BR102020005870A2

BR102020005870A2 - material de revestimento funcional de resfriamento radiativo e aplicação do mesmo

Info

Publication number: BR102020005870A2
Application number: BR102020005870-3A
Authority: BR
Inventors: Shaoyu Xu; Rongbing WAN; Minghui Wang
Original assignee: Ningbo Radi-Cool Advanced Energy Technologies Co., Ltd.; Ningbo Ruiling Advanced Energy Materials Institute Co., Ltd.
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2021-01-19
Also published as: CN110896639B; TWI740202B; AU2019236674B1; US20210002491A1; AU2020256416B2; AU2020256416A1; US10947394B2; MX2020003482A; CN110317521A; JP7023978B2; CN110896639A; EP3760678A1; JP2021528502A; TW202102644A; WO2021003777A1; PH12020550103A1; SG11202002783SA

Abstract

A presente revelação fornece um material de revestimento funcional de resfriamento radiativo e aplicação do mesmo. O material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode ser configurado para fabricar uma camada funcional de resfriamento radiativo. A camada funcional de resfriamento radiativo pode ser configurada para refletir luz ultravioleta e/ou luz visível e/ou luz infravermelha próxima na luz do sol e emitir calor através de uma janela atmosférica em uma forma de radiação infravermelha. O material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode incluir uma carga granular e uma resina funcional de resfriamento radiativo, e a carga granular pode ser distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo.

Description

MATERIAL DE REVESTIMENTO FUNCIONAL DE RESFRIAMENTO RADIATIVO E APLICAÇÃO DO MESMO

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica todos os benefícios advindos do Pedido de Patente n⍛ CN 201910607455.2, depositado em 5 de julho de 2019, na Administração Nacional de Propriedade Intelectual Nacional da China, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] A presente revelação refere-se ao campo técnico de ciência dos materiais e, em particular, a um material de revestimento funcional de resfriamento radiativo e aplicação do mesmo.

ANTECEDENTES

[003] O sol é uma enorme fonte de radiação. Quando luz do sol atinge a terra, parte da energia radiativa é absorvida pela atmosfera e parte da energia radiativa é refletida de volta ao universo. Devido aos objetos na Terra poderem absorver energia radiativa, a temperatura da superfície dos objetos na Terra pode ser superior à temperatura do ar acima da superfície da Terra. Objetos que exigem resfriamento aumentam o consumo de energia e emissões de gases de efeito estufa. Em referência à Figura 1, o espectro eletromagnético de radiação solar pode ser dividido em três zonas, a luz ultravioleta, a luz visível e a luz infravermelha próxima, cujas razões são, respectivamente, 6,6%, 44,7% e 48,7%.

[004] Em resfriamento radiativo, o espaço é considerado como uma fonte de frio e a Terra e objetos na Terra são considerados como fontes de calor para estabelecer um canal de transferência de calor por radiação. O calor pode ser irradiado através da janela atmosférica em uma faixa de onda específica do espectro eletromagnético sem consumir energia, de modo que o calor possa ser transferido diretamente para o espaço através da janela atmosférica para obter resfriamento

[005] Em referência à Figura 2, a janela atmosférica se refere a ondas eletromagnéticas que são menos refletidas, absorvidas, dispersas e altamente transmitidas quando as mesmas penetram através da atmosfera. A janela atmosférica é comumente as ondas eletromagnéticas em faixas de 0,3 μm a 1,155 μm, 1,4 μm a 1,9 μm, 2 μm a 2,5 μm, 3,5 μm a 5 μm, 7 μm a 14 μm, etc., e tem alta transmitância. As luzes infravermelhas médias emitidas pelos objetos na superfície da Terra podem transferir calor para o espaço exterior através dessas janelas atmosféricas nessas bandas.

[006] Um material ideal para resfriamento radiativo deve ter propriedades ópticas de uma alta emissividade na faixa de onda da janela atmosférica e uma emissividade muito baixa (ou seja, baixa absortividade) além das bandas da janela atmosférica. Em geral, materiais naturais dificilmente têm tais propriedades ópticas, enquanto que materiais tratados por algumas técnicas de engenharia de materiais podem ter propriedades ópticas seletivas para a janela atmosférica, tais como uma emissividade alta na faixa de onda da janela atmosférica e uma absortividade baixa além das bandas da janela atmosférica obtendo, desse modo, resfriamento radiativo eficaz.

[007] Em geral, um revestimento de economia de energia pode refletir a luz do sol em faixas de ondas visíveis e infravermelho próximo adicionando-se uma carga, que resulta em um efeito de resfriamento. No entanto, o efeito de resfriamento é limitado, a resistência mecânica é baixa e resistência às intempéries é insuficiente, o que leva a nenhum valor prático.

SUMÁRIO

[008] A presente revelação fornece um material de revestimento funcional de resfriamento radiativo. Uma camada de revestimento de resfriamento radiativo com base no material de revestimento funcional de resfriamento radiativo tem uma refletividade alta no espectro de energia de emissão solar inteiro e uma emissividade alta na faixa de onda da janela atmosférica (em uma faixa de 7 μm a 14 μm). A presente revelação também fornece métodos de aplicação correspondentes com base no material de revestimento funcional de resfriamento radiativo e materiais compósitos com base na camada de revestimento de resfriamento radiativo.

[009] A presente revelação fornece um material de revestimento funcional de resfriamento radiativo para fabricar uma camada funcional de resfriamento radiativo configurada para refletir luz ultravioleta e/ou luz visível e/ou luz infravermelha próxima na luz do sol e emitir calor através de uma janela atmosférica em uma forma de radiação infravermelha. O material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode incluir uma carga granular e uma resina funcional de resfriamento radiativo, e a carga granular pode ser distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo.

[010] Em uma modalidade, a carga granular pode ter um formato de uma haste, uma esfera ou um elipsoide, e quando a carga granular é em formato de haste ou em formato de elipsoide, uma razão entre um comprimento da carga granular e um diâmetro da carga granular pode ser em uma faixa de 1:1 a 10:1. O comprimento da carga granular pode ser uma distância mais longa entre dois pontos de extremidade da carga granular. O diâmetro da carga granular pode ser uma distância mais longa em uma direção perpendicular ao comprimento da carga granular.

[011] Em uma modalidade, a carga granular pode ser disposta de maneira ordenada na resina funcional de resfriamento radiativo, e a disposição ordenada significa que a carga granular é distribuída de maneira uniforme e direcional na resina funcional de resfriamento radiativo.

[012] Em uma modalidade, a carga granular pode incluir uma primeira carga granular e/ou uma segunda carga granular, e a primeira carga granular pode ter um diâmetro em uma faixa de 0,5 μm a 40 μm. A camada funcional de resfriamento radiativo que inclui a primeira carga granular pode ser configurada para refletir a luz visível e a luz infravermelha próxima e emitir calor através da janela atmosférica na forma de radiação infravermelha.

[013] A segunda carga granular pode ter um diâmetro em uma faixa de 0,01 μm a 40 μm. E a camada funcional de resfriamento radiativo, que inclui a segunda carga granular, pode ser configurada para refletir a luz ultravioleta e a luz visível e emitir calor na forma de radiação infravermelha através da janela atmosférica. Um diâmetro de carga granular pode ser um diâmetro de médio volume da carga granular na presente revelação.

[014] Em uma modalidade, a primeira carga granular e a segunda carga granular podem ser respectivamente silicato de alumínio, pó de pérola, dióxido de silício, carbonato de cálcio, óxido de alumínio, óxido de zinco, óxido de zircônio, óxido de cério, óxido de lantânio, dióxido de ródio, sulfato de bário, pó de talco, dióxido de titânio, sulfeto de zinco, pó cerâmico, óxido de magnésio, microesferas de cerâmica, microesferas de vidro ou uma combinação dos mesmos.

[015] Em uma modalidade, a primeira carga granular pode ser silicato de alumínio, pó de pérola, dióxido de silício, carbonato de cálcio, sulfato de bário, pó de talco, dióxido de titânio, sulfeto de zinco, pó cerâmico, microesferas de cerâmica, microesferas de vidro ou uma combinação dos mesmos.

[016] Em uma modalidade, a segunda carga granular pode ser óxido de alumínio, óxido de zinco, óxido de zircônio, óxido de cério, óxido de lantânio, dióxido de ródio, óxido de magnésio ou uma combinação dos mesmos.

[017] Em uma modalidade, a resina funcional de resfriamento radiativo pode ser resina epóxi, poliéster, poliuretano, resina acrílica, resina de silicone ou uma combinação dos mesmos.

[018] Em uma modalidade, o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode incluir adicionalmente um agente direcional configurado para controlar uma orientação da carga granular.

[019] Em uma modalidade, o agente direcional pode ser ácido acético aquosobutil celulose, emulsão de cera de copolímero de etileno-acetato de vinila, cera de polietileno, cera de poliamida ou uma combinação dos mesmos.

[020] Em uma modalidade, o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode incluir adicionalmente um pigmento.

[021] Em uma modalidade, o pigmento pode ser um corante fluorescente.

[022] A presente revelação pode fornecer adicionalmente um método de aplicação do material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, que compreende revestir o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo em uma superfície de um substrato ou de um corpo principal para obter uma camada funcional de resfriamento radiativo, em que a camada funcional de resfriamento radiativo é configurada para refletir e/ou emitir calor para o exterior.

[023] Em uma modalidade, o substrato pode ser um de metal, plástico, borracha, concreto, cimento, asfalto, papel, têxtil, madeira, telha cerâmica, vidro e material sintético orgânico.

[024] Em uma modalidade, o corpo principal pode ser um de uma edificação, um módulo fotovoltaico, um sistema que compreende o módulo fotovoltaico, um automóvel, um produto para exterior, estufas de agricultura, pecuária e aquicultura, equipamento aeroespacial, um dispositivo de transporte da cadeia de frio, um gabinete externo, indústria têxtil, equipamento de comunicação externa, equipamento industrial, um equipamento de serviço público, um sistema de água de resfriamento, um sistema de energia e equipamento de economia de energia.

[025] A presente revelação pode fornecer adicionalmente uma camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo que inclui a camada funcional de resfriamento radiativo fabricada do material de revestimento funcional de resfriamento radiativo.

[026] Em uma modalidade, a camada funcional de resfriamento radiativo pode incluir uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo e uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo, a primeira camada funcional de resfriamento radiativo pode incluir a resina funcional de resfriamento radiativo e uma primeira carga granular distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo, e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo pode incluir a resina funcional de resfriamento radiativo e uma segunda carga granular distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo.

[027] Em uma modalidade, a primeira camada funcional de resfriamento radiativo pode ter uma espessura de 30 μm a 300 μm, e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo pode ter uma espessura de 10 μm a 60 μm.

[028] Em uma modalidade, a camada funcional de resfriamento radiativo pode incluir uma primeira superfície e uma segunda superfície distante da primeira superfície, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo incluir adicionalmente uma camada de resina resistente às intempéries localizada na primeira superfície da camada funcional de resfriamento radiativo e/ou uma primeira camada de resina localizada na segunda superfície da camada funcional de resfriamento radiativo.

[029] Em uma modalidade, a camada de resina resistente às intempéries pode ter uma transmitância que é maior ou igual a 80%, e um material da camada de resina resistente às intempéries pode incluir resina contendo flúor, resina epóxi, poliéster, poliuretano, resina acrílica, resina de silício ou uma combinação dos mesmos.

[030] Um material da primeira camada de resina pode incluir uma resina epóxi e/ou uma resina acrílica.

[031] Em uma modalidade, a camada de resina resistente às intempéries pode ter uma espessura de 10 μm a 50 μm e a primeira camada de resina pode ter uma espessura de 10 μm a 50 μm.

[032] Em uma modalidade, uma razão em peso entre a carga granular e a camada funcional de resfriamento radiativo pode ser em uma faixa de 1:10 a 6:1.

[033] Em uma modalidade, a camada funcional de resfriamento radiativo pode ter uma refletividade de energia solar que é maior ou igual a 80% e uma emissividade de janela atmosférica que é maior ou igual a 80%, e é capaz de fornecer uma potência de resfriamento radiativo maior ou igual a 100 W/m2 à temperatura ambiente.

[034] A presente revelação adicionalmente revela um material compósito que inclui a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo que inclui adicionalmente um substrato, e a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo pode ser disposta no substrato.

