空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112500595A(43)申请公布日2021.03.16(21)申请号202011287535.3B29C41/46(2006.01)(22)申请日2020.11.17B29C71/02(2006.01)B29L7/00(2006.01)(71)申请人淮阴工学院地址223005江苏省淮安市经济技术开发区枚乘东路1号(72)发明人周雷南峰宋光范宝路李忠文(74)专利代理机构淮安市科文知识产权事务所32223代理人廖娜李锋(51)Int.Cl.C08J5/18(2006.01)C08J9/26(2006.01)C08L83/04(2006.01)B29C41/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜及其制备方法(57)摘要本发明涉及冷却领域，公开了一种空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜及其制备方法，该薄膜由厚度为70μm以上的聚二甲基硅氧烷（1）材质构成，在聚二甲基硅氧烷（1）内具有蜂窝状排列的空气孔（2）；空气孔（2）的层数大于三层，直径为1μm～5μm；该方法制备的被动辐射冷却薄膜仅由一种材料聚二甲基硅氧烷组成，其中，聚二甲基硅氧烷内部的空气孔光子晶体结构反射太阳光辐射，同时增加“大气窗口”特定波段的发射率，从而实现被动辐射冷却功能，克服了现有制备方法中引入金属底板来反射太阳光，容易造成光污染和高成本的固有缺陷，具有较好的应用价值。CN112500595ACN112500595A权利要求书1/1页1.一种空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜，其特征在于，所述薄膜由厚度为70μm以上的聚二甲基硅氧烷（1）材质构成，在所述聚二甲基硅氧烷（1）内具有蜂窝状排列的空气孔（2）；所述空气孔（2）的层数大于三层，直径为1μm～5μm。2.一种空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在基底上通过涂布和退火工艺制备聚苯乙烯小球光子晶体结构；S2：在所述聚苯乙烯小球光子晶体结构上涂布聚二甲基硅氧烷；S3：在真空条件下通过退火工艺固化所述聚二甲基硅氧烷；S4：在空气中通过二次退火工艺去除所述聚苯乙烯小球光子晶体结构；S5：脱模后获得空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜。3.根据权利要求2所述的空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的制备方法，其特征在于：在所述S1中，所述基底的材质为硅或石英。4.根据权利要求2所述的空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的制备方法，其特征在于：在所述S1中，所述退火工艺的温度为50℃‑60℃，时间为1‑2小时。5.根据权利要求2所述的空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的制备方法，其特征在于：在所述S2中，所述聚二甲基硅氧烷是由聚二甲基硅氧烷与固化剂按照9~10:1的重量比混合得到的液体。6.根据权利要求2所述的空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的制备方法，其特征在于：在所述S3中，所述退火工艺的温度为60℃‑70℃，时间为1‑3小时。7.根据权利要求2所述的空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的制备方法，其特征在于：在所述S4中，所述二次退火工艺的温度为150℃‑210℃，时间为4‑7小时。8.根据权利要求2至7中任意一项所述的空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的制备方法，其特征在于，在所述S1中，所述聚苯乙烯小球光子晶体结构的层数大于3层。9.根据权利要求2至7中任意一项所述的空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的制备方法，其特征在于，在所述S1中，所述聚苯乙烯小球光子晶体结构的晶体直径为1μm～5μm。10.根据权利要求2至7中任意一项所述的空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的制备方法，其特征在于，在所述S8中，所述空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜的整体厚度在70μm以上。2CN112500595A说明书1/4页空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜及其制备方法[0001]技术领域[0002]本发明涉及冷却领域，特别涉及一种空气孔光子晶体结构被动辐射冷却薄膜及其制备方法。背景技术[0003]随着科技进步和人类社会发展，人类对能源的消耗大幅上升，不可避免地造成能源短缺、环境和生态污染。被动辐射冷却不需要消耗额外能源，不仅节能低碳，而且绿色环保，因此在节约能源方面具有重要作用。大气层对8‑13μm特定波段的电磁波是透明的，该波段的绝大部分红外线可以直接透过大气层，而不被大气层所吸收，因此，该特定电磁波段被称之为“大气窗口”。被动辐射冷却的基本原理是：尽可能多地反射或散射掉太阳光谱波段的能量；同时，通过“大气窗口”（8‑13μm）向温度接近绝对零度的宇宙空间发射足够多的红外辐射能量来释放热量。[0004]科技文献“Passiveradiativecool