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    高性能輻射制冷無機多層膜

    462   編輯:中冶有色網   來源:北京航空航天大學  
    2023-09-21 14:29:23
    1.本發明涉及能源利用技術領域,具體涉及一種高性能輻射制冷無機多層膜。 背景技術: 2.隨著制冷需求的快速增長,不需要外部能源投入的環境友好型被動輻射制冷被人們所熟知,輻射制冷作為一種非能耗的制冷方式,在建筑制冷以及電子器件降溫等方面得到了廣泛的應用。在大氣層內日間輻射制冷的兩個要素是大氣窗口(8-13μm)內的高發射率和太陽光譜區域(0.3-2.5μm)的高反射率,有效利用這兩個要素可以實現明顯的降溫。 3.目前已經廣泛采用了高分子聚合物薄膜和表面微結構等,實現了在太陽光譜區域的高反射率和中紅外區域(2.5-25μm)的高發射率,并且其制冷效率也有明顯的提升,然而,在陽光照射下,由于光/熱降解,聚合物的輻射性能會下降,還會存在脫皮等問題,導致其壽命受到限制,因此,無機材料的日間輻射制冷應運而生。 4.在迄今為止進行的無機材料輻射制冷研究中,1mm厚背面鍍銀的lif晶體,具有4.7%的低太陽吸收率和近乎理想的紅外選擇性,在大氣窗口波段內發射率較高。一種由alon和sio2在al基板上形成的雙層涂層組成的日間輻射制冷無機材料,優化后的結構在大氣窗口波段達到了較高的平均半球發射率(約70%),實現了日間輻射制冷。上述涂層相對笨重,生產周期長,工藝成本高,且不適用于房屋以及元器件的輻射制冷。 5.因此,對于輻射制冷材料有必要探索一種在大氣窗口具有高發射率,太陽光波段具有高反射率,凈冷卻功率高,性能穩定,并且結構輕巧,成本較低的無機材料膜系結構及制備技術。 技術實現要素: 6.本發明的目的在于提供一種高性能輻射制冷無機多層膜,該結構在大氣窗口處發射率高、太陽光波段反射率高、材料的凈冷卻功率高,涂層輕巧,制備工藝簡單,操作方便,生產周期短,濺射工況穩定。 7.為達到上述目的,本發明提供一種高性能的輻射制冷無機多層膜,該膜系在基材表面由底部到頂部形成四層膜結構,每層膜的功能、組成與制備方法如下: 8.第一層是金屬反射層,由金屬膜構成,如ag、al等,采用金屬靶直流磁控濺射方法,以ar氣作為濺射氣體制備,該層對太陽光波段光譜具有高反射特性,吸收率低。 9.第二層是金屬保護層,成分上由氮化物構成,例如sin x ,aln,tin等。保護層采用純靶直流反應磁控濺射技術制備,濺射氣體為ar氣,反應氣體為n2。本層主要作用為保護金屬層不被氧化。 10.第三層是人
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