[035] Em uma modalidade, o substrato pode ser um de metal, plástico, borracha, concreto, cimento, asfalto, papel, têxtil, madeira, telha cerâmica, vidro ou material sintético orgânico.

[036] Como pode ser visto nas propostas técnicas acima, as modalidades da presente revelação têm as seguintes vantagens:

(1) A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo da presente revelação tem uma refletividade de energia solar (em uma faixa de 300 nm a 2.500 nm) que é maior ou igual a 80% e uma emissividade de janela atmosférica que é maior ou igual a 80%, e é capaz de fornecer uma potência de resfriamento radiativo maior ou igual a 100 W/m2 à temperatura ambiente.
(2) A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo da presente revelação tem uma resistência mecânica alta, boa resistência às intempéries e grande valor prático.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[037] A Figura 1 é um espectro de energia de radiação solar, em que no espectro de energia de radiação solar por minuto, as razões da luz ultravioleta, luz visível e luz infravermelha próxima são respectivamente 6,6%, 44,7% e 48,7%.

[038] A Figura 2 é um espectro de transmitância atmosférica, em que a janela atmosférica se refere a ondas eletromagnéticas que são menos refletidas, absorvidas, dispersas e altamente transmitidas quando as mesmas penetram através da atmosfera.

[039] A Figura 3a é uma vista ampliada microscópica de uma primeira carga granular em formato de haste em uma modalidade da presente revelação, em que uma razão entre um comprimento da primeira carga granular em formato de haste e um diâmetro da primeira carga granular em formato de haste é cerca de 5:1 e um diâmetro de médio volume da primeira carga granular em formato de haste é cerca de 9,8 μm. O comprimento da carga granular pode ser uma distância mais longa entre dois pontos de extremidade da carga granular. O diâmetro da carga granular pode ser uma distância mais longa em uma direção perpendicular ao comprimento da carga granular.

[040] A Figura 3b é uma vista ampliada microscópica de uma segunda carga granular em formato de haste em outra modalidade da presente revelação, em que uma razão entre um comprimento da segunda carga granular em formato de haste e um diâmetro da segunda carga granular em formato de haste é cerca de 4:1 e um diâmetro de médio volume da segunda carga granular em formato de haste é cerca de 4,6 μm. O comprimento da carga granular pode ser uma distância mais longa entre dois pontos de extremidade da carga granular. O diâmetro da carga granular pode ser uma distância mais longa em uma direção perpendicular ao comprimento da carga granular.

[041] A Figura 3c é uma vista ampliada microscópica de uma terceira carga granular em formato de haste em outra modalidade da presente revelação, em que uma razão entre um comprimento da terceira carga granular em formato de haste e um diâmetro da terceira carga granular em formato de haste é cerca de 3:1 e um diâmetro de médio volume da terceira carga granular em formato de haste é cerca de 1,6 μm. O comprimento da carga granular pode ser uma distância mais longa entre dois pontos de extremidade da carga granular. O diâmetro da carga granular pode ser uma distância mais longa em uma direção perpendicular ao comprimento da carga granular.

[042] A Figura 4a é uma vista em corte transversal de uma primeira camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo em uma modalidade da presente revelação, sendo que a primeira camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo inclui quatro camadas de baixo para cima que são, respectivamente, uma primeira camada de resina 1, uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2, uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3 e uma camada de resina resistente às intempéries 4, e uma primeira carga granular 21 e uma segunda carga granular 31 estão em uma disposição ordenada.

[043] A Figura 4b é uma vista em corte transversal de uma segunda camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo em outra modalidade da presente revelação, a segunda camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo que inclui quatro camadas de baixo para cima é diferente a partir da estrutura mostrada na Figura 4a pelo fato de que as posições da primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 e das segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo 3 são trocadas.

[044] A Figura 4c é uma vista em corte transversal de uma terceira camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo em outra modalidade da presente revelação, a terceira camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo que inclui três camadas de baixo para cima é diferente da estrutura mostrada na Figura 4a pelo fato de que a primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3 são combinadas em uma camada.

[045] A Figura 4d é uma vista em corte transversal de uma quarta camada de resfriamento radiativo seletivo em outra modalidade da presente revelação, a quarta camada de resfriamento radiativo seletivo que inclui três camadas de baixo para cima é diferente da estrutura mostrada na Figura 4a pelo fato de que uma camada de camada de resina resistente às intempéries é omitida.

[046] A Figura 4e é uma vista em corte transversal de uma quinta camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo em outra modalidade da presente revelação, a quinta camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo que inclui duas camadas de baixo para cima é diferente da estrutura mostrada na Figura 4a pelo fato de que a primeira camada de resina 1 e a camada de resina resistente às intempéries 4 são omitidas.

[047] A Figura 5a é um gráfico relacional entre uma espessura da primeira camada funcional de resfriamento radiativo e a refletividade na faixa de onda de 400 nm a 760 nm e 760 nm a 2.500 nm. A refletividade da primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 foi relacionada à sua espessura, e quanto mais espessa a espessura, maior a refletividade. Quando a espessura foi maior ou igual a 130 μm, a refletividade aumentou lentamente e alcançou substancialmente a saturação.

[048] A Figura 5b é um gráfico relacional entre uma espessura da segunda camada funcional de resfriamento radiativo e a refletividade na faixa de onda de 300 nm a 400 nm, 400 nm a 760 nm. A refletividade da segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3 foi relacionada à sua espessura, e quanto mais espessa foi a espessura, maior foi a refletividade. Quando a espessura foi maior ou igual a 30 μm, a refletividade aumentou lentamente e alcançou substancialmente a saturação.

[049] A Figura 6a é um gráfico relacional da espessura da primeira camada funcional de resfriamento radiativo e da emissividade na faixa de onda de 1 μm a 25 μm. A emissividade da primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foi relacionada à espessura da primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2. Quanto mais espessa a espessura, maior a emissividade, e quando a espessura foi maior ou igual a 100 μm, a emissividade aumentou lentamente e alcançou substancialmente a saturação.

[050] A Figura 6b é um gráfico relacional da espessura da segunda camada funcional de resfriamento radiativo e da emissividade na faixa de 1 μm a 25 μm. A emissividade da segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3 na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foi relacionada à espessura da primeira camada funcional de resfriamento radiativo. Quanto mais espessa a espessura, maior a emissividade, e quando a espessura foi maior ou igual a 15 μm, a emissividade aumentou lentamente e alcançou substancialmente a saturação.

[051] A Figura 7a é um diagrama de distribuição de pontos de teste de temperatura da casa de demonstração A e da casa de demonstração B, ambas com um comprimento, uma largura e uma altura de 5 m, 4 m e 3 m, respectivamente.

[052] A Figura 7b é um gráfico de temperatura de pontos de teste diferentes na superfície da casa de demonstração A e no ambiente externo.

[053] A Figura 7c é um gráfico de temperatura em pontos diferentes na direção longitudinal da casa de demonstração A.

[054] A Figura 7d é gráfico de temperatura de pontos de teste diferentes na superfície da casa de demonstração B e o ambiente externo.

[055] A Figura 7e é um gráfico de temperatura em pontos diferentes na direção longitudinal da casa de demonstração B.

[056] A Figura 8a é um diagrama esquemático de posições de pontos de teste de temperatura nos centros dos tanques de água C e D, cada com um comprimento, uma largura e uma altura de 800 mm, 800 mm, 80 mm, respectivamente.

[057] A Figura 8b é um gráfico de temperatura dos pontos de teste de temperatura dos tanques de água C e D.

[058] A Figura 9a é um diagrama esquemático dos pontos de teste de temperatura na tenda E e na tenda F.

[059] A Figura 9b é um gráfico que mostra a diferença de temperatura dos pontos de teste de temperatura nas tendas E e F.

[060] A Figura 10a é um diagrama esquemático dos pontos de teste de temperatura nos capacetes G e H.

[061] A Figura 10b é um gráfico que mostra a temperatura dos pontos de teste de temperatura nos capacetes G e H.

[062] A Figura 11 é um gráfico que mostra a temperatura dos pontos de teste de temperatura frontal e traseiro de material enrolado impermeável I e J.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[063] As propostas técnicas das modalidades da presente revelação serão descritas clara e completamente abaixo combinando-se com desenhos. É evidente que as modalidades descritas são apenas uma parte e não todas as modalidades da presente revelação. Todas as outras modalidades obtidas por uma pessoa versada na técnica com base nas modalidades da presente revelação sem quaisquer esforços criativos estão dentro do escopo da presente revelação.

[064] Os termos “primeiro”, “segundo”, “terceiro” e similares no relatório descritivo e reivindicações da presente revelação e nos desenhos acima mencionados são usados para distinguir objetos diferentes, e não são destinados a descrever uma ordem específica. Além disso, os termos “compreende”, “inclui” e quaisquer variantes dos mesmos são destinados a cobrir uma inclusão não exclusiva.

[065] Uma modalidade da presente revelação fornece um material de revestimento funcional de resfriamento radiativo para fabricar uma camada funcional de resfriamento radiativo. A camada funcional de resfriamento radiativo é configurada para refletir luz ultravioleta e/ou luz visível e/ou luz infravermelha próxima na luz do sol e emitir calor através de uma janela atmosférica em uma forma de radiação infravermelha. O material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode incluir uma carga granular e uma resina funcional de resfriamento radiativo, e a carga granular pode ser distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo.

[066] A carga granular pode ter um formato de uma haste, um oidecuboide, um cubo, uma esfera, um elipsoide, um poliedro, um eixo, uma placa ou um formato irregular. Ademais, a carga granular pode ter um formato selecionável de modo que a carga granular tenha uma absorção de plasmon de superfície de ressonância aprimorada em uma faixa de onda da janela atmosférica. A fim de melhorar ainda mais uma reflexão de luz do sol (em uma faixa de onda de 0,3 μm a 2,5 μm) da camada funcional de resfriamento radiativo e uma emissividade da janela atmosférica (em uma faixa de onda de 7 μm a 14 μm), a carga granular pode de preferência ter o formato de haste, esférico ou elipsoidal. Quando a carga granular é em formato de haste ou elipsoidal, uma razão entre um comprimento da carga granular e um diâmetro da carga granular pode ser em uma faixa de 1:1 a 10:1. O comprimento da carga granular pode ser uma distância mais longa entre dois pontos de extremidade da carga granular. O diâmetro da carga granular pode ser uma distância mais longa em uma direção perpendicular ao comprimento da carga granular.

[067] A carga granular em formato de haste pode ter uma melhor absorção de plasmon de superfície de ressonância aprimorada da janela atmosférica com a faixa de onda de 7 μm a 14 μm, refletir e dispersar a luz do sol múltiplas vezes. Assim, a camada funcional de resfriamento radiativo que inclui a carga granular em formato de haste pode ter uma refletividade superior à luz do sol (na faixa de onda de 0,3 μm a 2,5 μm), e converter com eficácia o calor na luz infravermelha na faixa de onda de 7 μm a 14 μm com emissividade superior. A carga granular é preferencialmente em formato de haste como mostrado na Figura 3a à Figura 3c.

[068] A Figura 3a à Figura 3c respectivamente mostram três tipos de cargas em formato de haste granular que têm razões diferentes entre o comprimento e o diâmetro e diâmetros médios de volume. Em referência à Figura 3a, a razão entre o comprimento e o diâmetro das cargas em formato de haste granular é 5:1 e o diâmetro de médio volume é 9,8 μm. Em referência à Figura 3b, a razão entre o comprimento e o diâmetro das cargas em formato de haste granular é 4:1 e o diâmetro de médio volume é 4,6 μm. Em referência à Figura 3c, a razão entre o comprimento e o diâmetro das cargas em formato de haste granular é 3:1 e o diâmetro de médio volume é 1,6 μm. Em referência à Figura 3a à Figura 3c, os efeitos de reflexão e radiação na luz do sol das três cargas em formato de haste granular variam com a razão entre o comprimento e o diâmetro e o diâmetro de médio volume.

[069] Considerando que, ao fabricar a camada funcional de resfriamento radiativo pelo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, uma espessura da camada funcional de resfriamento radiativo é afetada por um tamanho de partícula da carga granular em formato de haste e a razão entre o comprimento e o diâmetro da carga granular em formato de haste pode ser selecionado preferencialmente de modo que a carga granular possa ter a melhor absorção de plasmon de superfície de ressonância aprimorada da janela atmosférica com uma faixa de onda de 7 μm a 14 μm, a razão entre o comprimento e o diâmetro da carga granular em formato de haste é preferencialmente em uma faixa de 3:1 a 8:1, mais preferencialmente, em uma faixa de 4:1 a 6:1.

