摘要：能源環(huán)境問題日益嚴(yán)重，亟需發(fā)展節(jié)能環(huán)保的降溫技術(shù)。輻射冷卻材料及技術(shù)具有無需消耗能源即可輻射降溫的特點(diǎn)，成為近年來備受關(guān)注的研究領(lǐng)域。輻射冷卻涂料具有制備簡(jiǎn)單、成本低廉、應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，展示出重要的科學(xué)研究?jī)r(jià)值和巨大的工程應(yīng)用前景。本綜述歸納了輻射冷卻涂料的制冷原理與研究現(xiàn)狀，包括無機(jī)涂料、有機(jī)涂料和有機(jī)-無機(jī)復(fù)合涂料，闡述了輻射冷卻涂料在建筑節(jié)能、人體熱管理和航空航天的應(yīng)用。最后，本文從輻射制冷涂料的性能與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的角度，提出了提高輻射冷卻涂料的耐候性，開發(fā)涂料新應(yīng)用與動(dòng)態(tài)制冷涂料是未來發(fā)展趨勢(shì)。輻射冷卻涂料的研究對(duì)于解決能源問題、建立環(huán)境友好型社會(huì)有重要意義。

輻射冷卻是一種借助地球表面（~300K）和外太空（~3K）的溫差來傳遞熱輻射實(shí)現(xiàn)零能耗降溫的新技術(shù)。由于大氣層透波率較低，在大多數(shù)波段抑制了地球表面向宇宙的熱輻射。在大氣窗口波段(8~13μm)，大氣對(duì)熱輻射高度透明，而且大氣窗口與典型環(huán)境溫度下地面物體熱輻射的峰值波長(zhǎng)一致，因此任何在大氣窗口具有高發(fā)射率的物體都可以向外太空輻射熱量。太陽向地球的輻射主要集中在0.3~2.5μm波段。大多數(shù)熱輻射材料會(huì)吸收入射的太陽光并轉(zhuǎn)化成熱，使物體溫度升高。故在太陽光波段具有高反射率，在大氣窗口波段具有高紅外發(fā)射率，是實(shí)現(xiàn)輻射冷卻的關(guān)鍵條件。

近年來，光子結(jié)構(gòu)、介電材料、聚合物和金屬—介電—金屬?gòu)?fù)合材料等輻射冷卻材料被陸續(xù)報(bào)道，并表現(xiàn)出優(yōu)異的冷卻性能。然而這些材料制造成本高、易腐蝕、形狀固定，不能應(yīng)用于形狀復(fù)雜的屋頂或墻壁。涂料是指用特定的施工工藝涂覆在物體表面，經(jīng)固化形成具有保護(hù)、裝飾或特殊性能的連續(xù)性固態(tài)薄膜的一類材料。輻射冷卻涂料作為一種太陽能轉(zhuǎn)換功能涂料，具有制備簡(jiǎn)單、成本低廉、應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，展示出重要的科學(xué)研究?jī)r(jià)值和巨大的工程應(yīng)用前景。本綜述歸納了輻射冷卻涂料的研究現(xiàn)狀，包括和無機(jī)輻射冷卻涂料、含無機(jī)填料的有機(jī)輻射冷卻涂料和無填料的有機(jī)涂料，闡述了輻射冷卻涂料在建筑節(jié)能、人體熱管理以及航空航天方面的應(yīng)用，總結(jié)了目前輻射冷卻涂料面臨的問題并指出未來發(fā)展趨勢(shì)。高效輻射冷卻涂料的研制是向節(jié)能環(huán)保型社會(huì)轉(zhuǎn)變的重要推動(dòng)力。

1 輻射冷卻涂料的設(shè)計(jì)

