３　结果与讨论
３．１　不同位置隔热性能的测试
下面为采用图１所示的自组装的在线测温装置分别测得样品和空白玻璃的背面、木盒内空气、底板３个位置的升温曲线（室内温度为２７℃），结果如图３～图５。

由图３～图５可以看出，当升温趋于平稳后，空白玻璃所对应的３个位置中，底板背面温度低，木盒内空气的温度次之，玻璃背面高，依次为３０℃、４４℃、５０℃；对于样品玻璃，玻璃背面平衡温度在６０℃左右，木盒内空气为５０℃，底板面为３４℃。三者均低于空白玻璃对应位置的温度。这是部分热辐射被样品涂层阻隔的缘故。
图３为碘钨灯照射下玻璃背面升温曲线。空白玻璃和样品之间的升温速度差异很明显，开始时空白玻璃曲线斜率很大，温度急剧上升，样品升温相对缓慢。随着时间的增加，升温速率减慢，温度逐渐接近平衡状态，３０ｍｉｎ时基本达到升温平衡，此时样品和空白玻璃之间的温差为１０℃，可见样品具有明显的隔热效果。图４为碘钨灯照射下盒内空气的升温曲线。空气升温速度比样板背面升温速度慢，而且温度达到平衡所需的时间较长，空白玻璃和隔热玻璃的温差为６℃左右。图５为碘钨灯照射下木盒底部的升温曲线。底部升温速度慢，温度低，而且温度达到平衡所需的时间也长，空白玻璃和隔热玻璃的温差为４℃左右。关于样品３个位置的平衡温度产生差异的原因，做如下解释。一束光通过介质时，其中一部分被透过（τ），其它部分被反射（ρ）或吸收（α）：α＋ρ＋τ＝１。可以认为光源的热辐射被样品涂膜反射走了一部分，另一部分被样品涂膜吸收，如果全部被吸收则样品背面的温度则基本和空白玻璃一致。由于绝热室白铁皮的反射作用可以避免热量直接由光源辐射到探温头上，所以由样品吸收的热量，以及透过样品的热量一并传导至探温头，引起其温度升高。而当位于木盒内和底板背面时，样品吸收的热辐射是感应不到的。当光源照射到样品涂膜表面时，热辐射一部分被自由载流子吸收，而另一部分由于入射光频率低于等离子体振荡固有频率而被等离子体反射掉。因而吸收和反射的总效果导致样品背面、木盒内空气和底板的温度比空白玻璃更低一些。综上所述，涂膜对热辐射的阻隔作用是吸收和反射共同作用的结果。
３．２　纳米ＡＴＯ用量对隔热性能的影响
图６为纳米透明隔热涂料的玻璃（１＃～５＃样品）与空白玻璃盒内空气的升温曲线。

图６　纳米ＡＴＯ用量对盒内空气温度的影响
（ｂｌａｎｋ：空白玻璃；１＃：颜基比１∶５０；２＃：１∶２０；３＃：１∶１５；４＃：１∶７；５＃：１∶３）
由图６可以得出，１＃隔热效果偏差，温差２℃，２＃和３＃的隔热效果相对较好，温差４～６℃，４＃和５＃隔热曲线不稳定，温差７～８℃。综合考虑涂膜的隔热性能，当ｗ（ＡＴＯ）／ｗ（ＰＵ）＝１∶１５时，３＃配方有较好的隔热效果，曲线较平坦，达到平衡时样品比空白玻璃温差为６℃。与空白玻璃相比，纳米ＡＴＯ的加入均可产生热辐射阻隔效果，屏蔽了部分光线的透过，改变了材料在可见红－近红外区的漫反射系数，使透过膜的光线减弱，温度降低。随着体系纳米ＡＴＯ用量的增加，颜料和填料在树脂基体内间隔不断缩小，更有效地防止光辐射的穿透并将其反射出去。复合膜所透过的光线依次减弱，其热辐射阻隔效果增强，相应的温度依次降低。因为吸收与入射光的波长的平方以及载流子的浓度成正比，随着涂料中ＡＴＯ 用量的增加，电子（空穴）的浓度相应的增大，涂膜对红外辐射的吸收系数也随之增大，由α＋ρ＋τ＝１可得，终使隔热效果增强颜料和填料在树脂基体内间隔不断缩小，能更有效地防止光辐射的穿透并将其反射出
去。
３．３　不同涂膜厚度对隔热性能的影响
图７是在碘钨灯照射下不同涂膜厚度对隔热效果的影响。

图７　不同涂膜厚度的玻璃背面升温曲线
由图７可以看出，随着涂膜厚度的增加，玻璃的隔热效果也随之增加，照射３０ｍｉｎ后涂覆一层、二层和三层隔热涂料的样品与空白玻璃背面的温差分别达到了１０℃、１３℃和１７℃。

４　结论
建立了在线测温装置和简化的辐射传热数学模型，研究了纳米ＡＴＯ用量、测试位置及涂膜厚度对涂膜隔热性能的影响，得出了以下主要结论：
（１）建立了简化的传热数学模型，木盒内空气的温度受到入射光波长λ、电子（空穴）浓度ｎ、透射比τ的影响。
（２）在碘钨灯照射下，隔热玻璃和空白玻璃背面的温差可达到１０℃，木盒内空气温差达到６℃左右，底板温差也达到４℃。
（３）照射３０ｍｉｎ后，涂覆一层、二层和三层隔热涂料的样品玻璃与空白玻璃背面的温差分别达到了１０℃、１３℃ 和１７℃。