蒸發(fā)鍍膜設(shè)備紅外低輻射薄膜節(jié)能原理

1、紅外低輻射薄膜的節(jié)能原理 紅外低輻射薄膜是在近幾十年才得到大力發(fā)展的一種材料,因它對(duì)可見(jiàn)光具有較高的透射率,且對(duì)紅外光、特別是615m的遠(yuǎn)紅外光具有較高的反射率,所以可同時(shí)具備隔熱、保溫和采光等功能。用低輻射薄膜裝配門(mén)窗、高級(jí)建筑物的幕墻可以減少室內(nèi)冬季取暖和夏季空調(diào)等設(shè)備的能量消耗,并且有利于環(huán)境保護(hù),因此紅外低輻射膜在建筑行業(yè)和汽車(chē)工業(yè)可得到廣泛的應(yīng)用。 低輻射薄膜(Low-E膜)的制備方法可分為在線法和離線法兩大類(lèi)。在線法是指在浮法玻璃生產(chǎn)線上利用高溫?zé)峤夥ㄥ兊洼椛淠げＡ?。離線法是指在玻璃下線以后,用磁控濺射等方法在玻璃表面鍍低輻射膜的方法,因離線膜的光學(xué)性能和熱學(xué)性能要比在線膜好,更能

2、滿(mǎn)足應(yīng)用需要,所以目前對(duì)離線膜的研究比較多。 研究者們?cè)谟么趴貫R射法制備紅外低輻射薄膜方面開(kāi)展了許多工作,最近幾年,用該方法分別在玻璃和柔性襯底上鍍制紅外低輻射薄膜發(fā)展的很快。本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,對(duì)磁控濺射制備紅外低輻射膜的工藝方法、膜層結(jié)構(gòu)與性能及其節(jié)能原理進(jìn)行綜述性的介紹。低輻射薄膜節(jié)能原理根據(jù)膜層的反射率R與其折射率n和吸收系數(shù)k的關(guān)系: 通過(guò)求解麥克斯韋電磁場(chǎng)方程, 可以得到導(dǎo)電膜層的反射率: 由此可見(jiàn),膜層的電導(dǎo)率值越大,它對(duì)入射光的反射率越大;電磁輻射的頻率越小(或波長(zhǎng)越大),膜材料的反射率越大。所以,導(dǎo)電薄膜對(duì)波長(zhǎng)較大的紅外線具有高反射性。另外,當(dāng)一個(gè)薄膜表面受到電磁輻射時(shí)

3、,除了反射(R)外,還有吸收(A)、透射(),它們之間有A+R+=100%的關(guān)系。而物體吸收熱量后還會(huì)再發(fā)射出去,稱(chēng)之為熱量的電磁輻射,用發(fā)射率或輻射率E表征?；鶢柣舴蚨芍赋?在熱平衡條件下,物體發(fā)射的輻射功率必等于它吸收的輻射功率,即在熱平衡時(shí)E=A,所以有: 可見(jiàn),具有紅外高反射率的薄膜,也就是紅外低輻射薄膜,它能阻止室內(nèi)物體熱量的流失,這時(shí)0,E(1-R) 。因?yàn)楦鶕?jù)維恩定律,物體最大熱輻射率的波長(zhǎng)max與絕對(duì)溫度T之間有如下的關(guān)系: 代入acdb,蒸發(fā)鍍膜設(shè)備http:/ = 293 K,得max =9.89 m。實(shí)際上當(dāng)室內(nèi)物體溫度為293K(20)時(shí),室內(nèi)物體輻射的紅外線能量大部分是落在310m的波長(zhǎng)范圍內(nèi),低輻射薄膜對(duì)物體這個(gè)波長(zhǎng)范圍的熱輻射能正好具有高反射性,因此將該膜鍍?cè)诖安Ａ隙究梢宰柚故覂?nèi)物體熱量通過(guò)窗戶(hù)流出室外。同樣,鍍有低輻射膜的窗玻璃夏季也能阻擋室外紅外輻射熱量流入室內(nèi)。 這些就是低輻射薄膜的保溫隔熱原理,這種節(jié)能的方式不論對(duì)于玻璃還是柔性透明PET襯底都是一樣的,鍍膜本身并不改變玻璃或者PET的性質(zhì),但膜卻能反射紅外輻射。這也是為什么將透明柔性襯底低輻射薄膜貼在玻璃上也能起作用的原因。 根據(jù)太陽(yáng)光譜能量分布可知,太陽(yáng)輻射能量的97%集中在波長(zhǎng)0.3