本發(fā)明屬于薄膜、被動(dòng)制冷領(lǐng)域，具體涉及一種高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法。

背景技術(shù)：

1、太陽照射和設(shè)備工作產(chǎn)生的損耗使物體表面和內(nèi)部溫度都升高，特別是如今全球氣溫上升的夏季，可能影響到了設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至是其周圍居民的人生安全。通過大氣窗口(8-13?μm)自發(fā)地將熱量散發(fā)到外太空，而不消耗任何能量或釋放二氧化碳的輻射冷卻技術(shù)，因其易于使用和可擴(kuò)展性而具有前景。

2、目前大多數(shù)研究人員只是在具有選擇性高發(fā)射聚合物材料的基礎(chǔ)上，通過創(chuàng)造多孔或者填充介電粒子對太陽光進(jìn)行散射來獲得高太陽光反射能力以此來實(shí)現(xiàn)輻射制冷性能，很少有人根據(jù)應(yīng)用環(huán)境來需要來進(jìn)行設(shè)計(jì)。僅具有高太陽光反射率和高大氣窗口發(fā)射率（選擇性發(fā)射器）的輻射制冷材料，對具有內(nèi)熱源的冷卻物體來說，其降溫效果并不明顯。對于具有內(nèi)熱源物體，其溫度往往高于周圍環(huán)境溫度，此時(shí)與選擇性發(fā)射器材料相比，寬譜帶發(fā)射材料（整個(gè)中紅外波段都具有高的發(fā)射率）能提高更多的制冷功率，并且溫度高的物質(zhì)總是向溫度低的物質(zhì)傳遞能量，增大輻射制冷材料的導(dǎo)熱能力能為被冷卻物體提供更多制冷功率。在實(shí)際生活中，傳統(tǒng)的輻射冷卻方式往往因?yàn)楸焕鋮s的物體通常具有較大的熱容量，只能被冷卻到略低于或接近環(huán)境的溫度，所以大多數(shù)時(shí)刻被冷卻物體的溫度都是高于環(huán)境溫度的。因此，如何制備一種具有高導(dǎo)熱率的輻射制冷材料成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法。

2、為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，所述的制備方法包括pvdf/st復(fù)合膜刮涂液的制備和pvdf/st復(fù)合膜薄膜的成型兩個(gè)步驟。首先，將st與dmf進(jìn)行混合，并在細(xì)胞粉碎機(jī)下分散后，在分散均勻的st溶液中加pvdf粉末，并在水浴鍋中攪拌加熱，使pvdf粉末完全溶解于st溶液中，最后，將其取出放置在恒溫加熱的磁力攪拌機(jī)上攪拌而獲得分散均勻的pvdf/st刮涂液。第二步制備pvdf/st復(fù)合薄膜，采用刮涂的方式將溶液刮涂到干凈的al基底上，并在加熱鋁臺固化之后將其放置于烘箱中干燥，最終制得pvdf/st復(fù)合膜薄膜。

3、所述的細(xì)胞粉碎機(jī)的工作參數(shù)為攪拌3-5?s，間停3-5?s，總時(shí)長10-20?min。

4、n-n二甲基甲酰胺與鈦酸鍶粉體、pvdf粉體的質(zhì)量比為10：1-3：1。

5、pvdf粉體的加入st分散液時(shí)需要邊攪拌便加入，以縮短其溶解時(shí)間和在容積壁上藥品的殘留；水浴鍋的工作轉(zhuǎn)速為300-500?r/min，工作溫度60-70?℃，攪拌時(shí)長1.5-2.0h；磁力攪拌機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為800-1000?r/min，工作溫度60-70?℃，攪拌時(shí)長4-5?h。

6、加熱鋁臺是為了讓刮涂液在基板上固化，同時(shí)降低其從基板上脫了的可能，鋁臺工作溫度為90-100?℃；干燥箱工作溫度為90-100℃，工作時(shí)間為1-2?h。