1.1 無機(jī)輻射冷卻涂料

無機(jī)輻射冷卻涂料是將無機(jī)納米顆粒溶于水或乙醇中形成的混合液，待水或乙醇蒸發(fā)后形成輻射制冷涂層。這些納米顆粒（如二氧化硅、硫酸鋇）可以強(qiáng)烈散射太陽光。此外，納米顆粒與氣孔之間的界面增強(qiáng)了光子散射，從而提高整體太陽反射率。二氧化硅（SiO2）在整個(gè)太陽光譜范圍內(nèi)的消光系數(shù)幾乎為零，對(duì)太陽輻射具有較高的透過率。此外，SiO2微球強(qiáng)烈的分子極化共振可以增加大氣窗口發(fā)射率，因此是常見的輻射制冷材料。Atiganyanun等向SiO2微球膠體懸濁液中加入氯化鉀，得到沉淀的無序多孔涂料，制得涂層厚度約700μm。多孔結(jié)構(gòu)增強(qiáng)涂料與空氣的阻抗匹配，根據(jù)Maxwell-Garnett有效介質(zhì)理論，隨機(jī)分布顆粒在8~13μm波段平均發(fā)射率（0.94）預(yù)計(jì)比固體SiO2薄膜大0.13以上。然而涂料厚度較高會(huì)限制其應(yīng)用。Li等用硫酸鋇（BaSO4）納米粒子制備了僅為150μm厚的涂層。BaSO4的電子帶隙高，太陽吸收率低，且聲子共振波長(zhǎng)為9μm，大氣窗口發(fā)射率高。涂層可達(dá)到0.976的太陽反射率和0.96的高大氣窗口發(fā)射率。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，涂層的溫度比環(huán)境溫度低4.5℃，平均制冷功率達(dá)到117W/m2。為了適應(yīng)航天熱控的寬帶發(fā)射需求，Huang等使用介孔SiO2為模板，通過模板輔助法制備了有表面紋理和隨機(jī)納米孔的棒狀顆粒，而后與硅酸鉀和水混合制備成涂料，具有0.3~2.5μm高反射率（0.97）和3~25μm寬帶高輻射率（0.93）。無機(jī)輻射冷卻涂料由于不含聚合物，能承受極端溫度，因此適用于航空航天領(lǐng)域。但成膜物種類單一，不含成膜物的涂料粘結(jié)性較低。且目前研究提出的無機(jī)輻射冷卻涂料均為白色，在實(shí)際應(yīng)用中缺乏美觀性。因此未來研究重點(diǎn)在于高粘結(jié)性、彩色無機(jī)輻射冷卻涂料的開發(fā)。

