離子比二價(jià)Zn離子多一個(gè)正電荷，在替位出形成一個(gè)帶正電的正電中心，它可以把三價(jià)Al離子的一個(gè)多余的價(jià)電子束縛在其周圍。這個(gè)正電中心對(duì)那個(gè)多余的束縛比正常的晶格對(duì)參加離子鍵的價(jià)電子的束縛小的多。所以即使在室溫下，也可以通過(guò)激發(fā)使這個(gè)價(jià)電子擺脫束縛，在晶體里移動(dòng)，從而改善了電子的傳導(dǎo)。

類似上述AZO的情況，在ICS中的In摻雜的CdS膜也有同樣的機(jī)理而產(chǎn)生了有利于電子傳導(dǎo)的特性。因?yàn)樽鳛閾诫s后的ICS和AZO的禁帶寬度Eg都可以變小，所以通過(guò)分別控制它們各自的摻雜比例大小就能實(shí)現(xiàn)二者的禁帶寬度Eg之差變小(更有利于電子空穴遷移)而最終達(dá)到復(fù)合薄膜改善光電光催化特性的目標(biāo)。

(iii)超聲波及其“超聲空化”效應(yīng)

“超聲空化”可引起反應(yīng)液體內(nèi)小氣泡的五千k局部溫度和一千八百多個(gè)大氣壓的局部壓力這一效應(yīng)來(lái)限制和打破膠體溶液和固體薄膜中形成的大顆粒膠團(tuán),并同時(shí)提供生長(zhǎng)薄膜所需要的能量。超聲波可以促進(jìn)反應(yīng)離子結(jié)合的機(jī)會(huì),又可以控制生長(zhǎng)薄膜中微觀的超微粒子的粒徑大小。超聲波所提供了超級(jí)攪拌替代了傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)中必須的機(jī)械攪拌和電磁攪拌作用，改進(jìn)和改善了溶液法沉積薄膜的條件。

(iv)微球殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

“有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃”中的有序密集排布的微球殼結(jié)構(gòu)增加了玻璃板的表面積，改善了陽(yáng)光和各種熱輻射的反射特性。在微球殼的尺寸效應(yīng)影響下，依據(jù)設(shè)計(jì)它們將對(duì)不同光譜波段的光線產(chǎn)生不同的透射、反射、散射；從而使較小尺寸的微球殼結(jié)構(gòu)能一定程度地提高對(duì)紅外波段輻射光的阻擋，保證可見(jiàn)光透射的特性實(shí)現(xiàn)。

在我們的環(huán)境中一般來(lái)講太陽(yáng)能及各種熱輻射源、光源等對(duì)于窗玻璃都是有角度入射的光線，從而使較大尺寸的微球殼使得非垂直玻璃表面入射的熱輻射光線都產(chǎn)生一定程度的多個(gè)角度的反射，或在各個(gè)相鄰近的微球殼之間的間隙空間多次反射而衰減；這就避免了由于普通窗玻璃以及鍍膜玻璃的鏡面反射(即正反射)而產(chǎn)生的反射炫光和光污染。

(v)雙層膜低表面輻射率材料

由于在微球殼表面涂制的“ICS/AZO”雙層摻雜薄膜為光導(dǎo)電的低輻射材料，所以這個(gè)紅外光熱輻射反射層使得該“微球殼結(jié)構(gòu)玻璃”具有很低的表面輻射率，并對(duì)紅外熱輻射的反射率很高；同時(shí)可見(jiàn)光依然可以透過(guò)該膜玻璃?？偟男Ч鼙３质覂?nèi)光線柔和，實(shí)現(xiàn)節(jié)約照明能源、體感舒適而有利健康。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益技術(shù)效果:

1)實(shí)現(xiàn)了一種有序密集排布的ICS/AZO雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃，該發(fā)明“有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃”具有遮陽(yáng)、節(jié)能、裝飾的效果。

2)它的節(jié)能低碳體現(xiàn)在能隔熱和保溫，又能允許可見(jiàn)區(qū)光譜范圍的陽(yáng)光透過(guò)，而實(shí)現(xiàn)節(jié)省照明用電達(dá)到玻璃的效果。

3)它的隔熱體現(xiàn)在雙層膜微球殼能阻隔紅外輻射。

4)該“有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃”不使用額外電控傳感系統(tǒng)就能自動(dòng)隨著外界光線強(qiáng)度而改變玻璃的光輻射透過(guò)特性。

5)該“有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃”的光催化作用還可以把吸附在表面的有機(jī)物分解為水和二氧化碳，具有自我清潔的功能。

6)該“有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃”也具有一定的窗簾功效，即可以實(shí)現(xiàn)在白日室外看不到室內(nèi)的人與物，而室內(nèi)卻可以容易看到室外的景象。

7)該“有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃”可以選擇性的設(shè)計(jì)具有淺黃色、銀色和富貴金黃色等多種類的顏色；具有使人眼舒適和一定的透光特征；可以選擇性的具有多彩色分光，可以選擇性的具有減少光的反射(避免反射炫光和光污染)和實(shí)現(xiàn)慢反射，可以選擇性的具有半反射或全反射鏡面的裝飾效果。