[070] A carga granular pode ser silicato de alumínio, dióxido de silício, óxido de alumínio, óxido de zinco, óxido de zircônio, óxido de cério, óxido de lantânio, dióxido de ródio, sulfato de bário, sulfeto de zinco, óxido de magnésio ou uma combinação dos mesmos. A carga granular pode ser pó de pérola, pó de carbonato de cálcio, pó de talco, pó de dióxido de titânio, pó cerâmico, microesferas de cerâmica, microesferas de vidro ou uma combinação dos mesmos.

[071] Alternativamente, a carga granular pode incluir uma primeira carga granular e/ou uma segunda carga granular. Ou seja, quando o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo inclui uma resina funcional de resfriamento radiativo e uma primeira carga granular distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo, o mesmo pode ser considerado como um primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo. Quando o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo inclui uma resina funcional de resfriamento radiativo e uma segunda carga granular distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo, o mesmo pode ser considerado como um segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo. O primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo e o segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo podem ser usados ao mesmo tempo. Em uso, a resina funcional de resfriamento radiativo no primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode ser a mesma ou diferente daquela do segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo.

[072] Opcionalmente, a primeira carga granular pode ser um material que tem uma refletividade alta (tal como mais do que ou igual a 80%) da luz visível e da infravermelha próxima, e uma emissividade de infravermelho da janela atmosférica (na faixa de onda de 7 μm a 14 μm) que é maior do que 80%. A primeira carga granular pode ser silicato de alumínio, pó de pérola, dióxido de silício, pó de carbonato de cálcio, sulfato de bário, pó de talco, dióxido de titânio, sulfeto de zinco, pó cerâmico, microesferas de cerâmica, microesferas de vidro ou uma combinação dos mesmos. O diâmetro de partícula da primeira carga granular pode ser em uma faixa de 0,5 μm a 40 μm. De preferência, o diâmetro de partícula da primeira carga granular pode ser em uma faixa de 1 μm a 20 μm, e mais preferencialmente, em uma faixa de 2 μm a 6 μm.

[073] A segunda carga granular pode ser um material que tem uma refletividade alta (tal como mais do que ou igual a 80%) da luz ultravioleta e luz visível, e uma emissividade de infravermelho da janela atmosférica (na faixa de onda de 7 μm a 14 μm) que é maior do que 80%. A segunda carga granular pode ser óxido de alumínio, óxido de zinco, óxido de zircônio, óxido de cério, óxido de lantânio, dióxido de ródio, óxido de magnésio ou uma combinação dos mesmos. O diâmetro de partícula da segunda carga granular pode ser em uma faixa de 0,01 μm a 40 μm. De preferência, o diâmetro de partícula da primeira carga granular pode ser em uma faixa de 0,1 μm a 10 μm, e mais preferencialmente, em uma faixa de 0,6 μm a 5 μm.

[074] Alternativamente, quando a carga granular no material de revestimento funcional de resfriamento radiativo inclui a primeira carga granular e a segunda carga granular, ou quando o primeiro revestimento funcional de resfriamento radiativo e o segundo revestimento funcional de resfriamento radiativo são usados simultaneamente, o diâmetro de partícula da primeira carga granular pode ser maior do que o diâmetro de partícula da segunda carga granular, e a razão entre o comprimento e o diâmetro da primeira carga granular é maior do que a razão entre o comprimento e o diâmetro da segunda carga granular. As cargas granulares com diâmetros de partícula diferentes e razões diferentes entre o comprimento e o diâmetro podem ter funções diferentes. A carga granular com um diâmetro de partícula grande e uma razão grande entre o comprimento e o diâmetro pode refletir melhor a luz visível e a luz infravermelha próxima. A carga granular com um diâmetro de partícula pequeno e uma razão pequena entre o comprimento e o diâmetro pode refletir melhor a luz ultravioleta e a luz visível. A carga granular com o diâmetro de partícula grande e a razão grande entre o comprimento e o diâmetro pode emitir a luz infravermelha na faixa de onda de 7 μm a 14 μm, enquanto a carga granular com o diâmetro pequeno de partícula e a razão grande entre o comprimento e o diâmetro pode adicionalmente aprimorar uma emissão de luz infravermelha da camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 7 μm a 14 μm.

[075] Pode ser compreendido que, quando a carga granular no revestimento funcional de resfriamento radiativo é de apenas um tipo, mas tem diâmetros de partícula diferentes e razões entre o comprimento e o diâmetro, de acordo com a ação do tamanho de partícula grande e do tamanho de partícula pequeno de embalagem de partícula mencionados acima, a carga de tamanho de partícula maior pode atuar mais como uma primeira carga e a carga de tamanho de partícula menor pode atuar mais como uma segunda carga.

[076] Alternativamente, a carga granular pode ser disposta ordenada na resina funcional de resfriamento radiativo. A disposição ordenada significa que a carga granular é distribuída de maneira uniforme e direcional na resina funcional de resfriamento radiativo e mesmo na camada funcional de resfriamento radiativo.
Quando a carga granular é distribuída de maneira direcional na camada funcional de resfriamento radiativo, um ângulo entre um diâmetro mais longo da carga granular e uma superfície da camada funcional de resfriamento radiativo pode ser em uma faixa de 0 grau a 45 graus, preferencialmente, em uma faixa de 0 grau a 30 graus. As cargas granulares podem ser dispostas de maneira ordenada, de modo que a carga granular possa ser distribuída uniformemente na resina funcional de resfriamento radiativo e a camada funcional de resfriamento radiativo possa ter a absorção de plasmon de superfície de ressonância aprimorada na janela atmosférica com a faixa de onda de 7 μm a 14 μm e a reflexão da luz do sol em um certo ângulo controlado, desse modo, a refletividade da luz ultravioleta, da luz visível e da luz infravermelha próxima e a emissividade da luz infravermelha na faixa de onda de 7 μm a 14 μm da camada funcional de resfriamento radiativo podem ser melhoradas.

[077] Uma orientação da carga granular pode ser controlada por um aditivo tal como um agente direcional adicionado ao revestimento funcional de resfriamento radiativo, tal como ácido acético aquoso-butil celulose (CMCAB), emulsão de cera de copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA), cera de polietileno e cera de poliamida. O agente direcional pode alinhar a carga granular ajustando-se uma taxa de volatilização ou um efeito de ancoragem.

[078] A resina funcional de resfriamento radiativo pode ser resina epóxi, poliéster, resina de uretano, resina acrílica, resina de silício ou uma combinação dos mesmos. A resina funcional de resfriamento radiativo pode ter uma absortividade solar baixa e uma emissividade seletiva mais alta. A resina funcional de resfriamento radiativo pode ser combinada com a carga granular distribuída na mesma para aprimorar a propriedades de refletir a luz do sol (em uma faixa de onda de 300 nm a 2.500 nm) e emitir as luzes infravermelhas da janela atmosférica na faixa de onda de 7 μm a 14 μm. Além disso, a resina funcional de resfriamento radiativo também pode melhorar uma resistência mecânica da camada funcional de resfriamento radiativo e sua resistência às intempéries.

[079] Alternativamente, o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo na presente revelação pode ser um líquido que é aquoso ou oleoso.

[080] Em algumas modalidades, o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo da presente revelação pode incluir adicionalmente um pigmento configurado para ajustar a cor do material de revestimento funcional de resfriamento radiativo. O pigmento pode ser uma pasta colorida comum, um pigmento refletivo infravermelho, um corante fluorescente ou uma combinação dos mesmos.

[081] Em uma modalidade preferencial, o corante fluorescente pode ser adicionado como o pigmento ao material de revestimento funcional de resfriamento radiativo. O corante fluorescente pode não afetar substancialmente a propriedade refletiva do material de revestimento funcional de resfriamento radiativo e o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode ter um ótimo desempenho.

[082] Adicionando-se pigmentos de cores diferentes, o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode ter uma cor vermelha, laranja, amarelo, verde, ciano, azul, lilás, cinza, marrom e similares. O propósito de fabricar o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo em cores diferentes é para atender as exigências de cor em aplicações diferentes.

[083] A presente revelação adicionalmente fornece um método de aplicação do material de revestimento funcional de resfriamento radiativo que inclui revestir o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo em uma superfície de um substrato ou de um corpo principal para obter uma camada funcional de resfriamento radiativo. A camada funcional de resfriamento radiativo pode refletir e/ou emitir calor para o exterior.

[084] O substrato pode ser um de metal, plástico, borracha, concreto, cimento, asfalto, papel, têxtil, madeira, telha cerâmica, vidro e material sintético orgânico. O corpo principal é um de uma edificação, um módulo fotovoltaico, um sistema que inclui o módulo fotovoltaico, um automóvel, um produto para exterior, estufas de agricultura, pecuária, e aquicultura, equipamento aeroespacial, um dispositivo de transporte da cadeia de frio, um gabinete externo, indústria têxtil, equipamento de comunicação externa, equipamento industrial, equipamento de serviço público, um sistema de água de resfriamento, um sistema de energia (por exemplo, sistema de condicionamento de ar, sistema de resfriamento ou sistema de aquecimento), e equipamento de economia de energia.

[085] A edificação pode incluir uma edificação industrial, uma edificação comercial, uma edificação residencial, uma edificação pública e assim por diante.

[086] O equipamento industrial pode incluir um gabinete de distribuição de energia externo e similares.

[087] O equipamento de serviço público pode incluir uma lâmpada de rua e um dispositivo de dissipador de calor da mesma, superfícies de telhado e parede de um banheiro, um calçamento de um estádio e similares.

[088] Opcionalmente, um método de revestimento do material de revestimento funcional de resfriamento radiativo na presente revelação pode incluir pintura, revestimento com rolo, pulverização e similares. Quando o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo inclui o primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo e o segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, uma camada pode ser em primeiro lugar preparada e seca e em seguida outra camada pode ser preparada sobre a mesma.

[089] Opcionalmente, um método para fabricar o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo pode incluir: preparar matérias-primas tais como a resina, a carga granular, e o aditivo e/ou solvente; pré-dispersar as matérias-primas em velocidade alta, triturar e dispersar as matérias-primas; então, de maneira uniforme agitar; filtrar e testar; e finalmente empacotar, para obter o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo.

[090] A presente revelação também pode fornecer uma camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo que inclui a camada funcional de resfriamento radiativo fabricada pelo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo.

[091] Opcionalmente, na camada funcional de resfriamento radiativo, uma razão em peso entre a carga granular para a resina funcional de resfriamento radiativo pode ser em uma faixa de 1:10 a 6:1. A razão em peso entre a carga granular e a resina funcional de resfriamento radiativo é a razão em massa entre a carga granular e a resina sólida no material de revestimento funcional de resfriamento radiativo. Se uma razão em peso entre a carga granular e a resina funcional de resfriamento radiativo for reduzida, a resistência mecânica e a resistência às intempéries do material de revestimento funcional de resfriamento radiativo podem ser melhoradas. Considerando a possível melhoria de refletividade e emissividade e o custo, a razão em peso entre a carga granular e a resina funcional de resfriamento radiativo pode ser preferencialmente em uma faixa de 1:5 a 3:1, e mais preferencialmente, em uma faixa de 1:3 a 3:1.

[092] Em algumas modalidades, a camada funcional de resfriamento radiativo pode incluir duas ou mais camadas, por exemplo, incluindo uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo feita de um primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo e uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo feita de um segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo. A primeira camada funcional de resfriamento radiativo pode ter a propriedade de refletir luz visível e luz infravermelha próxima e emitir calor pela radiação infravermelha da janela atmosférica. A segunda camada funcional de resfriamento radiativo pode ter a propriedade de refletir a luz ultravioleta e a luz visível e emitir calor na forma de radiação infravermelha através da janela atmosférica.