1.2 含無機(jī)填料的有機(jī)輻射冷卻涂料

1.2.1 實(shí)心小球填料

由于納米顆粒粘結(jié)性不高，因此有機(jī)輻射冷卻涂料采用具有優(yōu)異附著力的，具有低太陽吸收率和高紅外發(fā)射率的材料作為涂料的成膜物質(zhì)，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、醋酸等。二氧化鈦（TiO2）具有高折射率（n>2.5）、寬禁帶和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，是常見的填料。然而TiO2會(huì)吸收0.25~0.45μm波段光導(dǎo)致反射率降低。Xue等使用金紅石TiO2顆粒、玻璃微球和熒光顆粒作為填料，以聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液為成膜物質(zhì)，設(shè)計(jì)了一種日間輻射冷卻涂料，見圖1(a)。熒光顆粒通過熒光輻射將TiO2吸收的太陽光轉(zhuǎn)化為可見光，太陽反射率提高至0.93。為避免對(duì)紫外光的吸收，研究人員使用了其它顆粒代替TiO2作為制冷涂料的填料。Jiang等提出了SiO2微粒/丙烯酸樹脂/聚甲基戊烯（TPX）涂料。其中的TPX可以填充涂料中的空隙，進(jìn)一步提高發(fā)射率。Cheng等提出將BaSO4與SiO2混合在聚偏氟乙烯（PVDF）中進(jìn)一步改善冷卻性能，見圖1(b)。Tang等證明，利用聲子極化子共振，基于氧化鎂（MgO）填料的聚乙烯醇（PVA）涂料在中紅外區(qū)域(2.5~25μm)具有約0.93的紅外發(fā)射率，同時(shí)通過粒子散射實(shí)現(xiàn)0.3~2.5μm波段約0.95的反射率，見圖1(c)。具有聲子共振效應(yīng)的塊體MgO具有較強(qiáng)的紅外反射特性。然而當(dāng)顆粒材料作為填料時(shí)，周圍的基體會(huì)降低介電常數(shù)，從而產(chǎn)生強(qiáng)紅外吸收。Zhu等制備的具有合適載流子濃度的氧化銦（In2O3）納米顆粒在中紅外區(qū)域產(chǎn)生LSPR，由于自由電荷載流子與振蕩電磁場(chǎng)的共振相互作用，導(dǎo)致共振頻率附近的吸收顯著增強(qiáng)，因此涂料在8~13μm和16~28μm兩個(gè)大氣窗口同時(shí)實(shí)現(xiàn)高發(fā)射。含4.5%In2O3納米顆粒的PMMA薄膜實(shí)測(cè)制冷功率僅低于理論極限0.4W/m2。二氧化鋯（ZrO2）具有高折射率和禁帶寬度，適合用作反射顆粒。Zhang等提出一種由ZrO2為填料，聚二甲基硅氧烷（PDMS)為成膜物質(zhì)組成的輻射冷卻涂料。在895W/m2太陽光照射下，ZrO2/PDMS涂層表面降溫10.9°C。

1.2.2 特殊結(jié)構(gòu)填料

除實(shí)心小球外，核殼顆粒同樣被用于輻射冷卻涂料。Huang等設(shè)計(jì)了添加有SiO2@硅鋅礦的PMMA輻射冷卻涂料。核殼顆粒誘發(fā)光后向散射，實(shí)現(xiàn)0.3~2.5μm超高反射率（0.96）。SiO2和硅鋅礦的本征紅外聲子振動(dòng)特性實(shí)現(xiàn)大氣窗口8~13μm高發(fā)射率（0.94）。Kang等利用ZIF-8獨(dú)特的多面體形貌和多孔結(jié)構(gòu)，制備了以ZnO@ZIF-8納米顆粒為填料，以甲基硅樹脂為成膜物的輻射冷卻涂料，制備的涂層具有0.25~2.5μm較高的反射率（0.90±0.01）和8~13μm發(fā)射率（0.95±0.01）。ZnO@ZIF-8聚合物涂層具有多面體形態(tài)和隨機(jī)孔洞，與純ZnO相比有效提高涂層的散射截面和太陽反射率。Hu等提出輻射冷卻涂料成膜物為PDMS，填料為空心SiO2@TiO2。與實(shí)心球相比，空心球具有更強(qiáng)的后向散射和更好的隔熱性能。涂料0.3~2.5μm反射率最高為0.97，8~13μm發(fā)射率最高為0.95。

特殊形狀納米顆粒填料使涂料具有高取向性和高太陽反射率。受珍珠有序多層結(jié)構(gòu)啟發(fā)，Guan等以纖維素納米纖維和涂有TiO2的云母微片為原料，制備了兼具阻燃和降溫功能的“磚—泥”結(jié)構(gòu)涂料。在涂刷的剪切力作用下，TiO2云母和纖維素沿一個(gè)方向重新排列。該涂層實(shí)現(xiàn)0.7~2.5μm高反射率（約0.9）。Li等開發(fā)了棒狀CaCO3/丙烯酸輻射冷卻涂料，其表現(xiàn)出0.25~2.5μm高反射率（0.95）和8~13μm高發(fā)射率（0.94）。