8)該“有序雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃”的制造方法是基于濕法化學(xué)制造技術(shù)，它與傳統(tǒng)的物理真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)相比，不需要使用技術(shù)復(fù)雜的昂貴大型生產(chǎn)設(shè)備，所以產(chǎn)品造價(jià)低廉。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例或第二個(gè)實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)的正視圖；

圖2是圖1中A-A向剖視圖；

圖3是本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)的正視圖；

圖4是圖3中A-A向剖視圖。

圖中：1、微球殼結(jié)構(gòu)玻璃板；2、SiO₂微球；3、第一層球殼ICS；4、第二層球殼AZO。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述：

實(shí)施例一

參閱圖1、圖2，本實(shí)施例為有序密集排布的ICS/AZO雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃，微球殼結(jié)構(gòu)玻璃板(1)是平板，它的面積是560平方厘米；SiO₂微球2的尺度是在0.6微米；第一層球殼ICS的厚度是150納米；第二層球殼AZO的厚度是180納米。所述第一層球殼ICS的覆蓋面積是完整微球的表面積；所述第二層球殼AZO的覆蓋面積是完整微球的表面積。

有序密集排布的ICS/AZO雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃的制造方法,包括以下步驟：

步驟1、制備一層緊密排布的SiO2微球:

采用含硅的乙醇反應(yīng)液并利用正硅酸乙脂TEOS的水解縮聚和多次連續(xù)生長(zhǎng)方法合成；所述含硅的乙醇反應(yīng)液為正硅酸乙醋0.10mol/L,反應(yīng)過(guò)程滴加微量氨水NH₃控制條件；然后應(yīng)用毛細(xì)原理展開(kāi)垂直提拉方法在玻璃表面上制備出SiO₂微球結(jié)構(gòu)排列的單層。

步驟2、在SiO₂微球的表面制備第一層球殼ICS

具體步驟如下：

1)配制含鎘氫氧化氨溶液Ⅰ、含硫氫氧化氨溶液Ⅱ：

所述含鎘氫氧化氨溶液Ⅰ為:氯化鎘0.012mol/L,三氯化銦0.004mol/L，氯化銨0.035mol/L,氫氧化氨0.768mol/L；所述含硫氫氧化氨溶液Ⅱ?yàn)?氯化銨0.035mol/L,氫氧化氨0.768mol/L,硫脲0.16mol/L；

2)將鎘氫氧化氨溶液Ⅰ、含硫氫氧化氨溶液Ⅱ加熱并混合得到混合后的反應(yīng)溶液，將溫度控制在50℃；

3)將超聲波選定為15千赫頻率；

4)將45瓦輸出功率的能量場(chǎng)施加到混合后的反應(yīng)溶液內(nèi)；

5)將潔凈的帶有SiO₂微球的玻璃基片接觸混合后的反應(yīng)溶液,經(jīng)過(guò)20分鐘時(shí)間后,得到第一層球殼ICS薄膜。

步驟3、在第一層球殼ICS薄膜上制備第二層球殼AZO

具體步驟如下：

1)配制含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ、含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ：

所述含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ為:二水合乙酸鋅1.2mo1/L,單乙醇胺0.056mol/L；所述含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ?yàn)?六水合三氯化鋁0.91mol/L。

2)將含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ、含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ加熱并混合得到混合后的反應(yīng)溶液，將溫度控制在50℃；

3)將超聲波選定為15千赫頻率；

4)將45瓦輸出功率的能量場(chǎng)施加到混合后的反應(yīng)溶液內(nèi)；

5)將已經(jīng)完成第一層球殼ICS薄膜制備的玻璃基片滴加混合后的反應(yīng)溶液,得到第二層球殼AZO薄膜。

實(shí)施例二

參閱圖1、圖2，本實(shí)施例為有序密集排布的ICS/AZO雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃，微球殼結(jié)構(gòu)玻璃板(1)是平板，它的面積是560平方厘米；SiO₂微球2的尺度是在0.6微米；薄膜ICS的厚度是130納米；薄膜AZO的厚度是160納米。所述第一層球殼ICS的覆蓋面積是完整微球的表面積；所述第二層球殼AZO的覆蓋面積是完整微球的表面積。

有序密集排布的ICS/AZO雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃的制造方法,包括以下步驟：

步驟1、制備一層緊密排布的SiO2微球:

采用含硅的乙醇反應(yīng)液并利用正硅酸乙脂TEOS的水解縮聚和多次連續(xù)生長(zhǎng)方法合成；所述含硅的乙醇反應(yīng)液為正硅酸乙醋0.14mol/L,反應(yīng)過(guò)程滴加微量氨水NH₃控制條件；然后應(yīng)用毛細(xì)原理展開(kāi)垂直提拉方法在玻璃表面上制備出SiO₂微球結(jié)構(gòu)排列的單層。

