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福州汽车隔热贴膜的隔热类型和原理

发布于:2018年07月14日 来源:www.fuhai360.com
[摘要]如果你无法避开太阳等高温物体的红外线热辐射,只能设法挡住它们,目前阻击红外线的方式主要是两种,一种是吸收、一种是反射。两种方式都可以有效的阻击红外线,各有利弊。本文尽可能简单的说明白福州汽车隔热贴膜的隔热类型和原理,花5分钟耐心看完吧!
如果你无法避开太阳等高温物体的红外线热辐射,只能设法挡住它们,目前阻击红外线的方式主要是两种,一种是吸收、一种是反射。两种方式都可以有效的阻击红外线,各有利弊。本文尽可能简单的说明白的隔热类型和原理,花5分钟耐心看完吧!
福州汽车隔热贴膜
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红外线!太阳能热效应的主因。
紫外线的化学效应已经讲过了,其中也讲了太阳能的构成,其中也包括红外线,红外线是指波长范围在760nm-1mm范围内的电磁波。由英国科学家赫歇尔于1800年发现,又称为红外热辐射,热作用强。他将太阳光用三棱镜分解开,在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计,试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现,位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论:太阳光谱中,红光的外侧必定存在看不见的光线,这就是红外线。几乎所有的物体都会向外发射红外线,只不过能量强度和波长不同。红外线有两个非常突出的特点:
       1. 产生热效应。
       2. 对云雾有很强的穿透能力。
 
红外线理疗灯目前已经广泛应用于治疗多种特定的疾病,医学领域中常常如此划分:
近红外区 760~3000纳米
中红外区 3~30微米
远红外区 30~1000微米
红外线可以使物体表层分子运动更加剧烈,从而产生热能,所以阳光照耀下的物体表面摸上去就会非常热。医学上用红外线促进血液循环,电烤箱利用红外线烤面包,都是利用了红外线的热效应。而现实生活中,我们有很多时候不需要红外线辐射产生的这些热能,就需要有能够阻挡红外线的东西,比如汽车隔热膜、遮阳伞等。 

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阻击红外线,吸收还是反射?

如果你无法避开太阳等高温物体的红外线热辐射,只能设法挡住它们,目前阻击红外线的方式主要是两种,一种是吸收、一种是反射。两种方式都可以有效的阻击红外线,各有利弊。我们还是从汽车隔热膜的方面讨论。
 
采用红外吸收方式阻隔红外线的方式在1960年代已经问世,3M公司于1966年获得过相关专利。部分材料,比如:陶瓷粉体类的氧化铝、氧化镁、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、氮化钛、碳化锆等。其中氧化铝、氧化镁、二氧化硅都是非常廉价的红外线吸收剂。
 
在膜里面喷涂涂布红外线吸收剂,能够吸收掉一部分波长的红外线,把红外线的能量转化成热能,膜本身的温度就会迅速升高,从而使汽车玻璃的温度迅速升高,再利用车外空气对流将热量带走,这就是应用吸热材料阻隔红外线的原理。这种隔热膜因为容易褪色,早已经淘汰,但是市场上至今还有销售,主要是因为价格低廉。
 
1980年代,真空磁控溅射技术得到应用,到了上世纪末,纳米科学也发展的很快,把陶瓷材料做成纳米级的,再用真空溅射技术生产出来的隔热膜通常被称为纳米陶瓷膜,其本质仍然是采用吸热方式阻隔红外线的隔热膜。
 
再说说利用反射原理阻隔红外线的方式,大家都知道镜子可以反射可见光,实际上它也可以反射红外线,但是制作镜子的水银不能用在隔热膜上面,上世纪80年代,真空蒸镀铝技术成熟,真空蒸镀铝膜能够反射90%以上的太阳能,但是这种膜带来了严重的光污染,已经被禁止贴在车上,目前部分国家作为建筑膜使用。
 
刚才说了,利用真空磁控溅射技术可以生产吸热型隔热膜——纳米陶瓷膜,实际上在陶瓷膜产生以前,金属磁控溅射膜问世了,这是一个划时代的产品。金属磁控溅射技术是把金属氧化物以磁控溅射的技术喷涂在基材上形成的,ATO(氧化锡锑)、ITO(氧化铟锡)、CsxWO3(铯钨青铜)等、具有选择性光谱反射性能,能够有选择的反射部分波长的红外线,而不影响可见光透过,或者对可见光的影响非常低。部分高端隔热玻璃中间夹层就是ITO薄膜。而普通汽车的隔热玻璃(稍微发点绿色),则是硅酸盐玻璃(简称XRB3),属于吸热型隔热玻璃,隔热效果非常有限。
 
以目前的技术水平,采用磁控溅射技术做出来的两种膜,陶瓷膜和金属磁控膜,都各有千秋,金属磁控膜是以反射红外线的方式阻隔红外线,效果比吸收红外线好,因为反射这种方式可以持续进行,而吸收的方式则需要风及时将玻璃上的温度带走。 
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金属磁控溅射膜阻隔红外线

当阳光照射到汽车玻璃上的时候只会发生三种情况:阳光被反射、阳光通过玻璃、阳光被玻璃吸收,被玻璃吸收的太阳能使玻璃温度升高,然后再向周围的空气传递热能。
在贴有金属磁控溅射膜的玻璃上,热能使隔热膜的金属离子收到阳光照射后外层电子运动加剧,开始有选择性的反射携带热能较高的红外线,55%的太阳能被玻璃和太阳膜直接反射到窗外;剩下12%的太阳能进入车内,还有33%能量被玻璃和太阳膜吸收,太阳膜和玻璃吸收太阳能后温度上升,在炎热的夏天,用手摸贴膜的玻璃和没贴膜的玻璃,你会明显发现贴膜的玻璃更烫手,这是因为,太阳膜能够吸收更多的热能,吸收热能后,再通过对流和辐射的方式向周围的空气中传播。为什么玻璃温度升高后热量主要向车外传递呢?这是因为相对而言,车窗外部空气流动速度远远高于车内空气流动,也就是说车外对流要比车内剧烈的多,所以玻璃的热量主要向车外传递。 
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