2018-08-04

隔热涂层是一种功能性涂层。根据隔热机理的不同，隔热涂料可分为三种类型:隔热涂料、热反射涂料和热辐射涂料。这三种隔热涂料的优缺点比较如下:

阻隔隔热涂层阻隔隔热涂层是一种通过涂层本身的高热阻阻止热能传导的涂层。它属于厚膜涂料。涂层形成后，涂膜充满孔隙，干涂膜密度很低，导热系数一般小于0.06W/mK，因此具有良好的隔热性能，阻隔型隔热涂层的隔热效果与涂膜厚度密切相关。涂层涂覆到一定厚度，一般为20毫米，充分干燥固化后，材料干燥成膜后的导热系数很小，因此涂层具有一定的减缓热流传递的能力，要求保持90%以上的热量不流失。目前，应用最广泛的阻隔型隔热涂料是硅酸复合涂料。它的主要成分是无机的，所以无毒无味。长期以来用于外墙、管道、阀门等各种工业异形体的保温。虽然这种涂料正朝着普通建筑保温的方向发展，但其吸湿性大、附着力差、装饰性差的问题仍有待解决。

反射隔热涂层反射隔热涂层通过涂层薄膜的反射将可见光和近红外光从太阳反射到外部空间，使得太阳照射到涂层薄膜上的大部分能量被反射而不是被涂层薄膜吸收。添加到涂层中的超细微孔材料、纳米远红外材料、中空玻璃或陶瓷微珠对隔热涂层的质量起着关键作用，微珠越靠近红外波长，反射率越高，因此，尺寸极小的高质量中空微珠是制备高质量隔热涂层的核心。此外，涂膜的隔热性能仅与涂膜表面的反射率有关，与涂膜的厚度无关。一般来说，热反射率应达到90%以上，隔热和冷却应在15℃以上才能合格。

辐射型隔热涂料辐射型隔热涂料不同于上述两种涂料。这种涂料的作用机理是通过辐射将阳光和建筑物吸收的热量以一定的波长发射到空气中，从而阻断热能的传递，降低建筑物的热增益，达到良好的隔热节能效果。辐射散热涂料是一种散热隔热的涂料。辐射冷却隔热涂层能够以8-13.5μm波长的形式散发涂覆在物体上的热量，从而降低物体和内表面的温度。辐射冷却是明显的。然而，辐射隔热涂层不同于泡沫塑料和玻璃棉等多孔阻隔隔热材料。白天，太阳能通过屋顶和墙壁中的屏障保温材料不断地被引入房间和结构中，即使室外温度在夜间降低，房间和结构中的热量也不会立即消散。然而，辐射隔热涂层能够以热辐射的形式辐射吸收的热量，从而以相似的速率冷却室内和室外。辐射隔热涂料通常是通过添加氧化铝、二氧化钛、云母和金属氧化物的细粉、丙烯酸乳液、蒸馏水和添加剂来制备的。

该复合隔热涂层复合涂层不仅通过干膜层中由纳米空心陶瓷微珠组成的真空腔体群形成有效的高反射率隔热屏障，而且结合了辐射隔热涂层的高辐射率，因此我们对复合隔热涂层设定了三个性能要求:

1)。隔热等级为R-21.1

2)热反射率< 0.79

3)发射率< 0.83

我们想设计一种既能提高反射率又能提高辐射率的石墨烯隔热涂层。如何将石墨烯的高辐射功能添加到市场上现有的陶瓷微珠保温涂层中，成为这项新技术的挑战。在提高辐射率方面，薛刚等人在《含石墨烯或氧化石墨烯的复合增强散热涂层及其制备方法》中，通过回流法在红外发射粉末表面“包裹”石墨烯，成功制备了含石墨烯、电气石和过渡金属氧化物的复合散热涂层。研究表明石墨烯可以降低红外粒子的热阻。与普通散热涂层相比，含石墨烯复合涂层的红外发射率可达96%，节能约6.37%，节能效果好。

就我个人而言，我认为“涂覆”技术不是隔热的最佳方案，因为石墨烯涂覆高反射率填料会减缓其效果。薛刚散热涂料中使用的涂层技术确实可以提高发射率，但恰恰相反，它可以提高外部热辐射的隔热功能，从而削弱反射率！最好的方法是“加载”技术，在这种技术中，石墨烯微芯片被加载上陶瓷微珠，并且石墨烯的高发射率被集成以“从内到外”散热。另外，原有的高反射率陶瓷微珠抑制了“由外向内”的热辐射。然而，问题出现了。即使我们过去用负载技术将二氧化锆负载到石墨烯微芯片上，对分散和界面的影响也是非常好的，但是如何控制整个结构使得上部是反射层而下部是辐射散热层是另一个需要解决的问题。同样的实验设计也可以应用于耐高温涂层，即顶部的耐高温层和底部的辐射散热层。如果硅氧烷和其他耐高温填料被装载在石墨烯微芯片上，可能会发出更多的火花。

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