1.2.3 實(shí)心小球填料與多孔成膜物質(zhì)結(jié)合

將無機(jī)光學(xué)諧振器填料和多孔結(jié)構(gòu)結(jié)合的輻射制冷涂料也被證實(shí)具有優(yōu)秀的冷卻性能。Song等制備了分級(jí)多孔TiO2/全氟辛基三氯硅烷（PFOTS）制冷涂料。用空氣孔洞代替聚合物粘結(jié)劑，減少了聚合物粘結(jié)劑對(duì)紅外的吸收來補(bǔ)償TiO2的紫外吸收，同時(shí)由于折射率差增大，TiO2散射更多光。通過對(duì)金紅石型TiO2納米顆粒尺寸和填充率設(shè)計(jì)，見圖2(a)，涂料實(shí)現(xiàn)0.3~2.5μm波段高反射率（0.93±0.02）和8~13μm波段高發(fā)射率（0.97±0.01）。由于有微納米級(jí)粗糙表面，涂料具有強(qiáng)疏水性，見圖2(b)。涂料在實(shí)際環(huán)境使用6個(gè)月以上，顏色和冷卻性能幾乎沒有改變。Liu等設(shè)計(jì)了由多孔乙基纖維素—隨機(jī)BaSO4納米粒子組成的超白涂料，見圖2(c)。溶劑為水和乙醇，避免了有毒溶劑的使用，使涂料不僅節(jié)能且環(huán)保。在材料本征特性和多孔結(jié)構(gòu)的強(qiáng)米氏散射協(xié)同作用下，其具有0.3~2.5μm波段反射率0.98和8~13μm波段熱輻射率0.98和優(yōu)異的疏水性，見圖2(d)。Dong等報(bào)道了一種多功能PDMS—Al2O3復(fù)合梯度涂料，具有優(yōu)良的日間制冷、可自愈和可重復(fù)使用特性，見圖2(e)，以及抗污能力和強(qiáng)附著力。Xiang等報(bào)告了一種基于多孔醋酸纖維素和SiO2的輻射冷卻涂料（3DPCA）。通過合理設(shè)計(jì)孔徑和微球體積百分比，其0.3~2.5μm平均反射率達(dá)到約0.96，8~13μm平均發(fā)射率達(dá)到約0.95，可以直接應(yīng)用于木材和其他基材，見圖2(f)。

1.3 無填料的有機(jī)輻射冷卻涂料

多孔有機(jī)輻射冷卻涂料不添加填料，而是依靠溶劑蒸發(fā)后形成的空氣孔洞散射光，同時(shí)成膜物質(zhì)發(fā)射紅外光實(shí)現(xiàn)冷卻。不添加填料避免了因無機(jī)納米顆粒造成的紫外線吸收，同時(shí)由于空氣和聚合物不匹配的折射率有效實(shí)現(xiàn)后向散射太陽光，增加太陽反射率。

聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VdF-HFP))在太陽光波段的消光系數(shù)可以忽略不計(jì)，而且在長(zhǎng)紅外波段有14個(gè)消光峰，因此能有效實(shí)現(xiàn)輻射冷卻。Mandal等提出了一種基于相反轉(zhuǎn)的方法制備的分層多孔聚（偏氟乙烯—共六氟丙烯）[P(VdF-HFP)HP]涂料，見圖3(a)。微孔后向散射太陽光并提高熱輻射，見圖3(b)。該涂層具有0.3~2.5μm波段高半球太陽反射率0.96和8~13μm高半球紅外發(fā)射率0.97，見圖3(c)(d)。根據(jù)Mie理論，在無損、非磁性材料的情況下，光散射效率與粒子直徑與光波長(zhǎng)的比值成正比。由于氣孔的尺寸和密度其難以控制，因此有研究者提出用粒徑和體積含量可控的空心球(或玻璃氣泡)代替氣孔。Nie等在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基質(zhì)中控制玻璃泡體積濃度從0增加到70%，0.3~2.5μm反射率從0.06增加到0.92，而8~13μm發(fā)射率保持在0.85以上。Yu等提出利用空心玻璃球代替空氣孔洞。玻璃泡被球磨后，氣泡的平均直徑減小，碎片的幾何形狀也與原玻璃氣泡不同，見圖3(e)。該涂料可以涂在木材等各種基板上，見圖3(f)。Huang等報(bào)道了一種“自下而上”的球磨方法組裝P(VdF-HFP)納米粒子。次級(jí)粒子和初級(jí)粒子之間的微孔大大增強(qiáng)了光散射，最終獲得0.3~2.5μm波段反射率0.94和8~13μm波段發(fā)射率0.97。依靠溶劑自然蒸發(fā)得到的微孔尺寸難以控制，因此Wang等提出了在三元溶液(P(VdF-HFP)/丙酮/水)中使用高速氣流促進(jìn)相分離來控制氣孔大小。在噴霧過程中，溶液被高速氣流霧化成小液滴，每個(gè)液滴具有相似的蒸發(fā)速率，導(dǎo)致氣孔形貌相似。制備的厚度為313μm的柔性分級(jí)多孔復(fù)合膜在0.24~2.5μm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的平均反射率為97.2%，大氣窗口內(nèi)的平均發(fā)射率為93.5%。

