在建筑材料上植入PVDF-HF聚合物涂层的微粒开发,用于白天辐射冷却
Usman Saeed1, Mohamed Mahfoodh Saleh Altamimi1, Hamad Al-Turaif1
1Chemical and Materials Engineering Department, Faculty of Engineering, King Abdulaziz University, Jeddah 21589, Saudi Arabia.
Polymers
|May 11, 2024
概括
在PVDF-HF聚合物中使用硫酸/二氧化微粒的新单层涂层提供了高效的被动白天辐射冷却. 这种创新材料在环境温度以下实现了显著的冷却,证明了可持续建筑解决方案的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 辐射冷却是减少能源消耗和减轻城市热量的有希望的被动方法.
- 现有的辐射冷却解决方案通常涉及复杂的结构,高成本或金属反射层,限制了广泛的应用.
- 用于被动白天辐射冷却的单层涂料通常需要密集的涂层,并且显示出有限的有效性.
研究的目的:
- 为了研究用于被动白天辐射冷却的单层涂层.
- 为了评估PVDF-HF聚合物中的BaSO4/TiO2微粒在混凝土基板上的冷却性能.
- 为了优化微粒的度,以提高冷却性能.
主要方法:
- 使用分散在PVDF-HF聚合物中的BaSO4/TiO2微粒制造单层涂层.
- 光学属性的表征,包括太阳吸收率,反射率和热发射率.
- 评估表面特性,如疏水性 (水接触角度).
- 在太阳辐射下测量环境下冷却温度.
主要成果:
- 30%的BaSO4/TiO2/PVDF-HF涂层表现出高的太阳反射率 (95.0%) 和辐射率 (95.1%).
- 在PVDF聚合物结构中的微孔增强了太阳反射率,而不影响热发射率.
- 该涂层在环境温度下达到5.1°C和3.9°C的冷却效果,在900W/m2的太阳辐射下达到3.9°C.
- 开发的涂层表现出疏水性,与水接触角度为117.1°,功率为0.60.
结论:
- 30%的BaSO4/TiO2/PVDF-HF微粒子涂层是一种高效的单层解决方案,用于被动白天辐射冷却.
- 该涂层提供了出色的太阳反射性,高排放性和可取的疏水性.
- 这种材料为可持续冷却应用提供了一个可扩展,可靠和可制造的选择.
