CN101195740A - 碱土金属硫酸盐的新用途 - Google Patents
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Abstract
一种碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收发射比材料，包括用作辐射制冷材料、低辐照吸收材料，该碱土金属硫酸盐包括包括硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶中的一种或其组合，可采用碱土金属氧化物与硫酸反应制得，也可采用天然矿物材料。本发明的有益效果是：本发明的碱土金属硫酸盐为无机材料，相对于已探索出的辐射致冷材料具有辐射致冷和反射降温双重作用，本发明的碱土金属硫酸盐相对于已探索出的辐射致冷材料具有较好的耐大气老化性能和优异的经济性能，本发明材料来源广泛、加工制作简单、使用操作方便、对环境无毒无害，降温空间相对外部空间的降温效果可达5～12℃，具有很大的实际应用价值和社会价值。
Description
技术领域
本发明属于材料科学与工程科学技术领域，涉及一种碱土金属硫酸盐的新用途，尤其是碱土金属硫酸盐用作低吸收发射比材料的新用途。
背景技术
建筑物的冬暖夏凉是人类追求的梦想，但实际上往往是冬冷夏热，因此人们只能以采暖制冷的方式来营造建筑的舒适环境，大量消耗了宝贵的矿物能源，且污染环境、加剧温室效应。据统计，美国建筑能耗已占全美总能耗的38％，我国建筑能耗占全国总能耗也已上升到27.8％，能源和环境保护形势逼人。
为节约能源，人们采取了多种方式对建筑物进行保温隔热处理，但未能充分处置利用太阳能，故对要求冬暖夏凉的建筑物来说仍不能解决问题。鉴于太阳能为一永久性、洁净能源，故充分利用太阳能对建筑节能具有重大意义。对于地球上的炎热地区来说，建筑物需要解决减少太阳热吸收和提高自身热发射的问题，由此可知，需要研究出一种能大量反射太阳辐射(即低太阳辐射吸收率)，大量发射自身热量(即高热发射率)的材料，即低吸收发射比的材料，以满足营造建筑物热舒适环境的需要。
人们知道大气层对不同波长的电磁波有不同的透射率，透射率较高的波长段称为“大气窗口”，8～13μm波段就是一个人们感兴趣的大气窗口，因为常温下的物体热辐射主要集中在这一波段。通过辐射换热，物体在不耗能的情况下，将自身热量以8～13μm的电磁波形式排放到宇宙深空绝对零度空间，达到自身冷却的目的，这就是被动式辐射制冷。
实现辐射制冷的关键是寻找理想的光谱选择性材料。理想选择性辐射体在8～13μm波段内辐射率应为1，而在8～13μm波段外反射率应为1，这样它就只在8～13μm波段内吸收和辐射能量，而将8～13μm波段外的辐射全部反射掉，而辐射体通过8～13μm窗口大量向外空辐射热量，温度不断下降，故探寻具有高发射率、低吸收率的材料将为解决炎热地区建筑物热舒适问题具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有辐射致冷作用效果、同时又具有高太阳辐照反射率的低吸收/发射比材料。
本发明解决上述技术问题所采取的技术手段是：一种碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收/发射比材料。采用碱土金属硫酸盐材料可使在不消耗矿物能源的情况下，使降温空间的温度比外部温度下降5～12℃。
具体的，所述的碱土金属硫酸盐可以用作辐射制冷材料、低辐照吸收材料。
所述的碱土金属硫酸盐包括硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶中的一种或其组合。
所述的碱土金属硫酸盐为由碱土金属氢氧化物与硫酸反应制得，或为天然矿物碱土金属硫酸盐。
针对上述的碱土金属硫酸盐用于低吸收/发射比材料的使用方法，将碱土金属硫酸盐研磨，用粘胶剂混合，涂覆在需制冷或抗辐照的环境中，或涂覆在基材上，无尘晾干，置于需制冷或抗辐照的环境中。
碱土金属硫酸盐发射率的测定包括：采用FXL-1的吸收/发射比测定仪测定涂覆有碱土金属硫酸盐的基板的发射率和吸收率。
碱土金属硫酸盐辐射致冷效果的测定包括：辐射致冷装置为一容器，容器内设有保温材料，容器内有一制冷空间，制冷空间尺寸为120mm×50mm×60mm，有效致冷面积为100mm×50mm，将涂覆有卤化物材料的基板置于该容器中，容器开口处设有透明盖板，为0.03mm的聚乙烯薄膜，致冷空间四壁和底部用铝板贴上，将此装置置于晴朗夜空下测试制冷空间温度，以其与环境温度相比下降幅度表示其辐射致冷效果。
在上述方案的基础上，所述的粘合剂为丙烯酸粘合剂或有机硅粘合剂。
所述的卤化物与粘合剂的质量比为，1∶0.05～0.12。
本发明具有如下优点：
1、本发明的碱土金属硫酸盐为无机材料，相对于已探索出的辐射致冷材料具有辐射致冷和反射降温双重作用；
2、本发明的碱土金属硫酸盐相对于已探索出的辐射致冷材料具有较好的耐大气老化性能和优异的经济性能；
3、本发明材料来源广泛、加工制作简单、使用操作方便、对环境无毒无害，降温空间相对外部空间的降温效果可达5～12℃，具有很大的实际应用价值和社会价值。
附图说明
图1为本发明碱土金属硫酸盐的辐射制冷实验装置示意图。
附图中标号说明
1-容器 2-制冷空间
3-基材 4-卤化物材料层
5-保温材料 6-盖板
具体实施方式
实施例1
一种碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收/发射比材料，采用硫酸镁材料，将硫酸镁研磨成粉后，与丙烯酸粘结剂按质量比为1∶0.05混合，涂覆于40mm×40mm×1mm的铝板基材试片上，置于室内环境中无尘晾干。
采用FXL-1的吸收/发射比测定仪测定其发向发射率为0.92，吸收率为0.41。
请参阅图1为本发明卤化物辐射制冷实验装置示意图所示，辐射致冷装置为一容器1，容器1内设有保温材料5，容器1内有一制冷空间2，制冷空间2尺寸为120mm×50mm×60mm，有效致冷面积为100mm×50mm，将上述制备的涂覆有硫酸镁层4的基材3置于该容器1中，容器1开口处设有透明盖板6，为0.03mm的聚乙烯薄膜，制冷空间2四壁和底部用铝板贴上，将此装置置于晴朗夜空下测试制冷空间温度，制冷空间2的温度相对于环境温度降低约8℃。