PVDF在太陽光譜波段高反射，聚氨酯丙烯酸酯(PUA)具有高穩(wěn)定性和良好的鋪展性，并且由于官能團(tuán)的振動(dòng)，這兩種材料在大氣窗口都有高發(fā)射率。Son等通過光引發(fā)自由基聚合制備了多孔PVDF/PUA白色涂料。涂層在8~13μm波段的平均發(fā)射率為0.93，0.3~2.5μm波段的平均反射率為0.93，制冷功率為94.2W/m2。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有成本較低、化學(xué)穩(wěn)定性較好、耐酸堿等優(yōu)點(diǎn)。Qi等制備了一種具有優(yōu)異輻射制冷性能的多孔PMMA涂料，在中紅外區(qū)域(3~25μm)具有98.4%的發(fā)射率，在0.2~2.5μm具有85%的太陽反射率。

商用彩色涂料的發(fā)射率已經(jīng)滿足輻射冷卻發(fā)射率的要求，但由于彩色顏料或染料對(duì)近短波紅外的吸收，涂料反射率不夠理想。Chen等提出了一種雙層彩色涂料，見圖3(g)。涂層頂層刷涂了一層商用色漆，底層為多孔P(VdF-HFP)或TiO2/聚合物復(fù)合材料。頂層吸收一定波長(zhǎng)的可見光以顯示特定的顏色。底層的聚合物本身具有高的紅外發(fā)射率，同時(shí)多孔孔隙和TiO2顆?；诿资仙⑸湓砟軌驈?qiáng)烈反射太陽光。與商用單層涂料相比，雙層涂料的顏色幾乎相同，但近紅外反射率更高，見圖3(h)。

有機(jī)輻射冷卻涂料由于具有易于制造、成本低廉和質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)，吸引了越來越多人的關(guān)注。但是實(shí)現(xiàn)特定孔隙特性較為困難，這直接影響了涂層的光學(xué)性能。而且熱導(dǎo)率和耐熱性較差，導(dǎo)致涂層與熱源之間產(chǎn)生較大溫度梯度，涂層易脫落和老化。因此未來研究重點(diǎn)在于調(diào)整孔隙特性，以及開發(fā)適用于高溫環(huán)境的涂料。

