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辐射制冷膜的性能分析与优化设计

殷少有  覃羽丰  张宁  
【摘要】:根据基尔霍夫定律和光学薄膜理论,利用光学设计软件Macleod研究辐射制冷膜的材料与结构对制冷性能的影响。辐射制冷膜要求在0.3~3.0μm的太阳波段具有较高反射率,阻止物体得热;在8~13μm的红外波段具有较高发射率,降低自身温度。研究发现:由于SiO_2在8~13μm波段的反射率低,在其他波段的反射率高,是制造辐射膜的理想材料。高分子聚合物PS与SiO_2交替叠加形成的复合膜在8~13μm波段会产生声子-极化子激发的共振现象,可进一步降低反射率,因此PS是提高辐射制冷薄膜性能的有效辅助材料。经过Simplex法优化,得到辐射制冷膜以SiO_2-PS-SiO_2结构组合,各层厚度依次为0.2、0.8、70μm时,其辐射力高达136.2 W/m~2,平均发射率达到92.12%。

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