一种基于辐射冷却的智能调温材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于辐射冷却的智能调温材料及其制备方法，该智能调温材料包括上下两层，上层为发射材料层，下层为反射材料层，本发明专利技术的反射材料层反射太阳光，阻止太阳辐射热进入智能调温材料，同时发射材料层能够根据环境温度的变化做出实时响应，通过可逆相变调节自身发射率，进而调节发射功率，起到温度控制的作用；本发明专利技术可以维持目标物体温度的恒定，既解决了无主动式温控设备情况下的问题，又可在有温控设备的情况下实现节能，是未来节能减排和温度控制的重要手段；相比之前提到的智能调温材料，本发明专利技术的产物为二氧化钒颗粒与有机体系分散基质构成的复合型薄膜，在制备的过程较为简单的同时，又能够保持良好的光学性质。

【技术实现步骤摘要】
一种基于辐射冷却的智能调温材料及其制备方法
本专利技术属于材料科学
，具体涉及一种基于辐射冷却的智能调温材料及其制备方法。
技术介绍
大气层由氮气、氧气和水蒸气等组成，充当了辐射冷却半透明介质。在大多数波长带中由于大气的低透过率，会减弱从地面到宇宙的热辐射。然而，在8-13μm波长范围内，大气却对热辐射呈现高度透过的性质。因此从理论上来讲，在大气窗口具有高发射率的地面物体都可以向外太空辐射热量。有研究团队利用二氧化钒材料的相变特性，设计实现了一种智能太阳光反射器，以金属铝作为反射板，通过化学气相沉积的方法在金属铝上生长了1200nm的二氧化硅，并通过光刻技术在顶层形成二氧化钒纳米块。研究表明，相变温度前后材料的发射率差值在48％左右。也有研究团队提出一种基于相变的光子纳米结构，由上下两部分组成，上部为二氧化钛、二氧化钒和硒化锌的交替层，下部为金属银作为反射层，利用法布里-珀罗茨共振空腔原理，材料在相变温度前后的发射率差值达到了50％。上述智能调温材料虽然能够在一定程度上被动地维持温度恒定，但是由于存在法布里-珀罗茨共振空腔，或者利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于辐射冷却的智能调温材料，其特征在于：包括上下两层，上层为发射材料层，下层为反射材料层；/n所述发射材料层由球形颗粒和有机体系分散基质组成，所述球形颗粒为二氧化钒，直径尺寸为10～100nm，并通过掺杂离子调节相变温度，所述掺杂离子为W

【技术特征摘要】
1.一种基于辐射冷却的智能调温材料，其特征在于：包括上下两层，上层为发射材料层，下层为反射材料层；
所述发射材料层由球形颗粒和有机体系分散基质组成，所述球形颗粒为二氧化钒，直径尺寸为10～100nm，并通过掺杂离子调节相变温度，所述掺杂离子为W6+、Mo6+、Nb5+、Ru4+、F-或Mg2+，所述有机体系分散基质可为聚氨酯、丙烯酸和聚乙烯吡咯烷酮中的一种；
所述反射材料层由银或铝构成。


2.根据权利要求1所述的一种基于辐射冷却的智能调温材料，其特征在于：所述发射材料层的厚度为10～100μm。


3.根据权利要求1所述的一种基于辐射冷却的智能调温材料，其特征在于：所述反射材料层的厚度为200nm～100μm。


4.一种基于辐射冷却的智能调温材料的制备方法，其特征在于，按照下列步骤进行：
步骤一、将二氧化钒颗粒缓慢放入乙醇溶液中，通过磁力搅拌器于20-25℃条件下搅拌30～120分钟，得到分散均匀的混合溶液，再向混合溶液中缓慢加入有机体系分散基质，继续搅拌30～120分钟，使二氧化钒颗粒与有机体系分散基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德宝，周志华，刘俊伟，焦时飞，张卓奋，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12