实施例2
一种碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收/发射比材料，采用硫酸钙材料，将硫酸钙研磨成粉后，与有机硅粘结剂按质量比为1∶0.06混合，涂覆于40mm×40mm×1mm的铝板基材试片上，置于室内环境中晾干。
采用FXL-1的吸收/发射比测定仪测定其发向发射率为0.93，吸收率为0.38。
以实施例1中的装置进行辐射致冷实验，制冷空间的温度相对于环境温度降低约10℃。
实施例3
一种碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收/发射比材料，采用硫酸钡材料，将硫酸钡研磨成粉后，与有机硅粘结剂按质量比为1∶0.08混合，涂覆于40mm×40mm×1mm的铝板基材试片上，置于室内环境中晾干。
采用FXL-1的吸收/发射比测定仪测定其发向发射率为0.95，吸收率为0.35。
以实施例1中的装置进行辐射致冷实验，制冷空间的温度相对于环境温度降低约12℃。
实施例4
一种碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收/发射比材料，采用硫酸锶材料，将硫酸锶研磨成粉后，与有机硅粘结剂按质量比为1∶0.10混合，涂覆于40mm×40mm×1mm的铝板基材试片上，置于室内环境中晾干。
采用FXL-1的吸收/发射比测定仪测定其发向发射率为0.94，吸收率为0.36。
以实施例1中的装置进行辐射致冷实验，制冷空间的温度相对于环境温度降低约11℃。
Claims (7)
1.一种碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收/发射比材料。
2.根据权利要求1所述的碱土金属硫酸盐的新用途，其特征在于：所述的碱土金属硫酸盐用作辐射制冷材料、低辐照吸收材料。
3.根据权利要求2所述的碱土金属硫酸盐的新用途，其特征在于：所述的碱土金属硫酸盐包括硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶中的一种或其组合。
4.根据权利要求3所述的碱土金属硫酸盐的新用途，其特征在于：所述的碱土金属硫酸盐为由碱土金属氢氧化物与硫酸反应制得，或为天然矿物碱土金属硫酸盐。
5.针对权利要求1所述的碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收/发射比材料的使用方法，其特征在于：将碱土金属硫酸盐研磨，用粘胶剂混合，涂覆在需制冷或抗辐照的环境中，或涂覆在基材上置于需制冷或抗辐照的环境中。
6.根据权利要求5所述的碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收/发射比材料的使用方法，其特征在于：所述的粘合剂为丙烯酸粘合剂或有机硅粘合剂。
7.根据权利要求6所述的碱土金属硫酸盐的新用途，用作低吸收/发射比材料的使用方法，其特征在于：所述的卤化物与粘合剂的质量比为，1∶0.05～0.12。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101734286A CN101195740A (zh) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 碱土金属硫酸盐的新用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNA2007101734286A CN101195740A (zh) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 碱土金属硫酸盐的新用途 |
Publications (1)
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| CN101195740A true CN101195740A (zh) | 2008-06-11 |
Family
ID=39546368
Family Applications (1)
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| CNA2007101734286A Pending CN101195740A (zh) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 碱土金属硫酸盐的新用途 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN101195740A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107141856A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-08 | 青岛高智高新科技有限公司 | 一种具有超强防辐射新材料的制备方法 |
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2007
- 2007-12-27 CN CNA2007101734286A patent/CN101195740A/zh active Pending
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| CN107141856A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-08 | 青岛高智高新科技有限公司 | 一种具有超强防辐射新材料的制备方法 |
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