專利名稱：堿土金屬硫酸鹽的新用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料科學(xué)與工程科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種堿土金屬硫 酸鹽的新用途，尤其是堿土金屬硫酸鹽用作低吸收發(fā)射比材料的新用 途。
背景技術(shù)：
建筑物的冬暖夏涼是人類追求的夢想，但實際上往往是冬冷夏 熱，因此人們只能以采暖制冷的方式來營造建筑的舒適環(huán)境，大量消 耗了寶貴的礦物能源，且污染環(huán)境、加劇溫室效應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計，美國建
筑能耗己占全美總能耗的38%，我國建筑能耗占全國總能耗也已上升 到27. 8% ，能源和環(huán)境保護形勢逼人。
為節(jié)約能源，人們采取了多種方式對建筑物進行保溫隔熱處理， 但未能充分處置利用太陽能，故對要求冬暖夏涼的建筑物來說仍不能 解決問題。鑒于太陽能為一永久性、潔凈能源，故充分利用太陽能對 建筑節(jié)能具有重大意義。對于地球上的炎熱地區(qū)來說，建筑物需要解 決減少太陽熱吸收和提高自身熱發(fā)射的問題，由此可知，需要研究出 一種能大量反射太陽輻射(即低太陽輻射吸收率)，大量發(fā)射自身熱 量(即高熱發(fā)射率)的材料，即低吸收發(fā)射比的材料，以滿足營造建筑 物熱舒適環(huán)境的需要。
人們知道大氣層對不同波長的電磁波有不同的透射率，透射率較 高的波長段稱為"大氣窗口"， 8 13um波段就是一個人們感興趣的 大氣窗口，因為常溫下的物體熱輻射主要集中在這一波段。通過輻射換熱，物體在不耗能的情況下，將自身熱量以8 13nm的電磁波形 式排放到宇宙深空絕對零度空間，達到自身冷卻的目的，這就是被動 式輻射制冷。
實現(xiàn)輻射制冷的關(guān)鍵是尋找理想的光譜選擇性材料。理想選擇性 輻射體在8 13um波段內(nèi)輻射率應(yīng)為1，而在8 13um波段外反射 率應(yīng)為l，這樣它就只在8 13iim波段內(nèi)吸收和輻射能量，而將8 13 u m波段外的輻射全部反射掉，而輻射體通過8 13 u m窗口大量向 外空輻射熱量，溫度不斷下降，故探尋具有高發(fā)射率、低吸收率的材 料將為解決炎熱地區(qū)建筑物熱舒適問題具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有輻射致冷作用效 果、同時又具有高太陽輻照反射率的低吸收/發(fā)射比材料。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)手段是 一種堿土金屬硫 酸鹽的新用途，用作低吸收/發(fā)射比材料。采用堿土金屬硫酸鹽材料 可使在不消耗礦物能源的情況下，使降溫空間的溫度比外部溫度下降 5 12°C。
具體的，所述的堿土金屬硫酸鹽可以用作輻射制冷材料、低輻照 吸收材料。
所述的堿土金屬硫酸鹽包括硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶中 的一種或其組合。
所述的堿土金屬硫酸鹽為由堿土金屬氫氧化物與硫酸反應(yīng)制得， 或為天然礦物堿土金屬硫酸鹽。
針對上述的堿土金屬硫酸鹽用于低吸收/發(fā)射比材料的使用方 法，將堿土金屬硫酸鹽研磨，用粘膠劑混合，涂覆在需制冷或抗輻照
的環(huán)境中，或涂覆在基材上，無塵晾干，置于需制冷或抗輻照的環(huán)境 中。
堿土金屬硫酸鹽發(fā)射率的測定包括采用FXL-1的吸收/發(fā)射比
測定儀測定涂覆有堿土金屬硫酸鹽的基板的發(fā)射率和吸收率。
堿土金屬硫酸鹽輻射致冷效果的測定包括輻射致冷裝置為一容 器，容器內(nèi)設(shè)有保溫材料，容器內(nèi)有一制冷空間，制冷空間尺寸為
120mmX50mmX60mm,有效致冷面積為100mmX50mm，將涂覆有卣化物 材料的基板置于該容器中，容器開口處設(shè)有透明蓋板，為0.03mm的 聚乙烯薄膜，致冷空間四壁和底部用鋁板貼上，將此裝置置于晴朗夜 空下測試制冷空間溫度，以其與環(huán)境溫度相比下降幅度表示其輻射致 冷效果。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的粘合劑為丙烯酸粘合劑或有機硅粘 合劑。
所述的鹵化物與粘合劑的質(zhì)量比為，1: 0.05 0. 12。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點
1、 本發(fā)明的堿土金屬硫酸鹽為無機材料，相對于已探索出的輻射致 冷材料具有輻射致冷和反射降溫雙重作用；
2、 本發(fā)明的堿土金屬硫酸鹽相對于已探索出的輻射致冷材料具有較 好的耐大氣老化性能和優(yōu)異的經(jīng)濟性能；
3、 本發(fā)明材料來源廣泛、加工制作簡單、使用操作方便、對環(huán)境無 毒無害，降溫空間相對外部空間的降溫效果可達5 12°C，具有很大 的實際應(yīng)用價值和社會價值。


圖1為本發(fā)明堿土金屬硫酸鹽的輻射制冷實驗裝置示意圖。
附圖中標(biāo)號說明 1 —容器
3—基材 5—保溫材料
2—制冷空間
4一鹵化物材料層
6—蓋板
具體實施方式
實施例1
