【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳光反射能力得到提高的辐射冷却涂料，更具体地，涉及通过增加入射太阳光的反射能力来阻止从入射太阳光的能量流入以及通过提高通过长波红外线放射的能量释放来发挥辐射冷却功能的辐射冷却涂料。
技术介绍
1、通常，必须使用能量来冷却，例如，冰箱、空调等广泛使用的冷却设备利用通过将电能(压缩机)转化为机械能来压缩制冷剂后吸收压缩的制冷剂膨胀时产生的热量的原理来进行冷却。
2、即，为了实现使热量从低温处向高温处移动的冷却，应使用能量。
3、然而，辐射冷却通过称为红外线放射的不使用能量的自发的过程来与地球大气圈外而非在冷却体周围发生热交换，是一种不消耗能量即可冷却的新技术。
4、即，从冷却体到地球大气圈外的基于辐射的热交换通过作为无需能量的自发的过程的热辐射(红外线放射)来实现。
5、当接近热的物体时，即使周围的空气不热也可以感受到热，这就是通过辐射的热能传导。
6、热辐射为即使不与热源直接接触或不通过媒介物质也可以的热传递方法，通过释放电磁波来实现热传递，因此无需介质，以光的速度传导到天文学距离。
7、绝对温度(0k)以上的所有物体都具有热能而发出热辐射，此时发出的辐射能由物体的温度、表面积以及表面的性质来决定。
8、零能耗辐射冷却的核心为不吸收并最大限度反射入射太阳光，有效向地球大气圈外释放物体所具有的热能。
9、为此，物体的能量以不被地球大气圈吸收的8μm至13μm波长的长波红外线(又称为大气窗区(sky window)区间)来排
10、8μm至13μm波长以外的红外线在通过地球大气圈的过程中被大气中的二氧化碳、水蒸气等吸收，不发生地球表面的物体与宇宙空间之前的热传递。
11、为了辐射冷却，应该很好地放射红外线，为此，应具有能够很好地吸收所要放射的红外线的物性。
12、尤其，某些材料为了在有太阳光的昼间也通过进行辐射冷却来获得比周围低的温度，应在各波长带中独立地很好控制光的吸收、反射、透过及辐射。
13、在大部分情况下，主要热源为入射的太阳光，太阳光以紫外线(uv)-可见光线-近红外线的形态到达，为了实现昼间辐射冷却，应最大程度反射且不吸收入射太阳光(紫外线-可见光线-近红外线)的光来最大程度地阻断因太阳光引起的热，自身所具有的热应在表面以红外线的形态很好地放射出去。
14、若能够通过这种方式放射比流入的太阳光的能量更多量的热能，则可以在不耗能的情况下冷却为比周围更低的温度。
15、举个简单的例子，在照射太阳光的白天，易于吸收光的黑色汽车内部的温度很容易上升，但在相对不易吸收且易于反射光的白色汽车的情况下，温度相对不易上升。
16、若汽车的表面不吸收且最大程度反射紫外线-可见光线-近红外线的波长带的光，即，入射太阳光，同时通过放射不被地球大气吸收的8μm至13μm的红外线来排出比因不能100％反射太阳光而流入的能量更多量的汽车的能量，则汽车的温度可以冷却到比周围的温度更低的温度。
17、所有物体都以光的形态向外部放射其自身所带有的能量，在此情况下，放射的光的波长带由物体的表面温度决定。
18、太阳向外部放射紫外线-可见光线-近红外线波长带的光的原因在于太阳的表面温度达6000℃。
19、表面温度为数十摄氏度(℃)的物体向外部放射波长为几到数十微米(例如5μm至100μm)的长波红外线。
20、若在物体表面涂敷抑制长波红外线的放射或重新反射放射的光的材料，则因减少长波红外线放射引起的热损失而具有保温的效果。
21、该现象已应用在冬季服饰中使用，同样，若表面易于引起红外线放射，则该物体易于引起通过热辐射的热释放。
22、除氮气、氧气、氩气以外，地球的大气中还存在少量的水蒸气、二氧化碳等，水蒸气和二氧化碳气体通过吸收向地球外部反射的长波红外线的一部分波长来抑制向外部的放射。
23、代表性的例为“温室效应”，地球大气中的二氧化碳的浓度越高，就越妨碍地球放射的长波红外线向宇宙的释放，因热量无法从地球向宇宙释放而使地球的温度升高。
24、然而，俗称大气窗区的8μm至13μm波长带的长波红外线不被地球大气吸收而易于向地球大气外放射。
25、作为参考，宇宙空间的温度为接近绝对温度0k的–270℃，长波红外线从表面温度为数十摄氏度的地球表面向宇宙放射是热量移动的自然现象。
26、若某种材料很好地以称为大气窗区的8μm至13μm波长带的长波红外线释放自身的热能，则更好地引起辐射冷却。
27、为了充分的太阳光反射，现有的涂料形态的辐射冷却材料(器件)要求厚的涂膜厚度及低的粘合剂含量(高的陶瓷微粒含量)。
28、为了制备辐射冷却涂料，应通过选择颗粒尺寸来筛选适当物性的陶瓷微粒以及使光散射最大化。
29、选在在太阳光带隙中具有高折射率并在大气窗区区域中具有高消光系数(extinction coefficient k)的物质。
30、即使通过陶瓷微粒的尺寸调节和筛选入射太阳光带隙(紫外线-可视光线-近红外线(uv-vis-nir))中具有高折射率的物质来使米氏散射(mie scattering)最大化，也因受限的光散射而在涂膜层厚度低时使辐射冷却涂料的辐射冷却能力和遮盖力受限。
技术实现思路
1、技术问题
2、本专利技术的目的在于，提供如下辐射冷却涂料：在涂料涂膜层内部形成气泡来减少实现辐射冷却性能所需的涂料涂膜层厚度、降低辐射冷却涂料的涂装操作性及涂装难易度，从而能够在辐射冷却涂料内部更为活跃地引起光散射。
3、本专利技术的目的在于，提供如下辐射冷却涂料：即使在小的厚度也示出优秀的辐射冷却性能，无需将涂料涂装至厚的厚度，从而具有优秀的涂装操作性。
