【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料制备领域，具体涉及一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料及制备方法。
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、辐射制冷涂料核心功能的实现依赖于涂料内的填料。现有技术中，最常用的太阳光反射型填料是金红石型钛白粉。然而，这种材料在实际使用中存在以下两个问题：
3、1.钛白粉产品质量不稳定。众所周知，二氧化钛存在三种晶型，分别为金红石型、锐钛矿型以及板钛矿型。钛白粉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。
4、2.钛白粉会一定程度上吸收太阳光中的紫外线。太阳光反射率的高低是辐射制冷涂料的重要核心指标之一。高太阳光反射率填料不仅需要材料对太阳光中的可见光与近红外线具有反射性能，还要求材料对太阳光中的紫外线也具有优异的反射能力。然而，金红石型钛白粉会在一定程度上会吸收太阳光中的紫外线，这主要是由于材料的禁带宽度(eg)过低。金红石型钛白粉的eg约为2.8-2.9ev。当受太阳光照射时，基态电子会吸收紫外线并发生跃迁。
5、钛白粉对紫外线的吸收会大大影响辐射制冷涂料的性能：一方面，涂料对紫外
6、现有技术中，常常采用将钛白粉与其他低紫外吸收材料(如硫酸钡，二氧化硅，玻璃微珠等材料)互配的方式来降低涂料对紫外线的吸收。但这种方式并未改变钛白粉带隙过低的问题，其紫外吸收性能的降低是以牺牲反射效果为代价的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料及制备方法，该浆料具有较高的禁带宽度，降低了填料对紫外线的吸收，同时实现了高太阳光反射与高大气窗口发射率的效果。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1.按重量份计，将20-35份氧化坞、25-36份氧化铌、13-20份稀土氧化物和16-35份氧化硼充分混合后依次进行球磨、打粉步骤，得到前驱体粉体；
5、s2.将所述前驱体粉体熔炼烧结，得到熔融液；
6、s3.将所述熔融液倒入冷水中淬火，经过滤、烘干后，得到粉体a；
7、s4.向所述粉体a中加入液体试剂配制成混合液，并向所述混合液中加入分散剂后进行砂磨，分别得到中值粒径不同的浆料a1、a2、a3；
8、s5.将所述浆料a1、a2和a3混合均匀，得到产品浆料；
9、其中，所述稀土氧化物包括氧化铈或氧化镧。
10、进一步的是，步骤s1中，所述球磨采用行星式球磨机，球磨机的转速为400r/min，大中小球比例为3:4:3，球磨腔体内空气、料液和球的体积比为1:1:1，球磨时间为12h。
11、进一步的是，步骤s2中，所述熔炼烧结包括五段程序，具体为：
12、第一段，从50℃均匀升至400℃，升温时间为35min；
13、第二段，于400℃下保温30min；
14、第三段，从400℃均匀升至900℃，升温时间为60min；
15、第四段，从900℃均匀升至1400℃，升温时间为120min；
16、第五段，于1400℃下保温240min。
17、进一步的是，进行所述第五段程序时，在保温180min后，对料液以60r/min的速度搅拌30min，然后继续保温至烧结结束。
18、进一步的是，步骤s4中，所述液体试剂包括水或醋酸丁酯，所述混合液中所述粉体a含量为40％，溶剂的选择取决于涂料产品需求，对于水性涂料用浆料，溶剂为水；对于油型涂料，溶剂为醋酸丁酯。
19、进一步的是，步骤s4中，所述分散剂包括byk111型分散剂，所述分散剂的添加量为所述混合液质量的12-15％。
20、进一步的是，步骤s4中，所述浆料a1的中值粒径为15-25μm，浆料a2的中值粒径为1-7μm，浆料a3的中值粒径为0.3-0.7μm。
21、进一步的是，步骤s5中，所述浆料a1、a2和a3的质量比为1:0.8-1.3:0.4-0.6。
22、本专利技术还提供上述的制备方法得到的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料。
23、本专利技术还提供上述的浆料在制备辐射制冷涂料中的应用。
24、本专利技术的有益效果是：
25、1.产品质量的高稳定性。钛白粉原料质量不稳定是因为其存在多种晶体结构，这些晶体结构的形成受生产工艺、生产条件等多种因素影响。高品质的金红石钛白粉需要严格控制生产工艺，但这也提高了生产成本。本专利技术的创新之处之一在于以非晶态氧化物为原料，将原料熔解成玻璃体后，分子呈非晶态结构。由于不存在晶体结构，所以能够从根本上保证产品质量的稳定性。
26、2.填料粉体具有更高的带隙与更低的紫外吸收性能。除了晶型的影响，钛白粉对紫外线的吸收还与钛元素的本征性质有关。基于此，本专利技术通过元素选择以及调节元素含量两方面来提高填料材料的带隙，降低其对紫外线的吸收；元素选择是指选用带隙更高的氧化钨与氧化铌等材料来替代氧化钛。其中，氧化钨的带隙约为3.2ev，而氧化铌的带隙为3.4ev。以高带隙材料为原料，可以降低产品填料对紫外线的吸收。另一方面，可以通过调节元素含量来进一步实现对带隙的调节，从而在根本上降低材料对紫外线的吸收。而对比现有技术中的晶体材料，由于其有确定的元素组成与晶体结构，其带隙也往往具有确定性，无法通过不同元素含量的调节来实现对紫外吸收性能的调节。
27、3.生产方法中，对粒度进行特别控制以获得最高的反射效率。填料在反射红外线时，其本质是与入射光发生米氏散射，其散射强度与填料的形状因子有关。简单来说，大颗粒填料对具有较长波长的红外线有较好的反射效果，小粒径填料颗粒对波长较短的入射光具有较好的反射效果。现有技术中，所使用的填料往往是经过球磨或者砂磨工艺获得的粒径均一的填料，这种填料只对某一个波长的入射光具有较好的反射效果，对其他波长入射光入射效果较差，将其用作辐射制冷涂料的填料时，其对太阳光全波段反射性能较差。本专利技术在生产过程中，通过工艺控制，先将粉体材料加工成具有一定粒径大小的中间体原料，然后将各个粒径分布的粉体按照一定的含量进行精心配比，最终得到具有多个粒径分布的填料产品，该填料可以对全波段太阳光都产生优异的反射效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述球磨采用行星式球磨机，球磨机的转速为400r/min，大中小球比例为3:4:3，球磨腔体内空气、料液和球的体积比为1:1:1，球磨时间为12h。
3.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述熔炼烧结包括五段程序，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，进行所述第五段程序时，在保温180min后，对料液以60r/min的速度搅拌30min，然后继续保温至烧结结束。
5.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述液体试剂包括水或醋酸丁酯，所述混合液中所述粉体A含量为40％。
6.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备
7.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述浆料A1的中值粒径为15-25μm，浆料A2的中值粒径为1-7μm，浆料A3的中值粒径为0.3-0.7μm。
8.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述浆料A1、A2和A3的质量比为1:0.8-1.3:0.4-0.6。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法得到的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料。
10.根据权利要求9所述的浆料在制备辐射制冷涂料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述球磨采用行星式球磨机，球磨机的转速为400r/min，大中小球比例为3:4:3，球磨腔体内空气、料液和球的体积比为1:1:1，球磨时间为12h。
3.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述熔炼烧结包括五段程序，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，进行所述第五段程序时，在保温180min后，对料液以60r/min的速度搅拌30min，然后继续保温至烧结结束。
5.根据权利要求1所述的一种用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料的制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述液体试剂包...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨崛，张俊辉，潘文龙，邓杰，吴德平，邓冰，金文龙，颜世强，刘虎威，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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