摩天大楼防晒霜 - 建筑玻璃通过真空溅射涂覆特殊的涂层

摩天大楼防晒霜 - 建筑玻璃通过真空溅射涂覆特殊的涂层

真空辅助薄膜技术产生具有特殊性质的薄膜表面。例如,它被用于美化高层建筑的玻璃和电子元件。
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巨大的玻璃外墙是现代高层建筑的一大特色。其设计是为了让充足的阳光照入建筑物。但是,即使在阳光照射下,房间内也几乎不会变热。玻璃上的特殊涂层不仅允许光线进入,还可阻挡高能射线,同时抑制低温下的热损失。

纳米涂层

这些涂层通过溅射涂覆。这使得载体材料能够以金属、氧化物、氮化物和其他化合物层提供。这些化合物层的厚度在微米级,甚至纳米级。建筑玻璃使用氧化锡、金、银和铜材料来防晒和隔热。其他材料使制造超薄平板显示屏和触摸屏成为可能。

溅射在真空室内进行。涂层材料(目标)放置在待涂覆工件(基材)的对面。然后,室内被抽真空,并引入惰性气体——通常是氩气。同时,还要施加几百伏的高压。

原子"台球"

在高电压下,携带巨大能量的氩离子开始轰击目标。像台球一样,它们通过激波级联从涂层材料中释放原子。释放出的原子飞到基板上,在那里像凝结在浴室镜子上的水蒸气一样,形成一层薄薄的涂层。

利用磁控溅射中附加的磁场,可以更快地去除靶上的物质,加速涂覆过程。在溅射过程中,真空室的工作压力不超过0.1毫巴。以这种方式,"物质蒸汽"到达未经检查的基板,没有杂质。在这种条件下,即使在一米高的玻璃上,也会形成极薄、均匀,同时极其光滑、致密和粘附的涂层。

2010年落成的迪拜哈利法塔是目前世界上最高的建筑,总高度达830米,楼层总数163层。但摩天大楼现在越建越高:沙特阿拉伯西海岸吉达附近的吉达塔正在建造中。完工后,这座庞大的工程建筑将达1007米,高耸入云, 预计将于2020年完工。

从技术角度讲,摩天大楼可以建造到1500至2000米高。但是整体结构必须支撑工程建设,否则根本无法作为建筑使用。不过,随着新型人造建筑材料的发展,此高度上限可能会被进一步提升。

数千年来,人类一直想要建造天堂高度的建筑。例如,建于公元前2500年左右的埃及胡夫金字塔,一度高达146米。在意大利中世纪的博洛尼亚和圣吉米尼亚诺,细长的高塔已经高达97米。摩天大楼是指高度超过150米的高层建筑。1908年,胜家大厦在纽约落成,以187米的高度成为世界第一摩天大楼。


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