【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料制备领域，具体涉及一种高性能多孔辐射制冷填料及其制备方法。
技术介绍
1、辐射制冷涂料是近年来一种新兴的涂料产品。这类产品主要应用于室外环境，如墙面，衣物，车漆等，主要有两个核心性能要求，一方面，要求涂层具有优异的太阳光反射性能，能够最大限度减少太阳光入射，减少能量输入。另一方面，这类涂层要求具有优异的“大气窗口”（8-13μm）发射性能，能够将热量永久的排放到大气层外的宇宙中去，从而实现优异的散热性能。
2、实现辐射制冷功能的核心是涂料内的填料。众所周知，氧化钛材料具有非常高的折射率，高折射率特性赋予了其优异的太阳光反射率与遮盖力，是制备辐射制冷填料的理想原料。然而，这种材料在实际使用中存在以下问题：
3、氧化钛有三种晶型，分别为金红石型，锐钛矿型以及板钛矿型。氧化钛的晶型受到生产工艺与合成条件的影响。因此，在实际生产中，很难以低成本获得晶型质量稳定、纯度高的金红石型钛白粉，而不同晶型含量的差别会大大影响辐射制冷效果。
4、此外，现有研究显示，具有一定孔径的多孔材料可以增强其对太阳光的散射效果，从而提高太阳光的反射效率。但现有技术中所报道材料均为高分子材料，目前还没报道采用多孔的无机非晶态材料制备辐射制冷材料。高分子材料本征的折射率低，其材料本身对太阳光的反射作用有限。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种高性能多孔辐射制冷填料及其制备方法，以氧化钛为原料，将其制备为非晶态结构的材料，避免不
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1. 按重量份计，取10-20份氧化硅、25-40份氧化钛和10-20份稀土氧化物，充分混合后依次进行球磨、烧结、淬火步骤，得到粗料粉体；
5、s2. 取氧化石墨，加入适量水与分散剂，混合均匀后进行球磨、砂磨步骤，得到中值粒径为6μm的石墨浆料；
6、s3. 按重量份计，取25-35份所述石墨浆料、18-25份水、2份聚乙烯醇和25-32份所述粗料粉体混合，充分搅拌后烘干，得到块状材料；
7、s4. 对所述块状材料进行高温处理，然后置于冷水中快速冷却，得到所述多孔辐射制冷填料。
8、在某实施方案中，步骤s1中，所述稀土氧化物包括氧化铈和氧化镧。
9、在某实施方案中，步骤s1中，所述稀土氧化物还包括氧化钇、氧化钐和/或氧化铕。
10、在某实施方案中，步骤s1中，所述烧结包括在1380-1410℃下烧结4-4.5h。
11、在某实施方案中，步骤s1中，球磨采用行星式球磨机进行，淬火为将烧结得到的料液倒入水中进行冷淬；
12、在某实施方案中，步骤s2中，所述氧化石墨的粒度为40目，氧化石墨、水和分散剂的质量比为25-35:50-65:5-10，所述分散剂选自byk121分散剂。
13、在某实施方案中，步骤s2中，所述砂磨采用砂磨机进行，砂磨机的转速设定为1000r/min。
14、在某实施方案中，步骤s3中，所述烘干温度为90℃。
15、在某实施方案中，步骤s4中，所述高温处理的具体操作为：先于450℃下保温30min，然后升温至950-980℃，保持40-60min。
16、本专利技术还提供上述的制备方法得到的高性能多孔辐射制冷填料。
17、本专利技术通过配方调控，熔炼烧结出由氧化硅、氧化钛和稀土氧化物组成的非晶态粉体材料。其中，氧化硅本身具有优异的化学稳定性，也是形成玻璃的重要材料，利用氧化硅为原料，一方面可以提高所形成的非晶体材料的化学稳定性，另一方面，硅具有+4价的价态结构，在非晶态分子结构中，可以提高整个非晶态结构的稳定性，避免微晶析出等情况出现。
18、镧铈作为重核元素，其氧化物本身就是高折射率材料，镧铈材料的加入不会影响非晶态材料整体的折射率。另一方面，镧铈氧化物材料本身就具有高大气窗口发射率。因此，以镧铈氧化物、氧化硅和氧化钛形成的非晶态材料可以同时具有高反射率和高大气窗口发射率，保证了辐射制冷效果的实现。
19、另外，现有技术中，有学者报道利用镧对氧化铈进行掺杂后，可以提高氧化铈自身在9-14微米的发射率，基于此，本专利技术通过额外选择其他稀土氧化物，利用氧化镧、氧化铈、氧化钇、氧化钐、氧化铕进行多稀土共掺杂，形成杂乱无序的高熵稀土材料，进一步提高材料结构内原子的无序度，从而提高材料的发射效果。
20、最后，本专利技术利用机械研磨的方式制备出具有一定粒径的氧化石墨，并以该氧化石墨材料为致孔模板材料，与上述非晶态粉体材料混合后进行二次烧结，通过精确控制烧结工艺，将氧化石墨烧掉的同时，最大程度保持其留下的孔结构，最终获得具有多孔结构的辐射制冷材料。
21、本专利技术的有益效果是：
22、1. 本专利技术制备的高性能多孔辐射制冷填料为非晶态结构，可有效避免因材料中存在不同晶形而影响其辐射制冷效果。
23、2. 本专利技术制备的辐射制冷材料中，多孔结构与材料自身优异的折射性能相互协同，进一步提升了材料的太阳光反射效率和大气窗口发射率。
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1.一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述稀土氧化物包括氧化铈和氧化镧。
3.根据权利要求2所述的一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述稀土氧化物还包括氧化钇、氧化钐和/或氧化铕。
4.根据权利要求1所述的一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述烧结包括在1380-1410℃下烧结4-4.5h。
5.根据权利要求1所述的一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述氧化石墨的粒度为40目。
6.根据权利要求1所述的一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烘干温度为90℃。
7.根据权利要求1所述的一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述高温处理的具体操作为：先于450℃下保温30min，然后升温至950-980℃，保持40-60min。
8.根据权利要求1-
...【技术特征摘要】
1.一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述稀土氧化物包括氧化铈和氧化镧。
3.根据权利要求2所述的一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述稀土氧化物还包括氧化钇、氧化钐和/或氧化铕。
4.根据权利要求1所述的一种高性能多孔辐射制冷填料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述烧结包括在1380-1410℃下烧结4-4.5h。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：金文龙，张俊辉，潘文龙，邓杰，吴德平，邓冰，刘虎威，颜世强，宋军，张骞，
申请(专利权)人：中稀易涂科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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