[093] Opcionalmente, a refletividade de luz visível e infravermelha próxima da primeira camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 80%, e a emissividade na faixa de onda de 7 μm a 14 μm da primeira camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 80%. A refletividade visível e ultravioleta da segunda camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 80%, e a emissividade na faixa de onda de 7 μm a 14 μm da segunda camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 80%. Além disso, a refletividade de luz visível e infravermelha próxima da primeira camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 90%, e a emissividade na faixa de onda de 7 μm a 14 μm da primeira camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 90%; a refletividade visível e ultravioleta da segunda camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 90%, e a emissividade de ondas na faixa de 7 μm a 14 μm da segunda camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 90%.

[094] Em outra modalidade, a camada funcional de resfriamento radiativo pode também ser uma camada e não ser dividida em duas camadas. A camada funcional de resfriamento radiativo pode incluir a primeira carga granular e a segunda carga granular. Ou seja, a primeira camada funcional de resfriamento radiativo e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo podem ser combinadas em uma camada.

[095] Opcionalmente, a emissividade de infravermelho (na faixa de onda de 7 μm a 14 μm) da camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 80%, e a refletividade de calor (na faixa de onda de 300 nm a 2.500 nm) da camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 80%. Além disso, a emissividade de infravermelho (na faixa de onda de 7 μm a 14 μm) da camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 90%, e a refletividade de calor (na faixa de onda de 300 nm a 2.500 nm) da camada funcional de resfriamento radiativo pode ser maior ou igual a 90%.

[096] Em algumas outras modalidades, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo pode incluir adicionalmente uma camada de resina resistente às intempéries e/ou uma primeira camada de resina. A camada funcional de resfriamento radiativo pode incluir uma primeira superfície e uma segunda superfície distante da primeira superfície. A camada de resina resistente às intempéries pode ser disposta na primeira superfície da camada funcional de resfriamento radiativo para proteger a camada funcional de resfriamento radiativo. A primeira camada de resina pode ser disposta na segunda superfície da camada funcional de resfriamento radiativo para contatar um substrato ou um corpo principal, de modo que a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo possa ser disposta no substrato ou no corpo principal.

[097] A fim de obter grande resistência às intempéries e resistência a manchas, o material da camada de resina resistente às intempéries pode ser uma resina contendo flúor que inclui uma resina de fluorocarbono (FEVE), uma resina de fluoreto de polivinilideno (PVDF) ou um etileno-tetrafluorocarbono. Resina de copolímero de etileno (ETFE), resina de copolímero de etileno-propileno fluoretado (FEP), resina acrílica contendo flúor, poliéster contendo flúor, resina epóxi contendo flúor, poliuretano contendo flúor, resina de silicone contendo flúor e assim por diante. Alternativamente, o material da camada de resina resistente às intempéries podem ser outras resinas resistentes às intempéries comuns, tais como resina epóxi, poliéster, resina de poliuretano, resina acrílica, resina de silicone e assim por diante. Além disso, a transmitância da camada de resina resistente às intempéries 4 em uma faixa de onda de 300 nm a 2.500 nm deve ser maior ou igual a 80%, para que a refletividade da camada funcional de resfriamento radiativo à luz do sol não seja afetada.

[098] A primeira camada de resina pode desempenhar papéis de melhoria da adesão e anticorrosão, e o material da primeira camada de resina pode ser selecionado de acordo com o tipo do substrato, e pode ser uma resina epóxi, uma resina acrílica ou uma combinação dos mesmos.

[099] Opcionalmente, uma espessura da camada funcional de resfriamento radiativo pode ser em uma faixa de 10 μm a 360 μm, 30 μm a 300 μm, 100 μm a 300 μm, ou 100 μm a 150 μm. Uma espessura da primeira camada funcional de resfriamento radiativo pode ser em uma faixa de 30 μm a 300 μm, 100 μm a 300 μm ou 100 μm a 150 μm. Uma espessura da segunda camada funcional de resfriamento radiativo pode ser em uma faixa de 10 μm a 60 μm, 15 μm a 60 μm ou 15 μm a 30 μm. Uma espessura da camada de resina resistente às intempéries pode ser em uma faixa de 10 μm a 50 μm. Uma espessura da primeira camada de resina pode ser em uma faixa de 10 μm a 50 μm.

[0100] Em referência à Figura 4a à Figura 4e, camadas de revestimento de resfriamento radiativo seletivo com várias estruturas são ilustradas e podem incluir todas ou parte das camadas a seguir de baixo para cima, respectivamente.

[0101] Em referência à Figura 4a à Figura 4e, várias estruturas das camadas de revestimento de resfriamento radiativo seletivo da presente revelação são descritas adicionalmente em detalhes e a carga granular pode ser no formato de haste. Uma vista ampliada microscópica da carga granular no formato de haste é mostrada na Figura 3.

[0102] Em referência à Figura 4a, em algumas modalidades, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo com um primeiro tipo pode incluir uma primeira camada de resina 1, uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2, uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3 e uma camada de resina resistente às intempéries 4 em ordem de baixo para cima. A primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 pode incluir uma primeira camada de resina funcional de resfriamento radiativo 22 e uma primeira carga granular 21 distribuída na primeira camada de resina funcional de resfriamento radiativo 22. A segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3 pode incluir uma segunda camada de resina funcional de resfriamento radiativo 32 e uma segunda carga granular 31 distribuída na segunda camada de resina funcional de resfriamento radiativo 32. Tanto a primeira carga granular 21 quanto a segunda carga granular 31 podem ser distribuídas ordenadas na primeira camada de resina funcional de resfriamento radiativo 22 e na segunda camada de resina funcional de resfriamento radiativo 32.

[0103] Na Figura 4a, 100 denota uma radiação infravermelha, 200 denota energia solar, 210 denota reflexão da luz visível e da luz infravermelha próxima, e 220 denota reflexão da luz ultravioleta e da luz visível.

[0104] Em referência à Figura 4b, em algumas modalidades, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo com um segundo tipo pode incluir uma primeira camada de resina 1, uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3, uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 e uma camada de resina resistente às intempéries 4 em ordem de baixo para cima.

[0105] Diferente da estrutura mostrada na Figura 4a, a ordem da primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 e das segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo 3 na Figura 4b é trocada.

[0106] Em referência à Figura 4c, em algumas modalidades, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo com um terceiro tipo pode incluir uma primeira camada de resina 1, uma camada funcional de resfriamento radiativo 5, e uma camada de resina resistente às intempéries 4 em ordem de baixo para cima. A camada funcional de resfriamento radiativo 5 pode incluir uma camada de resina funcional de resfriamento radiativo 52, uma primeira carga granular 21 e uma segunda carga granular 31, e a primeira carga granular 21 e a segunda carga granular 31 podem ser distribuídas na camada de resina funcional de resfriamento radiativo 52.

[0107] Diferente da estrutura mostrada na Figura 4a, a primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3 são combinadas em uma camada, ou seja, a camada funcional de resfriamento radiativo 5 na Figura 4c.

[0108] Em referência à Figura 4d, em algumas modalidades, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo com um quarto tipo pode incluir uma primeira camada de resina 1, uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 e uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3 em ordem de baixo para cima.

[0109] Diferente da estrutura mostrada na Figura 4a, a camada de resina resistente às intempéries 4 é omitida na Figura 4d.

[0110] Em referência à Figura 4e, em algumas modalidades, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo com um quinto tipo pode incluir uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo 2 e uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo 3 em ordem de baixo para cima.

[0111] Diferente da estrutura mostrada na Figura 4a, a camada de resina resistente às intempéries 4 e a primeira camada de resina 1 são omitidas na Figura 4e.

[0112] Além disso, a primeira carga granular 21 e a segunda carga granular 31 podem ser distribuídas aleatoriamente na resina funcional de resfriamento radiativo.
No entanto, a distribuição aleatória da primeira carga granular 21 e da segunda carga granular 31 pode afetar a refletividade de luz ultravioleta e/ou de luz visível e/ou de luz infravermelha próxima e emissividade na faixa de onda de 7 μm a 14 μm da camada funcional de resfriamento radiativo.

[0113] Deve ser observado que as camadas de revestimento de resfriamento radiativo seletivo mostradas nas Figuras 4a a 4e são apenas algumas modalidades da presente revelação nas quais a camada de resina resistente às intempéries e/ou a primeira camada de resina podem ser omitidas, a primeira camada funcional de resfriamento radiativo e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo podem ser combinadas em uma camada ou a primeira camada funcional de resfriamento radiativo e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo podem ser invertidas. O número das camadas funcionais de resfriamento radiativo não é limitado e pode ser um, dois, três, quatro, cinco e similares. Um tipo e razão em peso da carga granular, um tipo e razão em peso da resina, a espessura da camada funcional de resfriamento radiativo e o material e espessura de outras camadas podem ser selecionados conforme necessário. A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo pode ser otimizada por materiais e estrutura para melhorar a refletividade e emissividade de calor, especialmente a emissividade na faixa de onda de 7 μm a 14 μm, obtendo efeito de resfriamento extremamente excelente.

[0114] A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo da presente revelação tem uma refletividade da energia espectral solar que é maior ou igual a 80% e uma emissividade de janela atmosférica que é maior ou igual a 80%, e é capaz de fornecer uma potência de resfriamento radiativo maior ou igual a 100 W/m2 à temperatura ambiente. A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo também tem as propriedades de resistência mecânica alta e boa resistência às intempéries e tem valor prático. Para o teste de potência de resfriamento radiativo, pode-se consultar o artigo “Supplementary Material for Scalable-manufactured randomized glass-polymer hybrid metamaterial for daytime radiative cooling” no jornal “Science” em 2017, e a “pastilha de silício revestida com prata” e “metamaterial híbrido” podem ser substituídos pelo material de revestimento de resfriamento radiativo da presente revelação.

[0115] A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo da presente revelação tem muitas vantagens.

[0116] Em primeiro lugar, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo tem uma estrutura em camadas e cada camada tem funções diferentes, de modo que a mesma é conveniente para preparação e aplicação.

[0117] Em segundo lugar, quando a camada funcional de resfriamento radiativo inclui a primeira camada funcional de resfriamento radiativo e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo, cada uma das quais tem efeitos de reflexão e emissão seletivos, e podem ser preparadas separadamente e usadas seletivamente.

[0118] Em terceiro lugar, a carga granular pode ser principalmente no formato de haste com uma razão especial entre o comprimento e o diâmetro e disposta em uma ordem na resina da camada funcional de resfriamento radiativo para ter melhor desempenho.

[0119] Em quarto lugar, a primeira camada de resina pode ser configurada para aumentar a adesão entre a camada funcional de resfriamento radiativo e o substrato.

[0120] A presente revelação fornece adicionalmente um material compósito que inclui uma camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo. O material compósito pode incluir um substrato. A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo pode ser disposta no substrato.

[0121] O substrato pode ser um de metal, plástico, borracha, concreto, cimento, asfalto, papel, têxtil, madeira, telha cerâmica, vidro ou material sintético orgânico.

[0122] O material de revestimento funcional de resfriamento radiativo em modalidades diferentes da presente revelação e sua aplicação são descritos acima. Dados experimentais e aplicações de engenharia correspondentes também são fornecidos abaixo para descrever adicionalmente o desempenho do material de revestimento funcional de resfriamento radiativo e seu efeito de resfriamento.

EXPERIMENTO (1) TESTE DE REFLETIVIDADE

[0123] Uma amostra foi colocada em um fotômetro, tal como um Espectrômetro Lambda 950 UV/Vis/NIR Perkin Elmer, e uma refletividade da amostra pode ser medida em uma faixa de onda de 300 nm a 2.500 nm, 300 nm a 400 nm, 400 nm a 760 nm, 760 nm a 2.500 nm em um intervalo de comprimento de onda de 5 nm. Um valor médio da refletividade da amostra na faixa de onda de 300 nm a 2.500 nm, 300 nm a 400 nm, 400 nm a 760 nm, e 760 nm a 2.500 nm foi tomado respectivamente como a refletividade da amostra nas bandas solar, ultravioleta, visível e infravermelha próxima, que é mostrada como R, R1, R2 e R3, respectivamente.

(2) TESTE DE EMISSIVIDADE

[0124] A emissividade de infravermelho na faixa de onda de 7 a 14 μm foi testada com o uso de um refletômetro tal como um Refletômetro Direcional Hemisférico SOC-100.

