降溫原理及顏料的優(yōu)化選擇
發(fā)布時間:2013-11-01 新聞來源:一覽涂料英才網(wǎng)
降溫的方法有很多,例如采用隔熱層、金屬鍍膜和涂料等途徑。而涂料因經(jīng)濟、使用方便和隔熱效果好等優(yōu)點越來越受到人們的青睞。降溫涂料是通提高涂層表面的紅外發(fā)射率、反射率,達(dá)到降低建筑物內(nèi)輻射溫度目的的一種新型特種功能涂料。但在已應(yīng)用的降溫涂料中,顏色單一,95%以上為白色。而對于軍用艦船。為增加安全性通常要求半光或無光的面漆,顏料向深灰甚至黑灰轉(zhuǎn)變。普通的甲板面漆通常為草綠。紅棕或黑灰(軍用)色。
涂料在反射外部能量的同時,還會吸收部分能量,而涂層本身也以一定的紅外波長向外輻射內(nèi)部能量。相對于淺色降溫涂料而言,色素對可見光及近紅外光具有很強的吸收能力,顏色深則它的光譜反射率低,吸收率高。本文采用復(fù)合配色方法,利用輻射致冷效應(yīng)配制成深色降溫涂料并對其降溫性能進行研究。
對用于軍事領(lǐng)域的深色降溫涂料來說,由于涂層在可見光區(qū)域反射率的限制(GJB1887—94),只能盡量提高其在近紅外區(qū)的反射性能和8~13.5μm波段的熱輻射性能以達(dá)到最佳的降溫目的。
輻射致冷時要求涂料中的顏填料僅吸收8~13.5μm波段的光,而反射其他波段的光波。若涂料對8~13.5μm波段的光吸收率很高,對其他波段的光有著很高的反射比,由于黑體輻射效應(yīng)的存在,可以不斷地向外界輻射內(nèi)部能量,從而獲得優(yōu)異的散熱效果。因此在設(shè)計降溫涂料時,就要根據(jù)其特有的性能來具體地選擇其中主要成分和添加劑。設(shè)計涂料時,為提高涂層的降溫能力,往往需要往涂料中加入幾種高反射率的顏填料,使其與固有發(fā)射波長相吻合,產(chǎn)生輻射致冷效應(yīng),以達(dá)到增強涂層熱輻射能力,降低表面溫度的目的。
在乳膠漆中最常用的無機顏料是氧化鐵系顏料,它具有較好的耐候性,色譜較齊全且價格低廉。且乳膠色漆漆膜出現(xiàn)褪色變色較少。鐵紅能吸收陽光中的紫外光譜,且折光指數(shù)較高,有反射隔熱作用;鐵黃具有屏蔽紫外光輻射的作用,在535nm處有強吸收峰,且對光的反射比較高;鐵黑比炭黑易于研磨。在功能性方面鐵黃可和鐵紅、鐵黑等配成棕色,其混合物有較高的著色力和遮蓋力。鐵棕能吸收幾乎所有紫外段的光譜,以鐵棕制成的涂料,具有與樹木、青草、沙地等相同的紅外反射,這些添加物質(zhì)的使用可以大大提高涂料在8~13.5μm以外波段的反射率。本實驗我們以鐵紅、鐵黃、鐵黑分別制得色漿。然后通過正交設(shè)計法優(yōu)化三者的配比,最終確定的色漿比例為鐵紅:鐵黃:鐵黑=1.5:1.5:1。
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