论文总字数：14737字

摘 要

为了缓解温室效应和能源危机，需要降低能源成本、运行时间和传统冷却系统的臭氧消耗和二氧化碳排放，或者在没有电力冷却的情况下提供缓解措施，建筑外墙高性能辐射降温材料的制备变得尤其重要。PVDF-HFP薄膜具有优良的辐射降温性能，纯PVDF-HFP呈白色，并且其中的微孔结构可以有效的反向散射太阳光来实现辐射降温，成为了未来缓解各类热源降温的一种优良的材料。

以四氢呋喃（THF）、丙酮作为溶剂形成的PVDF-HFP薄膜具有较好辐射降温性能，通过红外反射和紫外漫反射测试结果，计算出散热功率曲线，根据散热功率曲线结果得出以下结论：钛黄颜料的加入对薄膜的辐射降温性能影响较小，并且可以达到美观的作用，是一种合适的染料。四氢呋喃系列的前驱体溶液的加热搅拌时间为8 h时可以达到较好的基体涂布性能，使薄膜更加均匀。丙酮系列中，丙酮加入量越少，薄膜的辐射降温性能越好，而且前驱体溶液中去离子水的加入会对薄膜的辐射降温性能有一定的提升。因此，实验中丙酮系列的最佳比例为1:7:1。

关键词：薄膜 辐射降温材料 微孔结构 散热功率

Design and Fabrication of High Performance Composite Radiation Cooling Materials

Abstract

In order to alleviate the greenhouse effect and energy crisis, it is necessary to reduce energy costs, operating time and ozone depletion and carbon dioxide emissions of traditional cooling systems, or to provide mitigation measures without electric cooling. The preparation of high-performance radiation cooling materials for building exterior walls becomes particularly important. PVDF-HFP film has excellent radiation cooling performance, pure PVDF-HFP is white, and its microporous structure can effectively backscatter sunlight to achieve radiation cooling, which has become an excellent material to alleviate the cooling of various heat sources in the future.

The PVDF-HFP film formed by using tetrahydrofuran (THF) and acetone as solvents has good radiation cooling performance. The radiation cooling power curve was calculated by infrared reflection and ultraviolet diffuse reflection test results. The results show that the addition of titanium yellow pigment has little influence on the radiation cooling performance of the film, and can achieve beautiful effect. It is a suitable dye. When the stirring time of the precursor solution of tetrahydrofuran series is 8 h, the better coating performance of the matrix can be achieved and the film is more uniform. In the acetone series, the less acetone is added, the better the radiation cooling performance of the film. Moreover, the addition of deionized water in the precursor solution can improve the radiation cooling performance of the film. Therefore, the best proportion of acetone Series in the experiment is 1:7:1.

Key Words: film ; radiation cooling materials ; microporous structure ; heat dissipation power

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 红外辐射的基本理论 1

1.3 红外辐射散热材料应用现状 2

1.4 PDRC设计研究现状 3

1.5 PVDF-HFP涂层辐射降温机理 4

1.6有机溶剂的挥发性 7

第二章 实验部分 8

2.1 实验目的 8

2.2 实验原料及设备 8

2.3 实验方法与过程 9

2.3.1不同颜料的反射特性的测试 9

2.3.2 以四氢呋喃作为溶剂制备PVDF-HFP多孔薄膜 9

2.3.3以丙酮作为溶剂制备PVDF-HFP多孔薄膜 10

2.4 性能测试 11

2.4.1 显微结构测试 11

2.4.2 红外反射测试 11

2.4.3 紫外漫反射测试 11

第三章 实验结果与分析 12

3.1 不同颜料的反射特性及分析 12

3.2 四氢呋喃系列薄膜各项性能及分析 12

3.2.1加热搅拌时间对薄膜均匀性的影响 13

3.2.2 加热搅拌时间对薄膜微孔大小及分布的影响 13

3.2.3 染料加入量对薄膜微孔大小及分布的影响 14

3.2.4 染料加入量对薄膜辐射降温性能的影响 15

3.3丙酮系列薄膜各项性能及分析 16

3.3.1丙酮加入量对薄膜均匀性的影响 16

3.3.2丙酮加入量对薄膜辐射降温性能的影响 18

3.3.3去离子水的加入对薄膜辐射散热性能的影响 19

3.3.4 染料加入量对薄膜辐射降温性能的影响 20

第四章 实验结论与展望 21

4.1 实验结论 21

4.1.2 四氢呋喃系列 21

4.1.3 丙酮系列 21

4.2 展望 21

参考文献 23

致谢 24

第一章 绪论

1.1引言

现如今，随着人民生活水平的日益增长，能源的消耗同时也增加。因此，人们正在努力开发可再生能源，如太阳能、风能、海洋能、氢能源和碳中和燃料。另一方面，减少现今的能源消耗和提升能源效率也同样重要。在美国，与使用其他能源相比，通过使用节能设备和建筑设计来提高能源的使用效率是解决能源问题的最具效益的方式。

太阳能是地球不可或缺和最主要的能源，并且取之不尽用之不竭，我国国土面积的三分之二的年日照时间超过2200 h。但是太阳光的曝照会使物体表面的温度升高，这对日常生活和工业生产都会带来许多不便。由于阳光照射，房屋内部的温度逐渐升高，会使人体的舒适度下降、心情烦躁，严重还会诱发疾病。而对于室外工业生产中的贮存容器及反应釜，高温不但会使容器内的材料变质，而且还可能增加工业事故的隐患。因此，为了提高人民生活水平、降低事故发生的风险，空调（压缩式冷却系统）的作用则是尤其重要。

请支付后下载全文，论文总字数：14737字