[0125] Sobre a espessura, a Figura 5a mostra uma relação entre a espessura da primeira camada funcional de resfriamento radiativo e a refletividade na faixa de onda de 400 nm a 760 nm e 760 nm a 2.500 nm. A Figura 5b mostra uma relação entre a espessura da segunda camada funcional de resfriamento radiativo e a refletividade na faixa de onda de 300 nm a 400 nm, 400 nm a 760 nm. A Figura 6a mostra uma relação da espessura da primeira camada funcional de resfriamento radiativo e a emissividade em uma faixa de onda de 1 μm a 25 μm. A Figura 6b mostra uma relação entre a espessura da segunda camada funcional de resfriamento radiativo e a emissividade na faixa de onda de 1 μm a 25 μm. Os resultados foram os seguintes.

[0126] O primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo que tem uma fórmula X foi aplicado em uma folha galvanizada e seca para obter primeiras camadas funcionais de resfriamento radiativo de espessuras diferente, tais como cerca de 70 μm, 100 μm, 130 μm, 180 μm, 260 μm, respectivamente. A fórmula X foi que o primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo incluiu cerca de 80% de razão em peso de resina acrílica, cerca de 19% de razão em peso de dióxido de silício e pó de carbonato de cálcio, e cerca de 1% de razão em peso do agente direcional (emulsão de cera de copolímero de etileno-acetato de vinila). Uma razão em massa entre dióxido de silício e pó de carbonato de cálcio foi cerca de 1:1, o dióxido de silício e o pó de carbonato de cálcio eram em formato de haste, o diâmetro de partícula de cada um foi cerca de 6 μm, e a razão entre o comprimento e o diâmetro de cada um foi cerca de 5:1. Um ângulo entre a superfície da primeira camada funcional de resfriamento radiativo e o comprimento do dióxido de silício e do pó de carbonato de cálcio foi em uma faixa de 0 grau a 30 graus. Em referência à Figura 5a, pode ser concluído que a refletividade média da primeira camada funcional de resfriamento radiativo foi relacionada à sua espessura, e quanto mais espessa foi a espessura, maior foi a refletividade. Quando a espessura foi maior ou igual a 130 μm, a refletividade aumentou lentamente e alcançou substancialmente a saturação. De acordo com a Figura 6a, a emissividade média da primeira camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foi relacionada à espessura da primeira camada funcional de resfriamento radiativo. Quanto mais espessa a espessura, maior a emissividade, e quando a espessura foi maior ou igual a 100 μm, a emissividade aumentou lentamente e alcançou substancialmente a saturação.

[0127] Um segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo que tem uma fórmula Y foi aplicado na folha galvanizada que tem a segunda camada funcional de resfriamento radiativo com a espessura de cerca de 50 μm (a fórmula X) e seca para obter segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo de diferente espessura, tal como cerca de 0 μm, 15 μm, 30 μm, 45 μm, respectivamente. A fórmula Y foi que o segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo incluiu cerca de 75% de razão em peso de resina de poliuretano, cerca de 23% de razão em peso de óxido de alumínio e óxido de magnésio, e cerca de 2% de razão em peso de agente direcional (cera de poliamida). Uma razão em massa entre o óxido de alumínio e o óxido de magnésio foi cerca de 1:1, o óxido de alumínio e o óxido de magnésio eram em formato de haste, o tamanho de partícula de cada foi cerca de 3 μm, a razão entre o comprimento e o diâmetro de cada um foi cerca de 6:1. Um ângulo em uma faixa de 0 grau a 30 graus foi formado entre a superfície da segunda camada funcional de resfriamento radiativo e o comprimento do óxido de alumínio e do óxido de magnésio. De acordo com a Figura 5b, pode ser concluído que a refletividade da segunda camada funcional de resfriamento radiativo foi relacionada à sua espessura, e quanto mais espessa foi a espessura, maior foi a refletividade. Quando a espessura foi maior ou igual a 30 μm, a refletividade aumentou lentamente e alcançou substancialmente a saturação. De acordo com a Figura 6b, a emissividade da segunda camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foi relacionada à espessura da primeira camada funcional de resfriamento radiativo. Quanto mais espessa foi a espessura, maior foi a emissividade, e quando a espessura foi maior ou igual a 15 μm, a emissividade aumentou lentamente e alcançou substancialmente a saturação.

[0128] Comparado com a fórmula X, o formato da carga granular pode ser diferente. Os formatos da carga granular das amostras foram haste, elipsoide, esférico, oidecuboide e cubo, respectivamente. A espessura das amostras da primeira camada funcional de resfriamento radiativo foi 80 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da primeira camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao formato da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: haste > (elipsoide e esférico) > (oidecuboide e cubo).

[0129] Comparado com a fórmula Y, o formato da carga granular pode ser diferente. O formato da carga granular das amostras foram haste, elipsoide, esférico, oidecuboide e cubo, respectivamente. O segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo foi aplicado na folha galvanizada que tem a primeira camada funcional de resfriamento radiativo com a espessura de cerca de 150 μm (a fórmula X) e seco para obter amostras das segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo. A espessura das amostras foi cerca de 30 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da segunda camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao formato da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: haste > (elipsoide e esférico) > (oidecuboide e cubo).

[0130] Comparada com a fórmula X, a razão entre o comprimento e o diâmetro da carga granular pode ser diferente. A razão entre o comprimento e o diâmetro da carga granular das amostras foi cerca de 3:1, 4:1, 6:1, 8:1, 9:1, respectivamente. A espessura das camadas foi 100 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da primeira camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas à razão entre o comprimento e o diâmetro da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: (4:1 e 6:1) > (8:1 e 3:1) > 9:1.

[0131] Comparado com a fórmula Y, a razão entre o comprimento e o diâmetro da carga granular pode ser diferente. A razão entre o comprimento e o diâmetro da carga granular das amostras foi cerca de 3:1, 4:1, 6:1, 8:1, 9:1, respectivamente. O segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo foi aplicado na folha galvanizada que tem a primeira camada funcional de resfriamento radiativo com a espessura de cerca de 150 μm (a fórmula X) e seco para obter amostras das segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo. A espessura das amostras foi 30 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da segunda camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas à razão entre o comprimento e o diâmetro da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: (4:1 e 6:1) > (8:1 e 3:1) > 9:1.

[0132] Comparado com a fórmula X, o diâmetro de médio volume da carga granular pode ser diferente. O diâmetro de médio volume das amostras foi cerca de 0,5 μm, 1 μm, 2 μm, 6 μm, 20 μm, 40 μm e 43 μm, respectivamente. A espessura das amostras da primeira camada funcional de resfriamento radiativo foi 120 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da primeira camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao diâmetro de partícula de médio volume da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: (2 μm e 6 μm) > (1 μm e 20 μm) > (0,5 μm e 40 μm) > 43 μm.

[0133] Comparado com a fórmula Y, o diâmetro de médio volume da carga granular foi diferente. Os diâmetros de partícula das amostras foram 0,5 μm, 1 μm, 2 μm, 6 μm, 20 μm, 40 μm e 43 μm, respectivamente. O segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo foi aplicado na folha galvanizada que tem a primeira camada funcional de resfriamento radiativo com a espessura de150 μm (a fórmula X) e seco para obter amostras das segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo. A espessura das amostras foi 30 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da segunda camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao diâmetro de partícula de médio volume da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: (2 μm e 6 μm) > (1 μm e 20 μm) > (0,5 μm e 40 μm) > 43 μm.

[0134] Comparado com a fórmula X, o alinhamento de maneira direcional da carga granular pode ser diferente. O ângulo entre a superfície da primeira camada funcional de resfriamento radiativo e o comprimento do dióxido de silício e do pó de carbonato de cálcio das amostras foi em uma faixa de 0 grau a 45 graus, em uma faixa de 0 grau a 30 graus e disposição desordenada, respectivamente. A espessura das amostras da primeira camada funcional de resfriamento radiativo foi 120 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da primeira camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao alinhamento de maneira direcional da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: na faixa de 0 grau a 30 graus > na faixa de 0 grau a 45 graus > disposição desordenada.

[0135] Diferente da fórmula Y, o ângulo entre a superfície da primeira camada funcional de resfriamento radiativo e o comprimento do dióxido de silício e do pó de carbonato de cálcio pode ser em uma faixa de 0 grau a 45 graus, em uma faixa de 0 grau a 30 graus e disposição desordenada. O segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo foi aplicado na folha galvanizada que tem a primeira camada funcional de resfriamento radiativo com a espessura de150 μm (a fórmula X) e seco para obter amostras das segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo. A espessura das amostras foi cerca de 30 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da segunda camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao alinhamento de maneira direcional da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: na faixa de 0 grau a 30 graus > na faixa de 0 grau a 45 graus > disposição desordenada.

[0136] Comparado com a fórmula X, o material das cargas granulares pode ser diferente. O material das cargas granulares pode ser pó de pérola, dióxido de silício, óxido de alumínio e óxido de magnésio. A espessura das amostras da primeira camada funcional de resfriamento radiativo foi 80 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da primeira camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao material da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: (pó de pérola e dióxido de silício) > (óxido de alumínio e óxido de magnésio).

[0137] Comparado com a fórmula Y, o material das cargas granulares pode ser diferente. O material das cargas granulares foi dióxido de silício e pó de carbonato de cálcio com uma razão em peso de cerca de 1:1, óxido de magnésio e óxido de alumínio, respectivamente. O segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo foi aplicado na folha galvanizada que tem a primeira camada funcional de resfriamento radiativo com a espessura de cerca de 150 μm (a fórmula X) e seco para obter amostras das segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo. A espessura das amostras foi cerca de 40 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da segunda camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao material da carga granular, e nessa ordem de grande para pequeno: (óxido de magnésio e óxido de alumínio) > dióxido de silício e pó de carbonato de cálcio com uma razão em peso de cerca de 1:1.

[0138] Comparado com a fórmula X, o material das resinas foi diferente. O material das resinas foi resina epóxi, poliéster, resina de poliuretano, resina acrílica, resina de silicone e resina de flúor, respectivamente. A espessura das amostras da primeira camada funcional de resfriamento radiativo foi cerca de 80 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da primeira camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao material da resina, e nessa ordem de grande para pequeno: (resina epóxi, poliéster, resina de poliuretano, resina acrílica e resina de silicone) > resina de flúor.

[0139] Comparado com a fórmula Y, o material das resinas foi diferente. O material das resinas foi resina epóxi, poliéster, resina de poliuretano, resina acrílica, resina de silicone e resina de flúor, respectivamente. O segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo foi aplicado na folha galvanizada que tem a primeira camada funcional de resfriamento radiativo com a espessura de cerca de 150 μm (a fórmula X) e seco para obter amostras das segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo. A espessura das amostras foi cerca de 40 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da segunda camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas ao material da resina, e nessa ordem de grande para pequeno: (resina epóxi, poliéster, resina de poliuretano, resina acrílica e resina de silicone) > resina de flúor.

[0140] Comparada com a fórmula X, a razão em peso entre a carga granular e a resina pode ser diferente. As razões em peso entre a carga granular e a resina das amostras foram cerca de 10:89, 25:74, 50:49, 60:39, respectivamente. A espessura das amostras da primeira camada funcional de resfriamento radiativo foi cerca de 80 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da primeira camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 400 nm a 2.500 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas à razão em peso entre a carga granular e a resina, e nessa ordem de grande para pequeno: 25:74>10:89>50:49>60:39.

[0141] Comparada com a fórmula Y, a razão em peso entre a carga granular e a resina pode ser diferente. As razões em peso entre a carga granular e a resina das amostras foram cerca de 10:89, 25:74, 50:49, 60:39, respectivamente. O segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo foi aplicado na folha galvanizada que tem a primeira camada funcional de resfriamento radiativo com a espessura de cerca de 150 μm (a fórmula X) e seco para obter amostras das segundas camadas funcionais de resfriamento radiativo. A espessura das amostras foi cerca de 40 μm, e a refletividade média na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm das amostras após a secagem foram testadas. O resultado foi que a refletividade média da segunda camada funcional de resfriamento radiativo na faixa de onda de 300 nm a 760 nm e a emissividade média na faixa de onda de 7 μm a 14 μm foram relacionadas à razão em peso entre a carga granular e a resina, e nessa ordem de grande para pequeno: 25:74>10:89>50:49>60:39.

