CN209178283U - 散射辐射降温随机堆积微球涂层 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散射辐射降温随机堆积微球涂层，涂层包括喷涂或刷涂在基材上的微球颗粒单层涂层，微球颗粒单层涂层内随机堆积有微球颗粒，微球颗粒为金属氧化物中的一种或多种，微球颗粒的粒径为0.15‑100μm，所述微球颗粒的堆积密度为40‑80％，并且，所述微球颗粒单层涂层的厚度20‑1000μm。本实用新型采用随机堆积微球单层涂层，控制其粒径、堆积度、涂层厚度等，同时具有散射辐射降温功能。其太阳光反射率可达0.9‑0.98，在大气窗口波段8‑13μm范围内平均发射率可达0.9‑0.96，被动式辐射制冷功率为50‑120W/m²，可将涂层下(物体)表面降温5‑10℃。

Description

散射辐射降温随机堆积微球涂层

技术领域

本实用新型涉及化学材料领域，尤其涉及的是一种散射辐射降温随机堆积微球涂层。

背景技术

现有技术中：

1、CN201310530299-一种黑体用热辐射涂层

该对比文件实用新型了一种黑体用热辐射涂层，包括基料、添加剂、粘合剂、增塑剂和溶剂，基料与添加剂选自锌铝尖晶石粉、铬铝尖晶石粉、钛铁矿粉、碳化硼、氧化铁、硅微粉的五种或全部。

对比文件用于炉膛等内部，利用其高发射率提高能量利用效率；而不能向天空辐射特定的红外波段。

2、CN201510846914-一种辐射制冷双层纳米涂层及其制备方法

对比文件采用双层涂层，上层为反射纳米颗粒涂层，下层为发射纳米颗粒涂层；

对比实用新型专利采用的颗粒粒径不超过1000nm；

对比文件的太阳光反射率在辐射波段0.3-3μm范围内平均反射率可达 0.75，在大气窗口波段8-13μm范围内平均发射率仅0.88；对比文件需要双层设置，使用纳米级颗粒，要求较高。

3、CN201310262141-满足太阳能集热和辐射制冷的选择性吸收发射复合材料

对比文件在基板上依次设有选择性吸收层和选择性发射层，白天在太阳辐照较强的光谱区有高吸收率，而在中远红外光谱区具有低发射率，在晚上空间辐射制冷的光谱区有高发射率，而在中远红外其他光谱区具有低发射率，实现太阳能集热和辐射制冷的双重功能；对比文件只能使用在白天。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种随机堆积微球单层物质，同时具有散射辐射降温功能的散射辐射降温随机堆积微球涂层。

本实用新型的技术方案如下：一种散射辐射降温随机堆积微球涂层，包括喷涂或刷涂在基材上的微球颗粒单层涂层，其中，所述微球颗粒单层涂层内随机堆积有微球颗粒，所述微球颗粒为金属氧化物中的一种或多种，或者，所述微球颗粒为非金属氧化物SiO₂；所述微球颗粒的粒径为0.15-100 μm，所述微球颗粒的堆积密度为40-80％，并且，所述微球颗粒单层涂层的厚度2-1000μm。

应用于上述技术方案，所述的散射辐射降温随机堆积微球涂层中，所述微球颗粒的粒径为0.2-10μm。

应用于各个上述技术方案，所述的散射辐射降温随机堆积微球涂层中，所述微球颗粒为TiO₂\CuO中的一种或多种。

应用于各个上述技术方案，所述的散射辐射降温随机堆积微球涂层中，所述微球颗粒为SiO₂球体，所述微球颗粒的粒径为2μm，所述微球颗粒的堆积密度为60％，并且，所述微球颗粒单层涂层的厚度500μm。

采用上述方案，本实用新型的有益效果为：

(1)仅为随机堆积微球单层物质，同时具有具有散射辐射降温功能；

(2)本实用新型在太阳光反射率可达0.9-0.98，在大气窗口波段 8-13μm范围内平均发射率可达0.9-0.96，被动式辐射制冷功率为 50-120W/m²，可将涂层下(物体)表面降温5-10℃，效果远胜于现有报道水平。

(3)施工方法简单；

(4)采用的是微米材料，而非纳米材料，原料更易于制备。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

实施例1

本实施例提供了一种散射辐射降温随机堆积微球涂层，如图1所示，散射辐射降温随机堆积微球涂层包括喷涂或刷涂在基材2上的微球颗粒单层涂层1，其中，基材可以为金属、木质、塑胶等材料，此处不做任何限制。

另外，基材2也可以为一熔融状态的薄膜材料，微球颗粒单层涂层1 喷涂在熔融状态的基材2后，可以形成一整体的薄膜层，薄膜层的整体厚度为2-1000μm。

微球颗粒单层涂层1内随机堆积有微球颗粒3，微球颗粒3为金属氧化物中的一种或多种，或者，所述微球颗粒为非金属氧化物SiO₂；其中，微球颗粒为TiO₂\SiO₂\CuO中的一种或多种，微球颗粒的粒径采用0.15-100μm 的微球颗粒，其优选为0.2-10μm，微球颗粒单层涂层1中，微球颗粒3的堆积密度为40-80％，并且，微球颗粒单层涂层1的厚度为2-1000μm。

