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新型自修复抗裂被动辐射制冷材料:户外降温的全新利器

发布时间:2025-03-13       来源:中新康明

      在炎炎夏日,如何在不耗费大量能源的情况下为建筑物和设备降温,一直是科学家们关注的焦点。近期,四川大学吴凯团队开发出一种兼具高效被动辐射制冷、自修复和抗裂性能的有机硅复合材料,为这一难题提供了新的解决方案。而作为高性能硅基材料的领先供应商,中新康明正致力于为这一前沿研究提供关键材料支持,并推动其大规模应用落地。

被动辐射制冷:自然界的“空调”

被动辐射制冷(PRC)是一种无需耗电的环保制冷技术,其原理是利用特定材料反射太阳光并将热量以红外辐射的形式释放到外太空,从而实现降温效果。然而,传统的PRC材料在长期户外使用中容易出现微裂纹,导致制冷性能下降。因此,开发既能有效制冷,又具备自修复和抗裂能力的材料,显得尤为重要。

作为国内硅基材料的专业生产商,中新康明长期专注于有机硅及其复合材料的研发和生产。我们的产品涵盖高纯度聚二甲基硅氧烷(PDMS)、特种硅氧烷弹性体及定制化硅基聚合物,能够为科研机构和产业界提供高质量的材料支持。此次研究中所使用的PDMS等核心硅基材料,我们不仅可以提供高规格的定制版本,同时具备大规模批量供应的能力,确保科研成果能够迅速走向应用。

材料设计:巧妙融合多种功能

吴凯团队设计的这种有机硅复合材料,主要由以下成分构成:

聚二甲基硅氧烷(PDMS):作为主要聚合物主链,PDMS具有低太阳吸收和高红外发射特性,是理想的制冷基材。

氮化硼纳米片(h-BN):h-BN不仅作为阳光散射体,增强材料的反射性能,还作为氢键受体,提升材料的自修复能力和抗裂性。

脲基团:引入脲基团形成动态氢键网络,使材料在室温下即可实现自修复。

中新康明在有机硅基材料领域拥有成熟的合成与改性技术,可以为该类复合材料提供不同分子量、不同粘度的PDMS原料,并根据客户需求优化其交联性能和界面相容性。此外,我们在氮化硼基增强型硅橡胶材料方面已有相关产品,能够直接提供定制化解决方案,助力更快实现产业化应用。

性能表现:卓越的制冷与耐用性

这种复合材料在多方面表现出色:

高效的光学性能:材料的太阳反射率达到93.0%,大气窗口发射率为92.1%,确保了在白天和夜间均能实现高效的辐射制冷。

优异的自修复能力:在室温下,材料可在2小时内修复表面划痕,12小时内修复针刺缺陷,且修复后的光学性能几乎与原始样品相同。

显著的抗裂性能:引入h-BN后,材料的断裂韧性从1.23 kJ/m²提升至10.64 kJ/m²,展现出强大的抗裂能力。

为了让这一研究更快走向实际应用,中新康明不仅能提供所需的基础材料,还能根据客户需求进行深度配方优化,协助开发更耐候、更高强度的复合体系。我们拥有现代化的生产线和严格的质量管控体系,能够大规模稳定供应该类硅基材料,满足科研机构、企业及产业链各环节的需求。

     

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实际应用:多场景的降温利器

在实际应用测试中,这种材料展现出令人瞩目的效果:

户外降温:在模拟阳光下,涂有该材料的木板温度比未涂层木板低10°C。在成都的测试中,材料在平均太阳辐射强度750 W/m²下,平均温度低于环境温度7.8°C,最大温差超过10°C。

多基材适用性:该材料可通过喷涂或刮涂方式应用于木材、金属和玻璃等多种基材,适合大规模推广。

户外设备热管理:由于其优异的热导率和耐用性,可用于变压器、通信基站等户外设备的热管理,延长设备使用寿命。

针对不同应用场景,中新康明能够提供专业的硅基材料解决方案,无论是在建筑节能、工业设备降温,还是新能源汽车、光伏储能等领域,我们都能提供定制化的产品支持。同时,我们也希望与更多科研团队、企业合作,共同推动这类高性能复合材料的产业化落地。

前景展望:为可持续未来助力

这项研究的成功,为开发高性能的被动辐射制冷材料提供了新的思路。这种兼具高效制冷、自修复和抗裂性能的材料,有望在未来的建筑节能、户外设备降温等领域发挥重要作用,为实现可持续发展的目标贡献力量。

     中新康明期待与更多行业伙伴合作,共同推动高性能硅基材料的创新应用。凭借我们在有机硅材料领域的深厚积累和强大的生产能力,我们可以为科研团队、工业客户提供从材料供应、定制开发到应用优化的一站式服务,加速科研成果的商业化进程。欢迎有合作意向的伙伴与我们联系,一起探索硅基材料的无限可能!

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