4、本专利技术的目的在于，提供如下辐射冷却涂料：因气泡引起的有效的光散射而在增加粘合剂含量的情况下也具有优秀的辐射冷却性能，增加粘合剂含量来提高涂膜层的耐久性。
5、本专利技术的目的在于，提供如下辐射冷却涂料：无论昼夜都具有高的冷却辐射能力，应用在设置于室外的结构物或建筑物时，即使在太阳光炽烈的昼间也使入射太阳光的吸收最小化，很好地保持通过长波红外线放射的热释放来改善辐射冷却性能。
6、本专利技术的目的在于，提供用来解决数据中心、通讯设备或中继设备等设置在室外时因内部积热使设备温度上升而产生的问题的辐射冷却涂料。
7、技术方案
8、本专利技术一实施例的辐射冷却涂料由起到颜料(pigment)作用的陶瓷(ceramic)微粒、起到粘合剂(binder)作用的聚合物树脂(polymer resin)以及溶剂(solvent)构成，涂敷在基板上后形成涂料涂膜层，上述涂料涂膜层最大限度反射入射太阳光并使吸收最小化，同时，通过使相当于8μm至13μm的长波红外线的放射(emission)最大化来阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种辐射冷却涂料，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述涂料涂膜层根据上述溶剂将上述陶瓷微粒处理为亲水性或疏水性，与上述聚合物粘合剂一同均质混合来在陶瓷微粒表面形成上述气泡，从而形成上述陶瓷微粒与上述气泡的结合物。
3.根据权利要求2所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述结合物在上述陶瓷微粒与上述气泡之间的界面及上述气泡与上述聚合物粘合剂之间的界面中的至少一种界面中以不减少上述长波红外线放射的方式增加上述入射太阳光的反射，随着上述气泡体积的增加，减少上述涂料涂膜层的厚度及上述陶瓷微粒的含量中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述陶瓷微粒包含二氧化钛、氧化铝、六方氮化硼、二氧化锆、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、氧化镁、三氧化二钇、氧化钇稳定的氧化锆、氧化铍、氧化锰、氧化锌、碳化硅、氮化铝中的至少一种，包含聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物中的至少一种聚合物微粒。
5.根据权利要求4所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述陶瓷微粒及上述气泡的大小为0.1μm至5μm。p>
6.根据权利要求4所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述陶瓷微粒通过考虑对上述入射太阳光的折射率和消光系数以及对上述长波红外线的消光系数来选择。
7.根据权利要求1所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述聚合物树脂包含聚氨酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸酯树脂、聚氯乙烯、聚乙烯、丙烯酸树脂、二季戊四醇六丙烯酸酯、氟基树脂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述陶瓷微粒与上述聚合物树脂的重量比为x∶1，x为0.15至3。
9.根据权利要求1所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述涂料涂膜层的厚度形成为300μm以下。
10.根据权利要求1所述的辐射冷却涂料，其特征在于，为了改善涂料的操作性，还包含分散剂及光引发剂中的至少一种添加剂。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种辐射冷却涂料，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述涂料涂膜层根据上述溶剂将上述陶瓷微粒处理为亲水性或疏水性，与上述聚合物粘合剂一同均质混合来在陶瓷微粒表面形成上述气泡，从而形成上述陶瓷微粒与上述气泡的结合物。
3.根据权利要求2所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述结合物在上述陶瓷微粒与上述气泡之间的界面及上述气泡与上述聚合物粘合剂之间的界面中的至少一种界面中以不减少上述长波红外线放射的方式增加上述入射太阳光的反射，随着上述气泡体积的增加，减少上述涂料涂膜层的厚度及上述陶瓷微粒的含量中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的辐射冷却涂料，其特征在于，上述陶瓷微粒包含二氧化钛、氧化铝、六方氮化硼、二氧化锆、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、氧化镁、三氧化二钇、氧化钇稳定的氧化锆、氧化铍、氧化锰、氧化锌、碳化硅、氮化铝中的至少一种，包含聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宪，
申请(专利权)人：高丽大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：
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