(3) TESTE DE RESISTÊNCIA ÀS INTEMPÉRIES

[0142] (1) Preparação de amostra para teste de lâmpada de xenônio: camadas de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foram formadas revestindo-se o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo em uma 150 mm*70 mm*4 mm prancha de fibrocimento não asbesto e incluiu a primeira camada de resina (resina acrílica), a primeira camada funcional de resfriamento radiativo (que tem a fórmula X), a segunda camada funcional de resfriamento radiativo (que tem a fórmula Y) e a camada de resina resistente às intempéries, na ordem de baixo para cima. A primeira camada de resina, a primeira camada funcional de resfriamento radiativo e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo da amostra foram as mesmas. A camada de resina resistente às intempéries das amostras foi fornecida separadamente como uma resina de fluorocarbono (FEVE), uma resina de fluoreto de polivinilideno (PVDF), uma resina de copolímero de etileno-tetrafluoroetileno (ETFE) e uma resina de silicone contendo flúor. Após revestir respectivamente pelas hastes de arame com o tamanho de cerca de 120 μm e cerca de 80 μm de uma só vez e curar por cerca de 168 horas para cada camada foram obtidas a amostra 1, a amostra 2, a amostra 3 e a amostra 4.

EQUIPAMENTO DE TESTE É TESTADOR DE LÂMPADAS DE XENÔNIO.

[0143] Condições de teste: temperatura de quadro negro foi de 55±2 graus centígrados, umidade foi cerca de 70% RH, chuva foi de cerca de 18 min/2 h, potência foi cerca de 550 W/m2 , e tempo de ser colocada foi cerca de 1.000 h. A aparência, pulverulência e descoloração antes e após envelhecimento foram observadas, e a mudança na refletividade média (na faixa de onda de 300 nm a 2.500 nm) antes e após envelhecimento ΔR (refletividade antes do envelhecimento menos refletividade após o envelhecimento) e a mudança na emissividade média (na faixa de onda de 7 μm a 14 μm) ΔE (emissividade antes do envelhecimento menos emissividade após o envelhecimento) foram testadas.

[0144] Os resultados de Teste de Lâmpada de Xenônio foram que a amostra 1, a amostra 2, a amostra 3, a amostra 4 não tinham mudança óbvia de aparência, pulverulência e descoloração antes e após o envelhecimento, as mudanças de refletividade ΔR de todas as amostras foram abaixo de 2%, e as mudanças de emissividade ΔE de todas as amostras foram abaixo de 2%.

(2) TESTE DE RESISTÊNCIA À TEMPERATURA

[0145] Preparação da amostra: o primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo (que inclui cerca de 79% de resina acrílica, cerca de 20% de silicato de alumínio e cerca de 1% de cera de polietileno como o agente direcional, em que o silicato de alumínio era em formato de haste, tinha a razão aproximada de 4:1 entre o comprimento e o diâmetro, e o diâmetro de partícula era de cerca de 2 μm) foi aplicado em uma prancha de fibrocimento não asbesto com um tamanho aproximado de 150 mm*70 mm*4 mm. Após revestir respectivamente pelas hastes de arame com o tamanho de 120 μm e 80 μm de uma só vez e curar por 168 horas, a amostra 5 foi obtida.

[0146] O segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo (que inclui cerca de 70% de resina de silicone, cerca de 27% de óxido de alumínio e cerca de 3% de ácido acético aquoso-butil celulose como o agente direcional, em que o óxido de alumínio era em formato de haste, tinha a razão aproximada de 6:1 entre o comprimento e o diâmetro, e o diâmetro de partícula era cerca de 0,6 μm) foi aplicado em uma prancha de fibrocimento não asbesto com um tamanho aproximado de 150 mm*70 mm*4 mm. Após revestir respectivamente pelas hastes de arame com o tamanho de cerca de 120 μm e cerca de 80 μm de uma só vez e curar para cerca de 168 horas, a amostra 6 foi obtida.

[0147] A resina resistente às intempéries (resina de copolímero de etilenopropileno fluoretado (FEP)) foi aplicada em uma prancha de fibrocimento não asbesto com um tamanho aproximado de 150 mm*70 mm*4 mm. Após revestir respectivamente pelas hastes de arame com o tamanho de cerca de 120 μm e cerca de 80 μm de uma só vez e curar por cerca de 168 horas, a amostra 7 foi obtida.

[0148] Procedimento de teste: as amostras foram colocadas em água e embebidas por 18 horas e então retiradas. As manchas de água na superfície das amostras foram secas e as mesmas colocadas em um refrigerador e colocadas a cerca de 20 graus centígrados negativos por cerca de 3 horas. Então as amostras foram retiradas e colocadas em um forno a cerca de 50 graus centígrados por cerca de 3 horas. O processamento foi então realizado em 5 ciclos para observar a mudança da superfície das amostras. Se pelo menos 2 das 3 amostras de cada teste não tinham alterações, ou seja, não havia pulverulência, rachaduras, bolhas, descamação, descoloração óbvia, e outros fenômenos de degradação do filme, o resultado do teste da amostra foi “sem anormalidade”.

[0149] Os resultados do teste de desempenho de resistência à temperatura foram normais para a amostra 5, a amostra 6, a amostra 7, ou seja, não havia pulverulência, rachaduras, bolhas, descamação, descoloração óbvia e outros fenômenos de degradação do filme.

(3) TESTE DE RESISTÊNCIA À ÁGUA

[0150] As propriedades de resistência à água da amostra 5, da amostra 6 e da amostra 7 foram testadas.

[0151] Procedimento de teste: após imersão em água por 96 horas, foi observado nas amostras se a superfície tinha fenômenos de bolhas, queda de pó, descoloração óbvia e similares.

[0152] Os resultados do teste de resistência à água foram que a superfície da amostra 5, da amostra 6 e da amostra 7 não tinham fenômenos de bolhas, queda de pó, descoloração óbvia e similares.

(4) TESTE DE RESISTÊNCIA A MANCHAS: AS PROPRIEDADES DE RESISTÊNCIA A MANCHAS DA AMOSTRA 1, AMOSTRA 2, AMOSTRA 3 E AMOSTRA 4 FORAM TESTADAS.

[0153] O equipamento de teste foi o Testador de Resistência a Manchas de Revestimento.

[0154] Configuração da fonte de poluição: foi usada uma suspensão padrão de cinzas e água com uma razão em massa de 1: 1.

[0155] Procedimento de teste: em primeiro lugar, a refletividade da amostra nas posições superior, média e inferior foi testada. O valor médio da refletividade foi obtido e denotado como P. 0,7±0,1g de fonte de poluição foi escovado em cada amostra. As amostras foram secas em um forno a cerca de 60 graus centígrados por cerca de 30 minutos, retiradas e colocadas por cerca de 2 h. Após enxágue com um testador de resistência a manchas de revestimento por cerca de 1 min, as amostras foram colocadas por cerca de 24 h. Após repetir o processo acima, a refletividade das amostras foi testada nas posições superior, média e inferior, e o valor médio foi obtido e denotado como Q.

[0156] A resistência a manchas de revestimento foi calculada pela taxa de redução de refletividade (X) da seguinte maneira: X=|PQ|/P*100%, e o resultado foi uma média aritmética de três amostras, e dois valores efetivos foram mantidos. O erro relativo médio das três amostras deve ser menor do que ou igual a 15%.

[0157] O resultado do teste de resistência a manchas foi que as taxas de redução de refletividade (X) de todas entre a amostra 1, a amostra 2, a amostra 3 e a amostra 4 foram 3% ou menos do que 3%.

(5) PROPRIEDADES MECÂNICAS: (1) TESTE DE ADESÃO

[0158] A adesão da amostra 5, amostra 6 e amostra 7 foi testada.

[0159] Teste de adesão: de acordo com as disposições de GB/T 9286-1998, as amostras foram cortadas, respectivamente, três linhas por um cortador de uma aresta nas direções paralela e vertical ao longo da borda longa da amostra, cada intervalo foi de 3 mm e o número das grades foi 4. Foi realizado o teste de ruptura da fita.

[0160] Os resultados foram avaliados em seis níveis de 0, 1, 2, 3, 4 e 5. O nível 0 significa que a borda de corte estava completamente lisa e não havia separação. O nível 1 significava que havia um pequeno revestimento descascando na interseção da incisão, mas a área de corte transversal significativamente afetada não era superior a 5%. O nível 2 significava que, na interseção da incisão e/ou ao longo da borda da incisão, a área de corte transversal afetada pela descamação de revestimento era significativamente maior do que 5% e não significativamente maior do que 15%. O nível 3 significava que parte ou todo o revestimento foi descascado ao longo da borda de corte com fragmentos grandes e/ou parte ou todo o descascamento em partes diferentes da grade, a área de corte transversal afetada foi significativamente maior do que 15% e não significativamente maior do que 35%. O nível 4 significava que o revestimento foi descascado ao longo da borda de corte e/ou alguns ou todos os quadrados pareciam descascar, a área de corte transversal afetada foi significativamente maior do que 35% e não significativamente maior do que 65%. O nível 5 significava que o grau de remoção excedia os 4 níveis.

[0161] O resultado do teste de adesão foi que os graus de descascamento de toda a superfície da amostra 5, amostra 6 e amostra 7 foram inferiores ao nível 2.

(2) TESTE DE RESISTÊNCIA À FLEXÃO

[0162] O equipamento de teste foi o Testador de Flexão Cilíndrico.

[0163] Preparação da amostra: o primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo (incluindo cerca de 75% de resina acrílica, cerca de 25% de silicato de alumínio, em que o silicato de alumínio era no formato de haste, tinha a razão aproximada de 4:1 entre o comprimento e o diâmetro, e o diâmetro de partícula era de 6 μm) foi aplicado em uma folha de flandres com um tamanho aproximado de 150 mm * 70 mm * 0,25 mm. Após revestimento respectivamente pelas hastes de arame com o tamanho de cerca de 120 μm e cerca de 80 μm de uma só vez e cura por cerca de 168 horas, foi obtida a amostra 8. Um segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo (incluindo uma resina de silicone contendo alumina, em que o formato da alumina é uma haste, a razão entre o comprimento e o diâmetro era de 6:1, e o diâmetro de partícula era de 5 μm) foi aplicado em uma folha de flandres com um tamanho aproximado de 150 mm*70 mm*0,25 mm. Após revestimento respectivamente pelas hastes de arame com o tamanho de cerca de 120 μm e cerca de 80 μm de uma só vez e cura por 168 horas, foi obtida a amostra 9.

[0164] Uma resina resistente às intempéries (resina de copolímero de etilenopropileno fluoretado (FEP)) foi aplicada em uma folha de flandres com um tamanho aproximado de 150 mm*70 mm*0,25 mm. Após revestimento respectivamente pelas hastes de arame com o tamanho de cerca de 120 μm e cerca de 80 μm de uma só vez e cura por cerca de 168 horas, foi obtida a amostra 10.

[0165] Procedimento de teste: a flexibilidade da amostra foi testada com o uso de um testador de flexão cilíndrico. Se não houvesse cume ou rachadura visível na superfície da amostra ou se o tamanho das cristas e rachaduras fosse inferior a 2 mm, a amostra era considerada aceitável.

[0166] A propriedade de resistência à flexão da amostra 8, amostra 9 e amostra 10 foi testada.

[0167] O resultado do teste de resistência à flexão foi que as superfícies da amostra 8, da amostra 9 e da amostra 10 não mostraram cume ou rachadura visível.

(3) TESTE DE RESISTÊNCIA À ABRASÃO

[0168] O equipamento de teste foi o Testador de Lavagem.

[0169] Preparação da amostra: um primeiro material de revestimento funcional de resfriamento radiativo (incluindo cerca de 90% de resina acrílica e cerca de 10% silicato de alumínio, em que o silicato de alumínio tinha um formato de haste, a razão entre o comprimento e o diâmetro era cerca de 4:1, e o diâmetro de partícula era cerca de 4 μm) foi aplicado em folha de plástico de PVC com um tamanho aproximado de 432 mm*165 mm*0,25 mm. Após raspagem por um vão de máquina de preparação de filme molhado com um tamanho de cerca de 200 μm uma vez e cura por cerca de 7 dias, foi obtida a amostra 11. Um segundo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo (incluindo cerca de 85% de resina de silicone e cerca de 15% de óxido de alumínio, em que o óxido de alumínio era tinha um formato de haste, a razão entre o comprimento e o diâmetro era cerca de 6:1, e o diâmetro de partícula era cerca de 3 μm) foi aplicado em folha de plástico de PVC com um tamanho aproximado de 432 mm*165 mm*0,25 mm. Após raspagem por um vão de máquina de preparação de filme molhado com um tamanho de cerca de 200 μm uma vez e cura por cerca de 7 dias, foi obtida a amostra 12.