例如：微球颗粒3为SiO₂球体，微球颗粒3的粒径为2μm，微球颗粒 3的堆积密度为60％，并且，微球颗粒单层涂层的厚度500μm。又如，微球颗粒3可以使用直径在0.2-0.25μm的TiO₂颗粒，或者，使用直径在在 50-150μm的TiO₂空心球。

实施例2

本实施例提供了一种散射辐射降温随机堆积微球涂层的制备方法，其用于制备出实施例1中散射辐射降温随机堆积微球涂层，其包括如下步骤： S1：首先将微球颗粒与水混合形成喷涂溶液，或者，将微球颗粒与水混合形成刷涂胶体，其中，微球颗粒为金属氧化物中的一种或多种，或者，所述微球颗粒为非金属氧化物SiO₂；优选为采用的微球颗粒为TiO₂\SiO₂\CuO 中的一种或多种，并且，采用的微球颗粒的粒径为0.15-100μm，优选为 0.2-10μm。喷涂或刷涂可以根据选择的要喷涂或刷涂的基材确定，以使微球颗粒可以跟基材结合到一起即可。

然后，步骤S2：将配置好的喷涂溶液喷涂在基材上，或者，将配置好的刷涂胶体刷涂在基材上，基材可以为金属、木质、塑胶等材料，喷涂或刷涂后形成微球颗粒单层涂层，并且，喷涂或刷涂时，使所述微球颗粒的堆积密度为40-80％，使所述微球颗粒单层涂层的厚度2-1000μm；或者，基材2也可以为一熔融状态的薄膜材料，微球颗粒单层涂层1在喷涂时，可以嵌入到熔融状态的薄膜材料内部，从而可以形成一整体的薄膜层，这时，可以使薄膜层的整体厚度为2-1000μm。

并且，为了更好的以使微球颗粒可以跟基材结合到一起，还在喷涂溶液中加入浓度在0.0001％-0.01％的表面活性剂。

例如，采用的微球颗粒为SiO₂球体，微球颗粒的粒径为2μm，微球颗粒的堆积密度为60％，并且，微球颗粒单层涂层的厚度500μm。又如，微球颗粒可以使用直径在0.2-0.25μm的TiO₂颗粒，或者，使用直径在50-150μm 的TiO₂空心球。

本申请采用随机堆积微球单层涂层，控制其粒径、堆积度、涂层厚度等，同时具有散射辐射降温功能。

并且，可根据不同的基体材料，采用水、表面活性剂、胶体等进行喷涂或者刷涂，涂装简单，应用范围广。

本申请的散射辐射降温随机堆积微球涂层的太阳光反射率可达 0.9-0.98，在大气窗口波段8-13μm范围内平均发射率可达0.9-0.96，被动式辐射制冷功率为50-120W/m²，可将涂层下(物体)表面降温5-10℃。

对于直径2μm的SiO₂球体，其随机堆积比率60％，涂层厚度500μm 时，太阳光吸收率可以低至3％，此时可以将涂层下(物体)表面降温5-10℃。

本申请的散射辐射降温随机堆积微球涂层用于向天空辐射特定的红外波段，具有很高的中红外(8-13m)辐射率，仅含有组分少的基材以及用于涂装的溶剂型粘合剂辅助材料。成分少，效果更为突出,辐射制冷功率可达 120W/m²。

本申请的散射辐射降温随机堆积微球涂层不论是在白天(太阳光照强烈)还是晚上(太阳光照不强烈)皆具有非常强的远红外辐射制冷功能，实现了散射辐射降温效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种散射辐射降温随机堆积微球涂层，其特征在于：

包括喷涂或刷涂在基材上的微球颗粒单层涂层，其中，所述微球颗粒单层涂层内随机堆积有微球颗粒，所述微球颗粒为金属氧化物中的一种或多种，或者，所述微球颗粒为非金属氧化物SiO₂；所述微球颗粒的粒径为0.15-100μm，所述微球颗粒的堆积密度为40-80％，并且，所述微球颗粒单层涂层的厚度2-1000μm。

2.据权利要求1所述的散射辐射降温随机堆积微球涂层，其特征在于：所述微球颗粒的粒径为0.2-10μm。

3.根据权利要求1所述的散射辐射降温随机堆积微球涂层，其特征在于：所述微球颗粒为TiO₂\CuO中的一种或多种。

4.据权利要求1所述的散射辐射降温随机堆积微球涂层，其特征在于：所述微球颗粒为SiO₂球体，所述微球颗粒的粒径为2μm，所述微球颗粒的堆积密度为60％，并且，所述微球颗粒单层涂层的厚度500μm。