2 應(yīng)用

2.1 建筑節(jié)能

冷卻系統(tǒng)消耗全球15%的發(fā)電量，溫室氣體排放量占全球的10%。溫度每降低4°C，空間制冷能耗可降低約45%。輻射冷卻涂層可以通過多種方式涂抹于屋頂和外墻，見圖4(a)，通過反射太陽光和熱輻射實(shí)現(xiàn)零能耗降溫，有望代替冷卻系統(tǒng)。Liu等報(bào)告的多孔乙基纖維素—BaSO4顆粒涂料每年可以節(jié)省制冷能耗約6.1~12.2MJ/m2，約占總制冷能耗6%~23%，見圖4(b)。與無涂層建筑模型相比，有涂層的建筑模型總能耗較低，但采暖能耗略有增加。涂料具有優(yōu)異的耐久性，在室外暴露6周后光譜反射率幾乎不變；成本低廉，僅為$1.1/m2；可改變顏色，滿足美觀和實(shí)際應(yīng)用需求。Tang等報(bào)告的涂有MgO涂料建筑可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)降溫約9.2°C，最大制冷功率接近10kWh/(m2?yr)。因?yàn)榻禍匦阅茈S環(huán)境溫度升高而提高，從中國(guó)西北地區(qū)到東南地區(qū)，節(jié)省的冷卻能耗是逐漸增加的。即使在青藏高原和哈爾濱(45°N)等高緯度城市制冷功率也能超過4kWh/(m2?yr)。在西北地區(qū)涂料節(jié)能率最高可達(dá)37.7%。Li等報(bào)告的涂料可實(shí)現(xiàn)夜間降溫10.5°C，在白天降溫4.5°C~10°C。在凌晨2時(shí)相對(duì)濕度為29%，而商用涂料在下午2~3點(diǎn)高于環(huán)境溫度6.8°C。24h平均降溫功率達(dá)117W/m2。在993W/m2的太陽光照射下，BaSO4涂料制冷時(shí)間超過24h，平均制冷功率超過80W/m2，表面溫度低至-10℃。Nie等設(shè)計(jì)的涂料估計(jì)對(duì)公寓、酒店和寫字樓的影響為年節(jié)能2~12MJ/m2和CO2排放節(jié)約0.3~1.5kg/m2。該涂料每年將節(jié)約成本$0.05~0.58/m2，而商用白色涂料僅節(jié)約$0.03~0.31/m2，因此輻射冷卻涂料在建筑領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。

2.2 人體熱管理

穩(wěn)定的體溫對(duì)人體舒適性至關(guān)重要。如果環(huán)境溫度過高或人體內(nèi)部新陳代謝的熱量不能充分釋放，體內(nèi)溫度升高，激活汗腺進(jìn)行蒸發(fā)冷卻。當(dāng)傳統(tǒng)紡織品的散熱能力不足時(shí)，熱量和汗液積聚在皮膚表面，造成身體不適甚至危害健康。理想的被動(dòng)冷卻織物具有選擇性反射太陽輻射，在長(zhǎng)波紅外大氣窗口內(nèi)具有較高的熱發(fā)射率，且具有合適的導(dǎo)熱系數(shù)，可以使熱能從皮膚傳遞到織物。Wei等設(shè)計(jì)了一種輻射冷卻織物?？椢锝吭谙♂尩腁l2O3—醋酸纖維素鹽溶液中，然后在空氣中自然干燥，裁剪成T恤。Al2O3納米顆粒的加入提高織物與皮膚之間的熱傳導(dǎo)。改性織物0.3~2.5μm波段反射率由0.62提高到0.80。與透明硬紗相比，在室外環(huán)境下改性織物使皮膚降溫0.6℃，織物內(nèi)表面降溫3.3℃。Sun等報(bào)道了一種兼具蒸發(fā)冷卻和輻射冷卻效應(yīng)的柔性織物，見圖4(c)。在夜間底層織物上的氯化鈣(CaCl2)可以自動(dòng)捕捉空氣中的水蒸氣。在白天，被捕捉的水在陽光下蒸發(fā)，帶走熱量實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻。同時(shí)，織物上表面的分級(jí)多孔P(VdFHFP)HP涂層在大氣透明窗口內(nèi)同時(shí)具有高太陽反射率（0.9）和高紅外發(fā)射率（0.83）?？椢镌谔柟庵鄙湎?465W/m2)可實(shí)現(xiàn)10.8℃的降溫。

