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红外热反射涂料的研究

杨富民  
【摘要】: 红外热反射涂料是指对太阳投射辐射近红外波段具有高的反射比,涂层本身在中远红外波段具有高发射率,从而在不消耗能量的情况下降低涂层表面温度(被动降温)的功能性涂层材料。可以应用于储罐、船舶、建筑和车辆等物体的外表面的降温处理。 本文根据红外热反射涂料的作用原理,试验研究了红外热反射涂料反射隔热性能的主要影响因素,即成膜物质的种类、反射材料折射率、反射材料的百分含量、反射材料的粒径分布和涂层厚度;为了提高红外热反射涂层的反射隔热效果,对反射材料进行了处理,提高涂层对近红外的反射作用,有效降低涂层表面温度,具体措施如反射材料的高温煅烧处理和包膜处理,并且初步探讨了深色热反射涂料的研制方法。综合材料的近红外反射图谱和中红外吸收谱线,合理选材,研制了红外热反射涂料。最后模拟研究了红外热反射涂料的耐久性及对环境和节能作用,并对热反射涂料的原理进行初步的剖析。 采用紫外-可见-红外分光光度计测定反射涂层0.4~2.5微米波段的反射比;用傅立叶变换红外光谱散射仪测定了反射涂层中远红外波段5~40微米的半球发射率。研制的白色红外热反射涂层的平均近红外反射比为91.46%,半球发射率85%。与未涂装结构相比,太阳辐照下,气象温度为34℃时可以降低涂装结构表面温度10~15℃,封闭体内部温度3~5℃。 综合分析表明,红外热反射涂料的研究与开发对于有效的降低被涂覆物体表面及内部温度、改善生活工作环境、节省大量空调降温费用和提高安全性有重要的意义。它的研究与应用具有重大的经济效益、环境效益和社会效益。


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