[0170] Uma resina resistente às intempéries (resina de copolímero de etilenopropileno fluoretado (FEP)) foi aplicada em uma folha de plástico com um tamanho aproximado de 432 mm*165 mm*0,25 mm. Após raspagem por um vão de máquina de preparação de filme molhado com um tamanho de cerca de 200 μm uma vez e cura por cerca de 7 dias, foi obtida a amostra 13.

[0171] Procedimento de teste: a amostra foi esfregada com uma solução aquosa de cerca de 2,5 g/l de dodecilbenzeno-sulfonato de sódio, a escova se movia em uma frequência de movimentos alternados de 37 ± 2 ciclos por minuto e a distância de um curso de movimento alternado foi de cerca de 300 mm * 2. A escova se moveu na área central de cerca de 100 mm a uma velocidade constante. Quando o número de movimentos alternados da escova foi de até 10.000, a amostra foi retirada e foi observado se a superfície da amostra estava danificada.

[0172] A propriedade de resistência à abrasão da amostra 11, da amostra 12 e da amostra 13 foi testada.

[0173] O resultado do teste de resistência à abrasão foi que as superfícies da amostra 11, da amostra 12 e da amostra 13 não foram danificadas.

[APLICAÇÃO DE ENGENHARIA]

[0174] As camadas de revestimento de resfriamento radiativo seletivo da presente revelação podem ser aplicadas em uma variedade de campos diferentes e aplicação em edificações, dispositivos de armazenamento, têxteis, capacetes e material enrolado à prova d'água servem como exemplos na descrição a seguir.

CASO 1: CASA DE DEMONSTRAÇÃO

[0175] A fim de explicar o resfriamento e o efeito de resfriamento da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi aplicada na edificação como um exemplo na descrição a seguir.

[0176] Uma casa de demonstração foi produzida de material de aço inoxidável e tinha um comprimento, uma largura e uma altura de cerca de 5 m, cerca de 4 m e cerca de 3 m, respectivamente. Uma camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi formada na parte externa do telhado e em quatro paredes. A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo incluiu uma primeira camada de resina (resina acrílica) com uma espessura de cerca de 20 μm, uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo (fórmula X) com uma espessura de cerca de 100 μm, uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo (fórmula Y) com uma espessura de cerca de 15 μm, e uma camada de resina resistente às intempéries (resina de fluoreto de polivinilideno) com uma espessura de cerca de 20 μm de baixo para cima. A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo tinha uma refletividade de 91% em uma faixa de onda de 0,3 μm a 2,5 μm e uma emissividade de cerca de 94% em uma faixa de onda de 7 μm a 14 μm. A casa de demonstração ao ar livre com a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi definida como casa de demonstração A, que foi medida em um gramado no n⍛ 88, Dongfeng Road, Fenghua District, Ningbo City em 22 de agosto de 2018 com o uso de um termopar com um registrador de dados. Registrar as mudanças de temperatura dentro de 24 horas de um total de 9 pontos de teste na superfície e no interior da casa de demonstração A.

[0177] Outra casa de demonstração do mesmo tamanho, material, estrutura e formato foi colocada no mesmo ambiente que a casa de demonstração A, exceto que não havia camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo na parte externa do telhado e nas quatro paredes. A casa de demonstração sem camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi definida como casa de demonstração B. O termopar com registrador de dados foi usado para medir e registrar as mudanças de temperatura no mesmo período de tempo que na sala de exibição A, para um total de nove pontos de teste na superfície e dentro da casa de demonstração B. As distribuições dos pontos de teste da casa de demonstração A e da casa de demonstração B eram as mesmas, como mostrado na Figura 7a.

[0178] Na Figura 7a, A1, A6, A7, A8 e A9 estavam respectivamente na posição central da superfície externa do telhado da casa de demonstração A, na posição central da superfície externa da parede lateral leste, na posição central da superfície externa da parede lateral oeste, na posição central da superfície externa da parede lateral sul e na posição central da superfície externa da parede lateral norte. A2, A3, A4, e A5 eram pontos de teste para temperatura do ar na mesma linha vertical perpendicular ao solo na casa de demonstração A, com alturas diferentes do solo. A temperatura ambiente externa também foi testada.

[0179] Na Figura 7a, B1, B6, B7, B8 e B9 estavam respectivamente na posição central da superfície externa do telhado da casa de demonstração B, na posição central da superfície externa da parede lateral leste, na posição central da superfície externa da parede lateral oeste, na posição central da superfície externa da parede lateral sul e na posição central da superfície externa da parede lateral norte. B2, B3, B4, e B5 eram pontos de teste para temperatura do ar na mesma linha vertical perpendicular ao solo na casa de demonstração B, com alturas diferentes do solo. A temperatura ambiente externa também foi testada.

[0180] Em referência à Figura 7b, foi mostrado o gráfico de temperatura de pontos de teste diferentes na superfície da casa de demonstração A e no ambiente externo. Pode ser visto da Figura 7b que a temperatura da superfície externa da casa de demonstração A com a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo (que inclui o telhado e as direções nordeste e sudoeste) foi inferior àquela do ambiente externo por cerca de 6,1 graus centígrados.

[0181] Em referência à Figura 7c, a temperatura em pontos diferentes na direção longitudinal da casa de demonstração A com a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi inferior àquela do ambiente externo em 24 horas. Comparada com o exterior, a temperatura caiu cerca de 5,5 graus centígrados. À medida que o tempo de sol aumentou, quanto mais próxima a posição estava do telhado, menor foi a temperatura. Isto indicou que a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo tinha óbvio efeito de resfriamento radiativo passivo.

[0182] Em referência à Figura 7d, a temperatura na superfície externa da casa de demonstração B (incluindo o telhado e as direções do sul, leste, norte e oeste) sem a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo é superior àquela do ambiente externo por cerca de 21 graus centígrados. Como pode ser visto das Figuras 7b e 7d, a temperatura da casa de demonstração A com a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi inferior àquela da casa de demonstração B sem a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo por cerca de 24 graus centígrados.

[0183] Como pode ser visto da Figura 7e, a sala de demonstração B sem o revestimento de resfriamento radiativo seletivo teve uma grande diferença de temperatura em pontos diferentes na direção longitudinal. À medida que o tempo de sol aumentou, quanto mais próxima a posição estava do telhado, maior foi a temperatura. A estratificação de temperatura foi mais óbvia.

CASO 2: TANQUE DE ÁGUA

[0184] A fim de ilustrar o resfriamento e efeito de resfriamento da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi aplicada no dispositivo de armazenamento como um exemplo na descrição a seguir.

EXEMPLO 1:

[0185] Um tanque de água foi produzido de material plástico e tinha um comprimento, uma largura e uma altura de cerca de 800 mm, cerca de 800 mm e cerca de 80 mm, respectivamente. O tanque de água recebeu a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo na superfície superior do tanque de água. A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo incluiu uma camada de base com uma espessura de cerca de 30 μm, uma camada de resina (resina epóxi), uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo (fórmula X) com uma espessura de cerca de 120 μm, uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo (fórmula Y) com uma espessura de cerca de 20 μm e uma camada de resina resistente às intempéries (resina de carbono com flúor) com uma espessura de cerca de 30 μm de baixo para cima. A refletividade da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi de cerca de 91% em uma faixa de onda de 0,3 μm a 2,5 μm, e a emissividade foi de cerca de 96% em uma faixa de onda de 7 μm a 14 μm. O tanque de água com a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi definida como o tanque de água C. Um ponto de teste de temperatura C1 foi definido no centro do tanque de água C.

EXEMPLO COMPARATIVO 1

[0186] O tanque de água do mesmo material e tamanho que o tanque de água C e não tratado de forma alguma na superfície superior foi definido como o tanque de água D. Um ponto de teste de temperatura D1 foi definido no centro do tanque de água D na mesma posição do ponto de teste de temperatura C1. As posições dos pontos de teste de temperatura C1 e D1 eram respectivamente nos centros da água nos tanques de água C e D como mostrado na Figura 8a. De 20 a 21 de agosto de 2018, as mudanças de temperatura dos pontos de teste de temperatura C1 e D1 no tanque de água foram testadas no gramado do n⍛ 88 Dongfeng Road, Fenghua District, Ningbo City. Os resultados do teste foram mostrados na FIG. 8b.

[0187] Em referência à Figura 8b, em primeiro lugar, a temperatura do ponto de teste de temperatura da água C1 no tanque de água C da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi inferior àquela do ambiente externo em 24 horas. Comparada com o ambiente externo, a temperatura caiu cerca de 5,3 graus centígrados em um extremo. Isto indicou que a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo tinha óbvio efeito de resfriamento radiativo passivo. Em segundo lugar, a temperatura do ponto de teste de temperatura C1 do tanque de água C com a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi inferior àquela do ponto de medição de temperatura D1 do tanque de água D sem a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo em 24 h, por cerca de 14,4 graus centígrados em um extremo. Isto indicou que a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo tinha óbvio efeito de resfriamento radiativo passivo.

CASO 3: TENDA

[0188] A fim de ilustrar o resfriamento e efeito de resfriamento da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi aplicada no têxtil como um exemplo na descrição a seguir.

[0189] Uma camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi formada na superfície da tenda E, e a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo incluiu uma primeira camada de resina com uma espessura de cerca de 40 μm (que inclui resina acrílica e resina epóxi com uma razão em massa entre 1:1), uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo (fórmula X) com uma espessura de cerca de 130 μm, uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo (fórmula Y) com uma espessura de cerca de 30 μm, uma camada de resina resistente às intempéries (resina de copolímero de etileno-tetrafluoroetileno) com uma espessura de cerca de 40 μm de baixo para cima. A refletividade da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi de cerca de 92% em uma faixa de onda de 0,3 μm a 2,5 μm, e a emissividade foi de cerca de 97% em uma faixa de onda de 7 μm a 14 μm.

EXEMPLO COMPARATIVO 1

[0190] Outra tenda F do mesmo tamanho, material e estilo que a tenda E não foi tratado na superfície. Em 26 de abril de 2019, as mudanças de temperatura em diferentes locais no interior da tenda E e da tenda F foram testadas no gramado do n⍛ 88 Dongfeng Road, Fenghua District, Ningbo City. A mudança de temperatura no exterior foi medida. Conforme mostrado na Figura 9a, a mesma é um diagrama esquemático dos pontos de teste de temperatura na tenda E e na tenda F.

[0191] Entre os mesmos, E1/F1, E2/F2, E3/F3 foram os três pontos de teste de temperatura na linha vertical das tendas E e F e no solo, e E1/F1 são os pontos de teste de temperatura na superfície da tenda E/F. E2/F2 é o ponto de teste de temperatura que tem distâncias de cerca de 2 cm da parte superior da tenda E/F, e E3/F3 são os pontos de teste de temperatura do centro interno das tendas E/F.

[0192] A Figura 9b é um gráfico que mostra a diferença de temperatura dos pontos de teste de temperatura nas tendas E e F.

[0193] Em referência à Figura 9b, em primeiro lugar, a temperatura na tenda E com a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo é inferior àquela na tenda F sem a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo por cerca de 10 graus centígrados a 17 graus centígrados. Em segundo lugar, o revestimento de resfriamento radiativo seletivo colocado na tenda teve um óbvio efeito de resfriamento passivo, o que pode reduzir a temperatura interna da tenda e melhorar o conforto da tenda.

CASO 4: CAPACETE

[0194] Quando uma camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo é aplicada ao campo de chapéu/capacete, a temperatura no interior do boné/capacete pode ser bastante reduzida e o conforto do boné/capacete pode ser aumentado sob o sol.

[0195] Para ilustrar o efeito do revestimento de resfriamento radiativo seletivo, é exemplificado o seguinte.

