一种超冷复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳能被动辐射冷却技术领域，尤其涉及一种超冷复合材料及其制备方法；复合材料，包括：氟碳纳米颗粒

【技术实现步骤摘要】
一种超冷复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能被动辐射冷却
，尤其涉及一种超冷复合材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]太阳辐射
(
波长
0.3
μ
m
‑
2.5
μ
m)
照射到地表物体一部分被地表物体反射，另一部分被地表物体吸收用于提高物体自身温度；同时由于任何温度高于绝对零度
(
‑
270℃)
的物体均向周围发射波长
2.5
μ
m
～
25
μ
m
红外线电磁辐射，其中的波长3μ
m
～5μ
m、8
μ
m
～
13
μ
m
电磁辐射不会被大气吸收，通过“大气空窗区”排放到温度接近绝对零度的外部太空，并且不会回流，有助于降低地表物体温度实现其自身冷却，而其余范围红外辐射则会被物体表面大气部分截留，但仍有一定的冷却效果
。
[0003]现有技术中，超冷材料一方面能够降低对太阳辐射
(
波长
0.3
μ
m
‑
2.5
μ
m)
吸收，减少热量进入；另一方面超冷材料针对其自身产生8μ
m
～
13
μ
m
波长的红外辐射具有较高的发射率，使该波段范围红外线可以直接穿过大气层进入太空，进而从两方面实现太阳辐射下超冷材料降温和冷却
。
[0004]但现有技术中超冷材料仍存在以下缺陷：一方面，现有超冷材料将绝大部分太阳辐射
(
波长
0.3
μ
m
‑
2.5
μ
m)
以原波长反射出去，使得反射光很容易被超冷材料附近大气吸收，在超冷复合材料表面形成大气保温层，不利于超冷复合材料表面向外界热传导散热；
[0005]另一方面，作为建筑涂料时还应考虑建筑内部环境辐射红外波长经建筑涂料发射散失；低温时建筑物经加设保温层等保温处理虽然可以减少热传导，但对建筑物表面以热辐射方式散失并没有有效手段，超冷材料往往可以加剧建筑物内热量以热辐射方式散失
。
现有技术中，超冷复合材料作为建筑涂料时，难以满足低温时建筑物保暖需求
。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种超冷复合材料及其制备方法，解决了现有技术中超冷复合材料存在的容易在超冷材料表面形成大气保温层，不利于超冷材料表面向外界热传导散热和难以满足低温时建筑物保暖需求等问题中的至少一个
。
[0007]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种超冷复合材料，包括：氟碳纳米颗粒
30
～
75
质量份
、
三氧化二铁纳米颗粒2～6质量份
、
碳化硅纳米颗粒1～3质量份
、
二氧化硅纳米颗粒1～3质量份
、
氧化镁纳米颗粒
15
～
30
质量份；所述氟碳纳米颗粒中位粒径为
50nm
～
100nm
；所述碳化硅纳米颗粒中位粒径为
25nm
～
45nm
；所述二氧化硅纳米颗粒中位粒径为
20nm
～
50nm
；所述氧化镁纳米颗粒中位粒径为
40nm
～
50nm。
[0009]优选地，所述三氧化二铁纳米颗粒中位粒径为
20nm
～
50nm。
[0010]优选地，所述碳化硅纳米颗粒中位粒径为
25nm
～
45nm。
[0011]优选地，所述氧化镁纳米颗粒中位粒径为
40nm
～
50nm。
[0012]优选地，所述二氧化硅纳米颗粒中位粒径为
20nm
～
50nm。
[0013]优选地，所述二氧化硅纳米颗粒中位粒径为
30nm
～
45nm。
[0014]优选地，所述超冷复合材料包括：氟碳纳米颗粒
40
～
60
份
、
三氧化二铁纳米颗粒3～5份
、
碳化硅纳米颗粒
1.5
～
2.5
份
、
二氧化硅纳米颗粒
1.5
～
2.5
份
、
氧化镁纳米颗粒
18
～
25
份；所述超冷复合材料各组分中位粒径满足：三氧化二铁纳米颗粒中位粒径为
30nm
～
45nm
；氟碳纳米颗粒中位粒径为
50nm
～
80nm
；碳化硅纳米颗粒中位粒径为
25nm
～～
40nm。
[0015]一种超冷复合材料的制备方法，用于制备上述超冷复合材料，包括：
[0016]步骤一
、
氟碳纳米颗粒在搅拌条件下均匀分散到去离子水中，得到组分
A
；
[0017]步骤二
、
组分
A
中加入三氧化二铁纳米颗粒分散后得到组分
B
；
[0018]步骤三
、
向组分
B
加入碳化硅纳米颗粒
、
二氧化硅纳米颗粒分散后得到组分
C
；
[0019]步骤四
、
向组分
C
中加入氧化镁纳米颗粒分散后得到组分
D
；
[0020]步骤五
、
向组分
D
中加入溶剂和改性剂分散后得到辐射超冷复合材料
。
[0021]优选地，步骤五中溶剂用量为组分
D
质量的3％～8％；硅烷偶联剂的用量为组分
D
质量的
0.2
％～
1.0
％
。
[0022]优选地，所述硅烷偶联剂为：
A171
或
A151
；所述溶剂为甲醇或乙醇
。
与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0023](1)
本专利技术通过采用多种纳米颗粒复合材料体系，降低太阳辐射反射，实现对太阳辐射吸收和波长调制，使得发射光线波长处于8μ
m
～
13
μ
m
区域，降低因太阳辐射因反射被大气吸收产生的保温层效应，提高了热发射散热能力；
[0024](2)
本专利技术的超冷复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超冷复合材料，其特征在于，包括：氟碳纳米颗粒
30
～
75
质量份
、
三氧化二铁纳米颗粒2～6质量份
、
碳化硅纳米颗粒1～3质量份
、
二氧化硅纳米颗粒1～3质量份
、
氧化镁纳米颗粒
15
～
30
质量份；所述氟碳纳米颗粒中位粒径为
50nm
～
100nm
；所述碳化硅纳米颗粒中位粒径为
25nm
～
45nm
；所述二氧化硅纳米颗粒中位粒径为
20nm
～
50nm
；所述氧化镁纳米颗粒中位粒径为
40nm
～
50nm。2.
根据权利要求1所述的超冷复合材料，其特征在于，所述三氧化二铁纳米颗粒中位粒径为
20nm
～
50nm。3.
根据权利要求2所述的超冷复合材料，其特征在于，所述碳化硅纳米颗粒中位粒径为
25nm
～
45nm。4.
根据权利要求3所述的超冷复合材料，其特征在于，所述氧化镁纳米颗粒中位粒径为
40nm
～
50nm。5.
根据权利要求4所述的超冷复合材料，其特征在于，所述二氧化硅纳米颗粒中位粒径为
20nm
～
50nm。6.
根据权利要求5所述的超冷复合材料，其特征在于，所述二氧化硅纳米颗粒中位粒径为
30nm
～
45nm。7.
根据权利要求6所述的超冷复合材料，其特征在于，所述超冷复合材料包括：氟碳纳米颗粒
40
～
60
份
、
三氧化二铁纳米颗粒3～5份
、
碳化硅纳米颗粒
1.5

【专利技术属性】
技术研发人员：徐全胜，谷现良，于新巧，
申请(专利权)人：北京市建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：