步驟2、在SiO₂微球的表面制備第一層球殼ICS

具體步驟如下：

1)配制含鎘氫氧化氨溶液Ⅰ、含硫氫氧化氨溶液Ⅱ：

所述含鎘氫氧化氨溶液Ⅰ為:氯化鎘0.014mol/L,三氯化銦0.005mol/L，氯化銨0.039mol/L,氫氧化氨0.772mol/L；所述含硫氫氧化氨溶液Ⅱ?yàn)?氯化銨0.039mol/L,氫氧化氨0.772mol/L,硫脲0.19mol/L。

2)將鎘氫氧化氨溶液Ⅰ、含硫氫氧化氨溶液Ⅱ加熱并混合得到混合后的反應(yīng)溶液，將溫度控制在70℃；

3)將超聲波選定為34千赫頻率；

4)將150瓦輸出功率的能量場(chǎng)施加到混合后的反應(yīng)溶液內(nèi)；

5)將潔凈的帶有SiO₂微球的玻璃基片接觸混合后的反應(yīng)溶液,經(jīng)過(guò)15分鐘時(shí)間后,得到第一層球殼ICS薄膜。

步驟3、在第一層球殼ICS薄膜上制備第二層球殼AZO

具體步驟如下：

1)配制含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ、含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ：

所述含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ為:二水合乙酸鋅1.4mo1/L,單乙醇胺0.060mol/L；所述含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ?yàn)?六水合三氯化鋁0.95mol/L。

2)將含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ、含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ加熱并混合得到混合后的反應(yīng)溶液，將溫度控制在70℃；

3)將超聲波選定為34千赫頻率；

4)將150瓦輸出功率的能量場(chǎng)施加到混合后的反應(yīng)溶液內(nèi)；

5)將已經(jīng)完成第一層球殼ICS薄膜制備的玻璃基片滴加混合后的反應(yīng)溶液,得到第二層球殼AZO薄膜。

實(shí)施例三

參閱圖3、圖4，本實(shí)施例為有序密集排布的ICS/AZO雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃，微球殼結(jié)構(gòu)玻璃板(1)是平板，它的面積是560平方厘米；SiO₂微球的尺度是在0.6微米；薄膜ICS的厚度是165納米；薄膜AZO的厚度是188納米。所述第一層球殼ICS的覆蓋面積是完整微球的表面積減去微球的上表面頂部1/8球冠；所述第二層球殼AZO的覆蓋面積是完整微球的表面積減去微球的上表面頂部1/8球冠。

有序密集排布的ICS/AZO雙層膜微球殼結(jié)構(gòu)玻璃的制造方法,包括以下步驟：

步驟1、制備一層緊密排布的SiO2微球:

采用含硅的乙醇反應(yīng)液并利用正硅酸乙脂TEOS的水解縮聚和多次連續(xù)生長(zhǎng)方法合成；所述含硅的乙醇反應(yīng)液為正硅酸乙醋0.19mol/L,反應(yīng)過(guò)程滴加微量氨水NH₃控制條件；然后應(yīng)用毛細(xì)原理展開(kāi)垂直提拉方法在玻璃表面上制備出SiO₂微球結(jié)構(gòu)排列的單層。

步驟2、在SiO₂微球的表面制備第一層球殼ICS

具體步驟如下：

1)配制含鎘氫氧化氨溶液Ⅰ、含硫氫氧化氨溶液Ⅱ：

所述含鎘氫氧化氨溶液Ⅰ為:氯化鎘0.018mol/L,三氯化銦0.009mol/L，氯化銨0.045mol/L,氫氧化氨0.777mol/L；所述含硫氫氧化氨溶液Ⅱ?yàn)?氯化銨0.045mol/L,氫氧化氨0.777mol/L,硫脲0.22mol/L。

2)將鎘氫氧化氨溶液Ⅰ、含硫氫氧化氨溶液Ⅱ加熱并混合得到混合后的反應(yīng)溶液，將溫度控制在90℃；

3)將超聲波選定為75千赫頻率；

4)將250瓦輸出功率的能量場(chǎng)施加到混合后的反應(yīng)溶液內(nèi)；

5)將潔凈的帶有SiO₂微球的玻璃基片接觸混合后的反應(yīng)溶液,經(jīng)過(guò)5分鐘時(shí)間后,得到第一層球殼ICS薄膜。

步驟3、在第一層球殼ICS薄膜上制備第二層球殼AZO

具體步驟如下：

1)配制含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ、含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ：

所述含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ為:二水合乙酸鋅1.7mo1/L,單乙醇胺0.063mol/L；所述含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ?yàn)?六水合三氯化鋁0.98mol/L。

2)將含鋅的乙二醇甲醚溶液Ⅰ、含鋁乙二醇甲醚溶液Ⅱ加熱并混合得到混合后的反應(yīng)溶液，將溫度控制在90℃；

3)將超聲波選定為75千赫頻率；

4)將250瓦輸出功率的能量場(chǎng)施加到混合后的反應(yīng)溶液內(nèi)；

5)將已經(jīng)完成第一層球殼ICS薄膜制備的玻璃基片滴加混合后的反應(yīng)溶液,得到第二層球殼AZO薄膜。