System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料制造技术_技高网
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一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料制造技术

技术编号:44117680 阅读:16 留言:0更新日期:2025-01-24 22:40
本发明专利技术属于辐射制冷材料技术领域,具体为一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,该可实现被动辐射制冷的有机复合涂料具体制备步骤流程如下:步骤一:称取6‑10g PMMA,8‑12g BaSO<subgt;4</subgt;,1‑3g TiO<subgt;2</subgt;于50ml烧杯中,使用搅拌棒不断搅拌30‑60s,直至相互混合均匀,得到固体混合物;步骤二:向固体混合物中加入30‑36ml DMF,在40‑50℃水浴条件下搅拌4h至PMMA完全溶解,体系呈粘稠状,制得可被动辐射制冷涂料前驱体,本申请制备过程简单高效,条件温和,可大规模制备;制备得到的PMMA/BaSO<subgt;4</subgt;/TiO<subgt;2</subgt;结构涂料具有良好的被动辐射制冷效果。在炎热的夏季可实现6℃亚环境被动辐射制冷效果,该材料在节能减排和绿色环保领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及辐射制冷材料,具体为一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料


技术介绍

1、热管理在工业生产和日常生活中具有重要意义。随着全球气候变暖现象的加剧,地球的平均环境温度持续上升,这对生物的生存和发展提出了前所未有的挑战。传统的制冷技术通常依赖压缩机主动驱动制冷剂,从而实现降温效果。这种方式不仅消耗大量能源,而且仅仅起到热量转移的作用,而未能有效解决热量产生的根本问题。此外,制冷剂的泄漏会导致温室气体的排放,进一步破坏大气层,助长气候变暖进程,从而形成恶性循环。此类技术模式对环境保护及人类可持续发展构成了显著威胁。被动辐射制冷是一种新型的、绿色的制冷方式。根据黑体辐射定律和中红外大气透过率,在300k左右时黑体辐射峰正好和“大气窗口”8-13μm吻合,同时地球表面所处温度也处在300k左右,故可以通过大气窗口将物体热量以电磁波形式释放到外太空的巨大冷源(3k)中。满足被动辐射制冷性能的材料需要在太阳光波段有较高反射率以及在“大气窗口”波段有较高中红外发射率。

2、随着科技研究的不断进展,已有多种辐射制冷材料被提出,例如多层光子结构、背衬高反射金属基底、天然聚合物结构材料等。而这些材料存在着制备成本高、制备工艺复杂、应用场景范围小等缺点。因此,开发具有更强适应性的辐射制冷材料具有重要的科学与应用价值。

3、在该结构涂料体系中,采用pmma作为基底材料,纳米tio2作为高反射填料,主要用于高效反射可见光和近红外光,从而确保该体系在0.4-2.5μm的波段范围内具有较高的反射率。然而,纳米tio2在紫外(uv)波段表现出较高的吸收性。为了解决这一问题,加入了高带隙baso4颗粒,从而提高了涂料体系在紫外波段反射率。这一改进弥补了tio2在紫外波段高吸收的缺陷,使得整个涂料体系能够在太阳光波段具有较高的反射率。另外,baso4化学键提供了额外的红外吸收,使涂料在大气窗口的红外发射率进一步得到提高。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,该可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料具体制备步骤流程如下:

3、步骤一:称取6-10g pmma,8-12g baso4,1-3g tio2于50ml烧杯中,使用搅拌棒不断搅拌30-60s,直至相互混合均匀,得到固体混合物;

4、步骤二:向固体混合物中加入30-36ml dmf,在40-50℃水浴条件下搅拌4h至pmma完全溶解,体系呈粘稠状,制得可被动辐射制冷涂料前驱体;

5、步骤三:将涂料均匀刮涂在基材上,刮涂的厚度控制在0.8-1mm,在通风橱中放置一小时,保证通风橱的气流经过过滤,气流中不夹杂着大量的灰尘,涂料在基材上初步干燥,然后将涂料与基材浸入去离子水中进行相转化得到涂料与基材的复合材料,之后将复合材料从去离子水中取出,初步沥干水分,然后放置在通风橱中干燥数小时,干燥的温度升高至30-35℃,得到可被动辐射制冷复合涂料。

6、优选的,所述基材为各种纸张、陶瓷、玻璃、金属材料。

7、优选的,所述通风橱中的温度需要控制在25℃。

8、优选的,所述步骤三中将涂料与基材浸入去离子水中进行凝固浴,且凝固浴的时间控制在2-3小时。

9、优选的,所述步骤三中,将复合材料从去离子水中取出,放置在通风橱中干燥的时间控制在3-4小时。

10、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

11、本申请制备过程简单高效,条件温和,可大规模制备;制备得到的pmma/baso4/tio2结构涂料具有良好的被动辐射制冷效果。在日间太阳辐照度为950w/m2可以实现5℃的亚环境被动辐射制冷效果,炎热的夏季可实现6℃亚环境被动辐射制冷效果,该材料在节能减排和绿色环保领域具有广阔的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,其特征在于,该可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料具体制备步骤流程如下:

2.根据权利要求1所述的一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,其特征在于:所述基材为各种纸张、陶瓷、玻璃、金属材料。

3.根据权利要求1所述的一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,其特征在于:所述通风橱中的温度需要控制在25℃。

4.根据权利要求1所述的一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,其特征在于:所述步骤三中将涂料与基材浸入去离子水中进行凝固浴,且凝固浴的时间控制在2-3小时。

5.根据权利要求1所述的一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,其特征在于:所述步骤三中,将复合材料从去离子水中取出,放置在通风橱中干燥的时间控制在3-4小时。

【技术特征摘要】

1.一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,其特征在于,该可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料具体制备步骤流程如下:

2.根据权利要求1所述的一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,其特征在于:所述基材为各种纸张、陶瓷、玻璃、金属材料。

3.根据权利要求1所述的一种可实现被动辐射制冷的有机复合结构涂料,其特征在于:所述通风橱中的温度需要...

【专利技术属性】
技术研发人员:王建峰宋子凡王万杰
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:

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