[發(fā)明專利]一種具有溫度自適應(yīng)性的分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210172051.7
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114536901B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝銀模;譚建宇;孫克偉;張曉月;來慶志;王方舟
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號: B32B27/02
• 分類號: B32B27/02
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 韓立巖

1.一種具有溫度自適應(yīng)性的分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜，其特征在于，包括自上而下設(shè)置的均具有柔性的可拆卸反射層、太陽熱吸收層和溫度自適應(yīng)復(fù)合層；所述溫度自適應(yīng)復(fù)合層包括自上而下設(shè)置的熱致變色層、紅外透明間隔層和金屬反射層；

所述可拆卸反射層為在太陽光波段和8-13μm紅外波段高透射率的材料制備的多孔結(jié)構(gòu)柔性材料；

所述太陽熱吸收層為對太陽光高吸收的金屬納米顆粒分散在紅外透明聚合物柔性基質(zhì)材料中制備的柔性薄層；

所述熱致變色層中的熱致變色材料包括VO₂；

所述紅外透明間隔層為在8-13μm波段具有高透射率的聚合物材料制備的薄層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有溫度自適應(yīng)性的分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜，其特征在于，所述多孔結(jié)構(gòu)柔性材料包括由聚乙烯PE經(jīng)熔融紡絲得到的聚乙烯纖維通過紡織工藝編織得到的多孔聚乙烯纖維織物PET；所述可拆卸反射層的厚度為1μm～2mm，孔隙率為8％～15％，孔徑大小為100nm～1000nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種具有溫度自適應(yīng)性的分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜，其特征在于，所述金屬納米顆粒為粒徑為5nm～200nm的Au、Ag、Al、Ni、Fe或Cu中的一種或幾種，所述紅外透明聚合物柔性基質(zhì)材料為聚乙烯PE或聚丙烯PP，所述金屬納米顆粒在太陽熱吸收層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％～20％；所述太陽熱吸收層的厚度為1μm～100μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種具有溫度自適應(yīng)性的分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜，其特征在于，所述熱致變色層中的熱致變色材料還包括與VO₂摻雜的W⁶⁺、Mo⁶⁺、Mg²⁺、Nb⁵⁺、F^-、Ge⁴⁺、Fe²⁺、Au⁺、Cu²⁺、Ga⁴⁺、Ta⁵⁺、Ru⁴⁺、Al³⁺、Fe³⁺或Cr³⁺中的一種或幾種；所述熱致變色層的厚度為1nm～50μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種具有溫度自適應(yīng)性的分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜，其特征在于，所述紅外透明間隔層中在8-13μm波段具有高透射率的聚合物材料為聚乙烯PE、聚丙烯PP或聚二甲基硅氧烷PDMS；所述紅外透明間隔層的厚度為10nm～1000μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種具有溫度自適應(yīng)性的分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜，其特征在于，所述金屬反射層為金屬薄膜或金屬箔，所述金屬為Ag、Al、Au、Cu或W中的一種；所述金屬反射層的厚度為50nm～1mm。

7.一種如權(quán)利要求1-6任一所述具有溫度自適應(yīng)性的分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一、以金屬發(fā)射層為基底，將在8-13μm波段具有高透射率的聚合物材料施覆于金屬反射層表面，得到與金屬反射層相結(jié)合的紅外透明間隔層；

步驟二、在所得紅外透明間隔層的表面施覆熱致變色材料得到熱致變色層；

步驟三、在所得熱致變色層的表面施覆均勻分散有金屬納米顆粒的紅外透明聚合物柔性基質(zhì)材料得到太陽熱吸收層；

步驟四、將可拆卸發(fā)射層蓋裝在太陽熱吸收層上，得到分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述具有溫度自適應(yīng)性的分離式柔性智能輻射熱控復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，步驟一和步驟三所述施覆方法均為空氣噴涂法、旋涂法或刮膜法。