[发明专利]复合辐射制冷膜、复合辐射制冷膜材料及其应用

说明书

本发明提供一种复合辐射制冷膜，包括顶层以及设于顶层下方的反射层，顶层包括一种或多种聚合物，聚合物在7μm～14μm波段具有不低于80％的发射率，反射层对至少一部分太阳辐射具有高反射率。顶层包括靠近反射层的第一发射层以及远离反射层的第二发射层，第一发射层包括第一聚合物以及形成于第一聚合物中的多个第一泡孔，第二发射层包括第二聚合物以及形成于第二聚合物中的多个第二泡孔，第一泡孔的孔径为1μm～20μm，第二泡孔的孔径为1nm～200nm。还提供一种包含该复合辐射制冷膜的复合材料，以及该复合辐射制冷膜的应用方法。本发明通过第一泡孔与第二泡孔的配合，大幅提高了顶层在7μm～14μm波段的发射率，从而提高了复合辐射制冷膜的制冷效果。

相关申请

本申请要求2019年5月31日申请的，申请号为201910468709.7，名称为“一种复合辐射制冷膜”的中国专利申请的优先权，在此将其全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种辐射制冷技术领域，尤其涉及一种复合辐射制冷膜、复合辐射制冷膜材料及其应用。

背景技术

辐射制冷技术作为一种无能耗的温度调节手段，其实用性良好，可以使人类在环境保护和能源利用两方面得到和谐的发展，将会给能源领域带来重大的变革。

凡温度高于绝对零度的物体，都会产生电磁辐射。随着辐射物体材质、分子结构和温度等条件的不同，其辐射波长也各不相同。在红外辐射的波段里，从辐射的本质来讲，当分子中的原子或者原子团从高能量的振动状态转变到低能量的振动状态时，产生2.5μm～25μm波段的红外辐射。由科学家对大气光谱透过特性的分析可以知道，大气层对不同波长的电磁波有不同的透射率，透射率较高的波段称为“大气窗口”，例如0.3μm～2.5μm、3.2μm～4.8μm、7μm～14μm。大气层的光谱透过特性主要由大气层中的水蒸气、二氧化碳和臭氧决定的，它们的含量变化会引起透过率的变化，但是透射光谱的分布却变化不大。因此，地表上物体的热能可以通过辐射换热，将自身热量以7μm～14μm电磁波的形式通过“大气窗口”排放到温度接近绝对零度的外部太空，达到自身冷却的目的。

传统的辐射冷却系统通过具备较高发射率的聚合物实现被动制冷，但是单纯依靠聚合物进行被动冷却，其制冷效果较差。因此，现有的辐射制冷系统的制冷效果还有待进一步提升。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制冷效果好的复合辐射制冷膜、复合辐射制冷膜材料及其应用。

根据本发明的一个方面提供一种复合辐射制冷膜，包括顶层以及设于所述顶层下方的反射层，所述顶层包括一种或多种聚合物，所述聚合物在7μm～14μm波段具有不低于80％的发射率；

所述顶层包括靠近所述反射层的第一发射层以及远离所述反射层的第二发射层，所述第一发射层的材料包括第一聚合物，所述第一发射层还包括多个第一泡孔，该多个第一泡孔分布于所述第一发射层内部，所述第二发射层的材料包括第二聚合物，所述第二发射层还包括多个第二泡孔，该多个第二泡孔分布于所述第二发射层内部，所述第一泡孔的孔径为1μm～20μm，所述第二泡孔的孔径为1nm～200nm。

在其中一个实施例中，所述第一泡孔在所述第一发射层中的体积分数为1％至20％，所述第二泡孔在所述第二发射层中的体积分数为1％至20％。

在其中一个实施例中，所述第一发射层还包括第一添加剂，所述第一添加剂嵌置于至少部分所述第一泡孔内；并且/或，所述第二发射层还包括第二添加剂，所述第二添加剂嵌置于至少部分所述第二泡孔内。

在其中一个实施例中，所述第一添加剂的粒径为1μm～20μm；并且/或，

所述第二添加剂的粒径为1nm～200nm。

在其中一个实施例中，所述第一添加剂在第一发射层中的体积分数为0～20％，所述第二添加剂在所述第二发射层中的体积分数为0～20％。