本發(fā)明涉及智能住宅的節(jié)能與熱管理，具體為一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的快速發(fā)展，能源問題日益凸顯其重要性。傳統(tǒng)能源如煤炭、石油這類化石燃料的使用不僅資源有限，而且其燃燒產(chǎn)生的污染物對環(huán)境造成了巨大的破壞。因此，開發(fā)新的、可再生的、環(huán)保的能源技術(shù)成為了全球的共識。在諸多可再生能源技術(shù)中，環(huán)境能量收集技術(shù)因其獨特優(yōu)勢而備受關(guān)注。這類技術(shù)通過捕獲環(huán)境中存在的微弱能量(如光能、風(fēng)能、熱能、振動能)并轉(zhuǎn)化為電能或機(jī)械能，為電子設(shè)備提供動力。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的雨滴能量收集系統(tǒng)往往只適用于特定的氣候環(huán)境，于晴天等干燥氣候下無法進(jìn)行能量收集，造成全年候節(jié)能效率低，無法大批量投入城市使用。同時，雨滴能量收集系統(tǒng)，因缺乏高性能固液起電材料往往存在能源轉(zhuǎn)化效率低的問題，即雨滴下落時產(chǎn)生的動能無法被有效轉(zhuǎn)化為電能或機(jī)械能，且雨滴能量收集系統(tǒng)往往受環(huán)境因素(如風(fēng)速、溫度、濕度)影響較大，從而表現(xiàn)出較差的適應(yīng)性。針對上述問題，發(fā)明人提出一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法用于解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決雨滴能量收集系統(tǒng)輸出與能量轉(zhuǎn)化效率低的難題，以及晴天環(huán)境無法有效收集環(huán)境能量和全年候能量轉(zhuǎn)化效率低的挑戰(zhàn)；本發(fā)明的目的在于提供一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法，包括以下步驟：

3、s1：稱取所需量的氧化鈦(a)粉體和氧化鈦(a1)粉體，并將兩種粉體通過磁力攪拌器或超聲波振蕩器進(jìn)行混合均勻；

4、s2：按所需量的pdms基料和固化劑進(jìn)行混合，將混合后的氧化鈦(a2)納米粉體逐漸加入pdms(b)混合溶液中，邊加邊攪拌，確保均勻分散，并通過真空脫泡儀脫泡處理混合溶液中的氣泡；

5、s3：將混合后的pdms-氧化鈦納米溶液倒入模具中，并將模具放入烘箱中，直至膜表面變得堅固但仍有一定的粘性；

6、s4：將ptfe(c)多孔膜(厚度范圍為20—200微米)輕輕鋪在預(yù)固化的pdms-氧化鈦膜表面，確保無氣泡和褶皺，然后放在烘箱中繼續(xù)固化，直至整個復(fù)合膜完全固化；

7、s5：復(fù)合膜固化完成后，將復(fù)合膜從烘箱中取出，冷卻至室溫，最后小心地從模具中取出復(fù)合膜，避免出現(xiàn)損壞。

8、優(yōu)選地，所述氧化鈦(a)粉體和氧化鈦(a1)粉體體積比為5:1-9:1。

9、優(yōu)選地，所述pdms(b)和其固化劑的比例可為7:1-10:1。

10、優(yōu)選地，所述pdms-氧化鈦納米溶液固化后的膜厚度需在500-900微米之間。

11、優(yōu)選地，所述烘箱溫度需維持在60-100攝氏度，且時間需為0.5-2小時。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

13、1、本發(fā)明中將雨滴能量收集、輻射冷卻集成于一種新型材料中，實現(xiàn)了多功能的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，大大提高了材料的使用效率和適用性；

14、2、本發(fā)明中通過獨特的材料設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，本發(fā)明能夠高效地將雨滴的動能轉(zhuǎn)化為電能，解決了傳統(tǒng)雨滴能量收集設(shè)備能量轉(zhuǎn)換效率低的問題。該技術(shù)能夠在各種天氣條件下穩(wěn)定工作，不僅限于雨天，提高了節(jié)能的連續(xù)性和可靠性；

15、3、本發(fā)明中的輻射冷卻涂層具有高光譜反射率和紅外發(fā)射率，能夠有效降低建筑物屋頂?shù)臏囟?，減少空調(diào)能耗，提高室內(nèi)舒適度。該涂層材料環(huán)保、耐久，適用于各種建筑表面，具有良好的應(yīng)用前景；

16、4、本發(fā)明中采用pdms(聚二甲基硅氧烷)和tio2(二氧化鈦)作為主要材料，通過特定的制備工藝形成具有優(yōu)異性能的多功能涂層。該材料組合和制備工藝保證了涂層具有優(yōu)異的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性，能夠滿足各種復(fù)雜環(huán)境條件下的使用需求；

17、5、本發(fā)明中本發(fā)明中通過采用新型材料，提高了雨滴能量的收集效率和適用性，為裝置的實用化奠定了基礎(chǔ)。同時彌補(bǔ)了傳統(tǒng)水滴摩擦納米發(fā)電機(jī)只能在陰雨天發(fā)揮節(jié)能減排作用的難題，在非雨天實現(xiàn)高效的熱管理，降低環(huán)境溫度，提高居住環(huán)境的舒適度，為全年候高適應(yīng)性雨滴能量收集系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)提供了新的思路與材料技術(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法，其特征在于，所述氧化鈦(a)粉體和氧化鈦(a1)粉體體積比為5:1-9:1。

3.如權(quán)利要求1所述的一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法，其特征在于，所述pdms(b)和其固化劑的比例可為7:1-10:1。

4.如權(quán)利要求1所述的一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法，其特征在于，所述pdms-氧化鈦納米溶液固化后的膜厚度需在500-900微米之間。

5.如權(quán)利要求1所述的一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法，其特征在于，所述烘箱溫度需維持在60-100攝氏度，且時間需為0.5-2小時。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種輻射冷卻摩擦納米發(fā)電涂層的制備方法，涉及智能住宅的節(jié)能與熱管理技術(shù)領(lǐng)域；而本發(fā)明包括以下步驟：稱取所需量的氧化鈦(A)粉體和氧化鈦(A<subgt;1</subgt;)粉體，并將兩種粉體通過磁力攪拌器或超聲波振蕩器進(jìn)行混合均勻，按所需量的PDMS基料和固化劑進(jìn)行混合，將混合后的氧化鈦(A<subgt;2</subgt;)納米粉體逐漸加入PDMS(B)混合溶液中；本發(fā)明中通過采用新型材料，提高了雨滴能量的收集效率和適用性，為裝置的實用化奠定了基礎(chǔ)。同時彌補(bǔ)了傳統(tǒng)水滴摩擦納米發(fā)電機(jī)只能在陰雨天發(fā)揮節(jié)能減排作用的難題，在非雨天實現(xiàn)高效的熱管理，降低環(huán)境溫度，提高居住環(huán)境的舒適度，為全年候高適應(yīng)性雨滴能量收集系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)提供了新的思路與材料技術(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：梁飛,郭祎飛,于海東,葛學(xué)陽,呂蕾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10