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        一種超級隔熱材料:反射多達98%太陽輻射熱烈的超白涂料

        更新日期:2020年12月28日 大字 小字
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              相信大家對熱反射涂料不陌生。熱反射隔熱涂料可令被涂物在太陽光照射下產生溫度調節效果的涂料稱為熱反射涂料,包括太陽能屏蔽涂料、太陽熱反射涂料、太空隔熱涂料、節能保溫涂料、紅外偽裝降溫涂料等。將熱反射涂料涂覆在屋面上,可以有效的反射太陽輻射熱,減少熱量通過屋面板的傳播,進而降低頂層房屋的室內負荷。
        不做熱反射涂料的屋頂和有熱反射涂料屋頂的節能對比
        可以用紅外溫度計測試涂覆熱反射涂料后的表面的溫度
        將屋頂涂成白色的熱反射涂料在國外還是很常見的
              我國南方夏季炎熱,建筑節能對屋面隔熱要求較高,很多廠家紛紛推出了熱反射涂料產品,甚至要替代保溫材料。普通的熱反射涂料能實現的熱量反射效果是有限的,但是今天我們分享的國外一則新消息,一種超級反射熱涂料產品,將在炎熱地區建筑節能領域發揮重要作用。
              由加州大學洛杉磯分校材料科學家領導的一個研究小組展示了制造超白涂料的方法,這種涂料能反射多達98%來自太陽的熱量。這一進展展示了設計涂料的實用途徑,如果用于屋頂和建筑物的其他部分,可以大大降低冷卻成本,超過標準白色“冷屋頂”涂料所能達到的水平。
              這些發現是通過被動的白天輻射冷卻來保持建筑物涼爽的一個重要而實際的步驟——這是一個自發的過程,在這個過程中,表面反射陽光,并將熱量輻射到空間,冷卻到潛在的低于環境的溫度。這可以降低室內溫度,有助于減少空調的使用和相關的二氧化碳排放。
              他說:“在炎熱晴朗的日子里,如果你穿白色t恤,你會覺得比穿深色t恤更酷——因為白色t恤能反射更多的陽光,對建筑來說也是如此?!崩庾V,材料科學與工程助理教授加州大學洛杉磯分校薩繆爾工程學院研究的主要研究者?!捌岢砂咨奈蓓敱壬钌奈蓓敻鼪鏊?。但是這些顏料還有別的作用:它們排斥紅外線波長的熱量,而我們人類用肉眼是看不見的。這可以讓建筑物通過輻射冷卻冷卻得更多?!?/div>
              在中午的陽光下,研究人員開發的超白色涂料(標記為EL1和EL3)仍然比傳統的白色涂料(右上角,標記為EL2)要冷得多,這可能會導致建筑節能更高。
              目前性能最好的白色涂料通常反射大約85%的入射太陽輻射。剩余部分被油漆的化學成分吸收。研究人員顯示,對涂料成分的簡單修改可以帶來顯著的飛躍,反射高達98%的輻射。
              目前具有高太陽反射率的白色涂料使用氧化鈦。雖然這種化合物對大多數可見光和近紅外光有很強的反射性,但它也能吸收紫外光和紫外光。這種化合物的紫外吸收特性使其在防曬乳液中很有用,但它們也會導致陽光下的發熱——這阻礙了建筑物盡可能保持涼爽。
              研究人員研究了用廉價易得的成分代替氧化鈦,如重晶石(一種藝術家的顏料)和聚四氟乙烯(更為人所知的是特氟隆)。這些成分有助于油漆反射紫外線。該團隊還對涂料的配方做了進一步的改進,包括降低聚合物粘合劑的濃度,這種粘合劑也能吸收熱量。
              加州大學洛杉磯分校博士后學者說:這可能產生的潛在冷卻效益可能在不久的將來實現,因為我們提出的修改是在油漆和涂料行業的能力范圍內。施密特科學研究員,在拉曼研究小組和該研究的合作作者。
              除了這一進展,作者還提出了進一步研究的幾個長期意義,包括繪制這種涂料能產生影響的地圖,研究污染對輻射冷卻技術的影響,以及在全球范圍內,如果它們能削弱地球自身反射太陽熱量的能力。
              研究人員還注意到,許多城市和政府,包括加利福尼亞州和紐約市,已經開始鼓勵新建筑使用冷屋頂技術。
              曼達爾說。他研究冷卻涂料技術已有數年時間。他說:“我們希望這項工作能激發未來在超白涂料方面的創新,不僅能節約建筑能源,還能減輕城市熱島效應,甚至可能展示一種實用的方法,如果在全球范圍內大規模應用,可能會影響氣候變化?!薄斑@需要光學、材料科學和氣象學等不同領域的專家,以及來自工業和政策部門的專家進行合作?!?/div>

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