EXEMPLO 1:

[0196] Uma camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi disposta na superfície externa do capacete. A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo incluiu uma primeira camada de resina com uma espessura de cerca de 50 μm (incluindo uma resina acrílica e uma resina epóxi com uma razão em massa entre 2:1), uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo (fórmula X) com uma espessura de cerca de 150 μm, uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo (fórmula Y) com uma espessura de cerca de 50 μm, e uma camada de resina resistente às intempéries (resina de copolímero de etileno e propileno fluoretado) com uma espessura de cerca de 50 μm de baixo para cima. A seletividade da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi de cerca de 92% em uma faixa de onda de 0,3 μm a 2,5 μm, e a emissividade foi de cerca de 97% em uma faixa de onda de 7 μm a 14 μm. O capacete com camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi definida como G, um ponto de teste de temperatura na posição superior dentro do capacete foi definido como G1.

EXEMPLO COMPARATIVO 1

[0197] Outro capacete do mesmo tipo que o capacete G não teve tratamento na superfície externa e foi definido como H. Um ponto de teste de temperatura na mesma posição superior no interior do capacete H como no capacete G foi definido como H1. Um diagrama esquemático dos pontos de teste de temperatura nos capacetes G e H, como é mostrado na Figura 10a. De 16 de abril de 2019 a 18 de abril de 2019, as mudanças de temperatura dos pontos de teste de temperatura superiores H1 e G1 no capacete foram testadas no topo de um edifício n⍛ 88, Dongfeng Road, Fenghua District, Ningbo City. Os resultados do teste foram mostrados na FIG. 10b.

[0198] Pode ser visto da Figura 10b que a diferença de temperatura entre o capacete normal (capacete H) e o capacete com resfriamento (capacete G) foi testada, e o ponto de teste foi a posição superior no capacete. A diferença máxima de temperatura às 11 h pode chegar a 13,5 graus centígrados. Em segundo lugar, o efeito de resfriamento foi proporcional à intensidade de radiação solar. Quanto maior foi a intensidade de irradiação, melhor foi o efeito de resfriamento. Em terceiro lugar, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo teve um óbvio efeito de resfriamento passivo na superfície do capacete, o que pode reduzir a temperatura interna do capacete e melhorar o conforto do capacete.

CASO 5: MATERIAL ENROLADO IMPERMEÁVEL

[0199] A aplicação da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletiva ao campo de material enrolado impermeável pode solucionar o problema de temperatura excessiva do telhado plano ou do telhado inclinado, reduzir a temperatura do piso do telhado, reduzir o consumo de energia de resfriamento e economizar energia e proteção ambiental ao mesmo tempo em que garante a impermeabilização.

[0200] Para ilustrar o efeito de resfriamento da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, é exemplificado o seguinte.

EXEMPLO 1:

[0201] A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi disposta na superfície externa do material enrolado impermeável voltada diretamente para o ar. A camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo inclui uma primeira camada de resina (incluindo resina acrílica) com uma espessura de cerca de 50 μm, uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo (fórmula X) com uma espessura de cerca de 200 μm, uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo (formulação Y) com uma espessura de cerca de 60 μm, uma camada de resina resistente às intempéries (resina de copolímero de etileno-tetrafluoroetileno) com uma espessura de 10 μm de baixo para cima. A refletividade da camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi de cerca de 92% em uma faixa de onda de 0,3 μm a 2,5 μm, e a emissividade foi de cerca de 97% em uma faixa de onda de 7 μm a 14 μm. O material enrolado impermeável com a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo foi definido como I, no qual um ponto de teste de temperatura I1 foi definido no lado frontal e um ponto de teste de temperatura I2 foi definido no lado traseiro.

EXEMPLO COMPARATIVO 1

[0202] Outro material enrolado impermeável (do mesmo lote de produtos) não teve tratamento na superfície externa e foi definido como J, no qual um ponto de teste de temperatura J1 foi definido no lado frontal e um ponto de teste de temperatura J2 foi definido no lado traseiro.

[0203] Em 23 de maio de 2019, a temperatura dos pontos de teste de temperatura frontal e traseiro dos materiais enrolados impermeáveis I e J foi testada dentro de 24 horas no topo de um edifício n⍛ 88, Dongfeng Road, Fenghua District, Ningbo City. O gráfico que mostra a temperatura dos pontos de teste de temperatura frontal e traseiro de material enrolado impermeável I e J foi mostrado na Figura 11.

[0204] Em referência à Figura 11, em primeiro lugar, a temperatura das superfícies frontal e traseira do material enrolado impermeável I com a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo no lado frontal foi significativamente inferior àquela das superfícies frontal e traseira do material enrolado impermeável J sem a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, e a diferença máxima de temperatura pode alcançar 40 graus centígrados. Em segundo lugar, a diferença de temperatura entre o material enrolado impermeável I e J pode alcançar o máximo ao meio-dia, indicando que a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo teve o melhor efeito de resfriamento radiativo ao meio-dia. Em terceiro lugar, a diferença de temperatura entre a superfície inferior do material enrolado impermeável I e J foi maior do que aquela da superfície superior, devido ao pondo de teste da superfície superior ter sido afetado por transferência de calor por convecção atmosférica. Em quarto lugar, a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo pode reduzir efetivamente a temperatura da superfície do material enrolado impermeável por um longo tempo, reduzindo assim a temperatura geral do telhado.

[0205] Nas modalidades acima, as descrições das várias modalidades são diferentes, e as partes que não são descritas em detalhes em uma determinada modalidade, podem ser referidas às descrições relacionadas de outras modalidades.

[0206] As modalidades acima são usadas apenas para explicar as soluções técnicas da presente revelação e não são limitadas às mesmas. As pessoas versadas na técnica devem entender que ainda podem modificar as soluções técnicas descritas nas modalidades acima, ou algumas características técnicas são substituídas de maneira equivalente; e essas modificações ou substituições não desviam a essência das soluções técnicas correspondentes do espírito e escopo das soluções técnicas das modalidades da presente revelação.

Claims

Material de revestimento funcional de resfriamento radiativo para fabricar uma camada funcional de resfriamento radiativo caracterizado por a dita camada ser configurada para refletir luz ultravioleta, luz visível, luz infravermelha próxima ou uma combinação das mesmas, na luz do sol, e para emitir calor através de uma janela atmosférica em uma forma de radiação infravermelha,
o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo compreender uma carga granular e uma resina funcional de resfriamento radiativo, e a carga granular ser distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo.
Material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a carga granular ter um formato de uma haste, uma esfera ou um elipsoide, e
quando a carga granular for em formato de haste ou em formato de elipsoide, uma razão entre um comprimento da carga granular e um diâmetro da carga granular ser em uma faixa de 1:1 a 10:1.
Material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a carga granular ser disposta de maneira ordenada na resina funcional de resfriamento radiativo, sendo que a carga granular é distribuída de maneira uniforme e direcional na resina funcional de resfriamento radiativo.
Material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a carga granular compreender uma primeira carga granular e/ou uma segunda carga granular, e
a primeira carga granular ter um diâmetro em uma faixa de 0,5 μm a 40 μm, a camada funcional de resfriamento radiativo que compreende a primeira carga granular ser configurada para refletir a luz visível e a luz infravermelha próxima e emitir calor através da janela atmosférica na forma de radiação infravermelha;
a segunda carga granular ter um diâmetro em uma faixa de 0,01 μm a 40 μm, e a camada funcional de resfriamento radiativo que compreende a segunda carga granular ser configurada para refletir a luz ultravioleta e a luz visível e emitir calor através da janela atmosférica na forma de radiação infravermelha;
a primeira carga granular e a segunda carga granular serem respectivamente silicato de alumínio, pó de pérola, dióxido de silício, carbonato de cálcio, óxido de alumínio, óxido de zinco, óxido de zircônio, óxido de cério, óxido de lantânio, dióxido de ródio, sulfato de bário, pó de talco, dióxido de titânio, sulfeto de zinco, pó cerâmico, óxido de magnésio, microesferas de cerâmica, microesferas de vidro ou uma combinação dos mesmos.
Material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a primeira carga granular ser silicato de alumínio, pó de pérola, dióxido de silício, carbonato de cálcio, sulfato de bário, pó de talco, dióxido de titânio, sulfeto de zinco, pó cerâmico, microesferas de cerâmica, microesferas de vidro ou uma combinação dos mesmos,
a segunda carga granular ser óxido de alumínio, óxido de zinco, óxido de zircônio, óxido de cério, óxido de lantânio, dióxido de ródio, óxido de magnésio ou uma combinação dos mesmos.
Material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a resina funcional de resfriamento radiativo ser resina epóxi, poliéster, poliuretano, resina acrílica, resina de silicone ou uma combinação dos mesmos.
Material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender adicionalmente um agente direcional configurado para controlar uma orientação da carga granular;
o agente direcional ser ácido acético aquoso-butil celulose, emulsão de cera de copolímero de etileno-acetato de vinila, cera de polietileno, cera de poliamida ou uma combinação dos mesmos.
Material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender adicionalmente um pigmento,
sendo que o pigmento é um corante fluorescente.
Método de aplicação do material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o método de aplicação é caracterizado por compreender revestir o material de revestimento funcional de resfriamento radiativo em uma superfície de um substrato ou de um corpo principal para obter uma camada funcional de resfriamento radiativo, em que a camada funcional de resfriamento radiativo é configurada para refletir e/ou emitir calor para o exterior;
o substrato é um de metal, plástico, borracha, concreto, cimento, asfalto, papel, têxtil, madeira, telha cerâmica, vidro e material sintético orgânico;
o corpo principal é um de uma edificação, um módulo fotovoltaico, um sistema que compreende o módulo fotovoltaico, um automóvel, um produto para exterior, estufas de agricultura, pecuária e aquicultura, equipamento aeroespacial, um dispositivo de transporte da cadeia de frio, um gabinete externo, indústria têxtil, equipamento de comunicação externa, equipamento industrial, um equipamento de serviço público, um sistema de água de resfriamento, um sistema de energia e equipamento de economia de energia.
Camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, sendo que a dita camada de revestimento é caracterizada por compreender uma camada funcional de resfriamento radiativo fabricada pelo material de revestimento funcional de resfriamento radiativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
Camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, de acordo com a reivindicação 10, sendo que a dita camada de revestimento é caracterizada por compreender uma primeira camada funcional de resfriamento radiativo e uma segunda camada funcional de resfriamento radiativo,
a primeira camada funcional de resfriamento radiativo compreender a resina funcional de resfriamento radiativo e uma primeira carga granular distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo,
a segunda camada funcional de resfriamento radiativo compreender a resina funcional de resfriamento radiativo e uma segunda carga granular distribuída na resina funcional de resfriamento radiativo,
a primeira camada funcional de resfriamento radiativo ter uma espessura de 30 μm a 300 μm, e a segunda camada funcional de resfriamento radiativo ter uma espessura de 10 μm a 60 μm.
Camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, de acordo com a reivindicação 10, sendo que a camada funcional de resfriamento radiativo é caracterizada por compreender uma primeira superfície e uma segunda superfície distante da primeira superfície,
a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo compreender adicionalmente uma camada de resina resistente às intempéries localizada na primeira superfície da camada funcional de resfriamento radiativo, e/ou uma primeira camada de resina localizada na segunda superfície da camada funcional de resfriamento radiativo,
a camada de resina resistente às intempéries ter uma transmitância que é maior ou igual a 80%, e um material da camada de resina resistente às intempéries compreender resina contendo flúor, resina epóxi, poliéster, poliuretano, resina acrílica, resina de silício ou uma combinação dos mesmos,
um material da primeira camada de resina compreender uma resina epóxi e/ou uma resina acrílica,
a camada de resina resistente às intempéries ter uma espessura de 10 μm a 50 μm, e a primeira camada de resina ter uma espessura de 10 μm a 50 μm.
Camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por uma razão em peso entre a carga granular e a resina funcional de resfriamento radiativo ser em uma faixa de 1:10 a 6:1.
Camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizada por a camada funcional de resfriamento radiativo ter uma refletividade de energia solar que é maior ou igual a 80% e uma emissividade de janela atmosférica que é maior ou igual a 80% e é capaz de fornecer uma potência de resfriamento radiativo maior ou igual a 100 W/m2 à temperatura ambiente.
Material compósito que compreende a camada de revestimento de resfriamento radiativo seletivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a dita camada de revestimento compreender um substrato e a camada funcional de resfriamento radiativo ser disposta no substrato,
o substrato ser metal, plástico, borracha, concreto, cimento, asfalto, papel, têxtil, madeira, telha cerâmica, vidro ou material sintético orgânico.