一種堿土金屬硫酸鹽的新用途，用作低吸收/發(fā)射比材料，采用 硫酸鎂材料，將硫酸鎂研磨成粉后，與丙烯酸粘結(jié)劑按質(zhì)量比為1: 0.05混合，涂覆于40mmX40mmXl咖的鋁板基材試片上，置于室內(nèi)環(huán)
境中無塵晾干。
采用FXL-1的吸收/發(fā)射比測定儀測定其發(fā)向發(fā)射率為0. 92，吸 收率為0.41。
請參閱圖1為本發(fā)明鹵化物輻射制冷實驗裝置示意圖所示，輻射 致冷裝置為一容器1,容器1內(nèi)設(shè)有保溫材料5，容器1內(nèi)有一制冷 空間2，制冷空間2尺寸為120mmX50mmX60mm，有效致冷面積為100mm X50mm，將上述制備的涂覆有硫酸鎂層4的基材3置于該容器1中， 容器1開口處設(shè)有透明蓋板6，為0.03mm的聚乙烯薄膜，制冷空間2 四壁和底部用鋁板貼上，將此裝置置于晴朗夜空下測試制冷空間溫 度，制冷空間2的溫度相對于環(huán)境溫度降低約8'C。 實施例2
一種堿土金屬硫酸鹽的新用途，用作低吸收/發(fā)射比材料，采用 硫酸鈣材料，將硫酸鈣研磨成粉后，與有機硅粘結(jié)劑按質(zhì)量比為1: 0.06混合，涂覆于40咖X40mmXlmm的鋁板基材試片上，置于室內(nèi)環(huán)
境中晾干。
采用FXL-1的吸收/發(fā)射比測定儀測定其發(fā)向發(fā)射率為0.93，吸 收率為0. 38。
以實施例1中的裝置進行輻射致冷實驗，制冷空間的溫度相對于 環(huán)境溫度降低約1(TC。
實施例3
一種堿土金屬硫酸鹽的新用途，.用作低吸收/發(fā)射比材料，采用 硫酸鋇材料，將硫酸鋇研磨成粉后，與有機硅粘結(jié)劑按質(zhì)量比為1: 0.08混合，涂覆于40咖X40咖Xliran的鋁板基材試片上，置于室內(nèi)環(huán)
境中晾干。
采用FXL-1的吸收/發(fā)射比測定儀測定其發(fā)向發(fā)射率為0.95，吸 收率為0. 35。
以實施例1中的裝置進行輻射致冷實驗，制冷空間的溫度相對于 環(huán)境溫度降低約12'C。
實施例4
一種堿土金屬硫酸鹽的新用途，用作低吸收/發(fā)射比材料，采用 硫酸鍶材料，將硫酸鍶研磨成粉后，與有機硅粘結(jié)劑按質(zhì)量比為1: 0. IO混合，涂覆于40mmX40mmXlmm的鋁板基材試片上，置于室內(nèi)環(huán)
境中晾干。
采用FXL-1的吸收/發(fā)射比測定儀測定其發(fā)向發(fā)射率為0.94,吸 收率為0. 36。
以實施例1中的裝置進行輻射致冷實驗，制冷空間的溫度相對于
環(huán)境溫度降低約irc。
權(quán)利要求
1、一種堿土金屬硫酸鹽的新用途，用作低吸收/發(fā)射比材料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿土金屬硫酸鹽的新用途，其特征在于 所述的堿土金屬硫酸鹽用作輻射制冷材料、低輻照吸收材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿土金屬硫酸鹽的新用途，其特征在于 所述的堿土金屬硫酸鹽包括硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶中的一 種或其組合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的堿土金屬硫酸鹽的新用途，其特征在于 所述的堿土金屬硫酸鹽為由堿土金屬氫氧化物與硫酸反應(yīng)制得，或為 天然礦物堿土金屬硫酸鹽。
5、 針對權(quán)利要求1所述的堿土金屬硫酸鹽的新用途，用作低吸收/發(fā) 射比材料的使用方法，其特征在于將堿土金屬硫酸鹽研磨，用粘膠 劑混合，涂覆在需制冷或抗輻照的環(huán)境中，或涂覆在基材上置于需制 冷或抗輻照的環(huán)境中。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的堿土金屬硫酸鹽的新用途，用作低吸收/發(fā) 射比材料的使用方法，其特征在于所述的粘合劑為丙烯酸粘合劑或 有機硅粘合劑。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿土金屬硫酸鹽的新用途，用作低吸收/發(fā)射比材料的使用方法，其特征在于所述的鹵化物與粘合劑的質(zhì)量比 為，1: 0.05 0. 12。
全文摘要
一種堿土金屬硫酸鹽的新用途，用作低吸收發(fā)射比材料，包括用作輻射制冷材料、低輻照吸收材料，該堿土金屬硫酸鹽包括包括硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶中的一種或其組合，可采用堿土金屬氧化物與硫酸反應(yīng)制得，也可采用天然礦物材料。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的堿土金屬硫酸鹽為無機材料，相對于已探索出的輻射致冷材料具有輻射致冷和反射降溫雙重作用，本發(fā)明的堿土金屬硫酸鹽相對于已探索出的輻射致冷材料具有較好的耐大氣老化性能和優(yōu)異的經(jīng)濟性能，本發(fā)明材料來源廣泛、加工制作簡單、使用操作方便、對環(huán)境無毒無害，降溫空間相對外部空間的降溫效果可達5～12℃，具有很大的實際應(yīng)用價值和社會價值。
文檔編號C09K5/00GK101195740SQ200710173428
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者馬一平 申請人:同濟大學(xué)