2.3 航空航天

深空環(huán)境中存在極端溫度（-190℃~500℃），，為使元件處于合適的工作溫度，需要良好的熱控系統(tǒng)。熱控涂層是航天器熱控材料之一，要求具有0.3~2.5μm低吸收率和3~25μm（AMI）高發(fā)射率。Huang等設(shè)計(jì)的有表面紋理和隨機(jī)納米孔的棒狀硅鋅礦顆粒涂料（SPC）具有0.3~2.5μm高反射率（0.97）和3~25μm高輻射率（0.93）。直接暴露在太空的材料會(huì)受到極端溫度循環(huán)、高通量粒子或電磁輻射、星體和碎片撞擊等惡劣空間條件的影響。SPC顯示出極好的空間穩(wěn)定性，即使在極端溫度循環(huán)（-100℃~130℃,10℃/min,9.5個(gè)循環(huán))后，涂料的光譜特性幾乎不變。為防止在惡劣空間條件下引起有機(jī)粘結(jié)劑降解，使用硅酸鉀作為粘結(jié)劑，使SPC具有高硬度（2H）和良好的耐磨性。Chen等開發(fā)了一種無機(jī)磷酸基聚合物涂料，具有2.5~20μm波段高平均半球紅外發(fā)射率（大于0.95），0.3~2.5μm波段太陽輻射反射率接近90%。隨著溫度從300℃升高到1200℃，涂層在大氣窗口內(nèi)的發(fā)射率僅從0.96下降到0.89。該涂層還具有優(yōu)異的耐機(jī)械磨損和抗輻照性能。

各種使用輻射冷卻涂料的場(chǎng)景已經(jīng)被證明可實(shí)現(xiàn)顯著的輻射冷卻。對(duì)于建筑節(jié)能以及可穿戴應(yīng)用，聚合物基材料可浸潤(rùn)到墻面或纖維實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。而對(duì)于航空航天應(yīng)用，具有耐高溫性能的全無機(jī)材料彰顯優(yōu)勢(shì)。輻射冷卻涂料在未來仍有很大的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿?。在寬帶光譜范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效、可調(diào)輻射率是未來開發(fā)高效節(jié)能涂料的主要方向。

3 結(jié)語

輻射冷卻能夠?qū)⑽矬w冷卻到環(huán)境溫度以下而不消耗能量，這使得輻射冷卻在建筑節(jié)能、人體熱管理、航空航天等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。輻射冷卻涂料相比于各種復(fù)雜的光子結(jié)構(gòu)，在基板適用性、原料成本、制備工藝、使用壽命等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。本文綜述了輻射冷卻涂料研究進(jìn)展，并闡述了輻射冷卻涂料在能源環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用。近年來，輻射冷卻涂料在提升冷卻性能和使用壽命方面有了顯著進(jìn)展，但仍有較大的提升空間：（1）目前，輻射冷卻涂料在長(zhǎng)期使用和惡劣天氣條件下的耐候性和穩(wěn)定性方面還存在挑戰(zhàn)。未來的研究將關(guān)注于開發(fā)更耐久、具有更好耐候性的輻射冷卻涂料，以確保其在各種環(huán)境條件下的可靠性和持久性。（2）輻射冷卻涂料與其他技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合，以進(jìn)一步提高其性能和應(yīng)用范圍。例如與太陽能電池板的結(jié)合同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)電和電池冷卻，增強(qiáng)能源效益；增加涂料透光率，開發(fā)可應(yīng)用于窗戶的制冷涂料。（3）大部分工作研究的涂料冷卻性能是靜態(tài)的，不能隨環(huán)境溫度變化實(shí)時(shí)調(diào)整，因此會(huì)增加建筑的年采暖能耗。目前已有關(guān)于動(dòng)態(tài)變發(fā)射率顆粒的研究，但制備出完整涂層并在實(shí)際環(huán)境測(cè)試的工作較少，動(dòng)態(tài)可調(diào)輻射冷卻涂料亟待開發(fā)。

本文標(biāo)題：輻射冷卻涂料及其在能源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用

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