7、基板為經(jīng)過240目砂紙打磨的金屬鋁板。

8、本發(fā)明的有益效果是：本申請?zhí)峁┘夹g(shù)方案采用包括pvdf/st復(fù)合膜刮涂液的制備和pvdf/st復(fù)合膜薄膜的成型兩個(gè)步驟來制備所述的輻射冷卻復(fù)合薄膜，其中，在pvdf/st復(fù)合膜薄膜的成型時(shí)是通過將制備的pvdf/st復(fù)合膜薄膜刮涂液刮抹到基板上后再在加熱鋁臺固化并移入干燥箱烘干實(shí)現(xiàn)的。st和pvdf形成界面對太陽光的強(qiáng)烈散射，使得制備的pvdf/st復(fù)合膜薄膜具有較高太陽光發(fā)射率（r0.5-0.8?μm=88%），從而減少被冷卻物體對太陽光能量的吸收；同時(shí)st的填充使pvdf從選擇形發(fā)射器轉(zhuǎn)變?yōu)閷捵V帶發(fā)射器（e2.5-25?μm=97%），提高了被冷卻物體熱量以紅外線微波形式發(fā)射到空中的能力，使所述的冷卻復(fù)合薄膜具備在太陽照射下可以實(shí)現(xiàn)降溫的功能；復(fù)合膜中st的填充構(gòu)建導(dǎo)熱通道，提高了復(fù)合膜整體的導(dǎo)熱能力(導(dǎo)熱系數(shù)為1.97?w/(m·k))，從而進(jìn)一步提高了復(fù)合膜對于高于環(huán)境溫度（或具有內(nèi)熱源）物體的冷卻能力。

技術(shù)特征：

1.一種高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：所述的制備方法包括pvdf/st復(fù)合膜刮涂液制備和pvdf/st復(fù)合膜成型兩個(gè)步驟，其中pvdf/st復(fù)合膜刮的成型是通過將制備的pvdf/st復(fù)合膜刮涂液制備刮涂到基板上后再在經(jīng)過固化烘干實(shí)現(xiàn)的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：首先，先將n-n二甲基甲酰胺與鈦酸鍶粉體按一定質(zhì)量比進(jìn)行混合，然后在通過細(xì)胞粉碎機(jī)進(jìn)行分散制得鈦酸鍶分散液。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：所述的n-n二甲基甲酰胺與鈦酸鍶粉體的質(zhì)量比為10:1-3，細(xì)胞粉碎機(jī)的工作參數(shù)為攪拌3-5?s，間停3-5?s，總時(shí)長10-20?min。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：st分散制備完成后，向其加入1份的pvdf粉體，并使其在水浴鍋中完全溶解，之后移至磁力攪拌機(jī)上進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，使其充分分散，最終制得pvdf/st復(fù)合膜刮涂液。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：pvdf粉體的加入st分散液時(shí)需要邊攪拌便加入，以縮短其溶解時(shí)間和在容積壁上藥品的殘留；水浴鍋的工作轉(zhuǎn)速為300-500?r/min，工作溫度60-70?℃，攪拌時(shí)長1.5-2.0?h；磁力攪拌機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為800-1000?r/min，工作溫度60-70?℃，攪拌時(shí)長4-5?h。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：采用刮涂的方式將所制備的pvdf/st復(fù)合膜刮涂液刮涂到干凈的基板上，并在加熱鋁臺固化之后將其放置于烘箱中干燥，最終制得pvdf/st復(fù)合膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：加熱鋁臺是為了讓刮涂液在基板上固化，同時(shí)降低其從基板上脫了的可能，鋁臺工作溫度為90-100℃；干燥箱工作溫度為90-100℃，工作時(shí)間為1-2?h。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，其特征在于：基板為經(jīng)過240目砂紙打磨的金屬鋁板。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及薄膜、輻射制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種高導(dǎo)熱輻射制冷復(fù)合膜的制備方法，本發(fā)明選擇在大氣窗口波段具有高發(fā)射的聚偏二氟乙烯（PVDF）作為聚合物基質(zhì)材料；選擇具有高折射率、寬禁帶系數(shù)，高導(dǎo)熱系數(shù)的鈦酸鍶（ST）粉體作為填充顆粒。通過調(diào)節(jié)PVDF與ST的質(zhì)量比和復(fù)合膜的厚度來優(yōu)化復(fù)合膜日間輻射制冷性能，最終制備的復(fù)合膜在具有中外波段高發(fā)射率（2.5?25μm）、可見光?近紅外高反射率特征之外，還具有柔性、高導(dǎo)熱等特點(diǎn)，從而能給被冷卻物體（特別是高于環(huán)境溫度具有內(nèi)熱源的物體）提供更多的冷卻功率。

技術(shù)研發(fā)人員：康喆,劉斌,陳杰,譚新玉,齊貴廣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國長江電力股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19