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稀土应用——稀土断热材料

包头的春天时间很短,在不经意间夏天就已经到来,突然的升温总让人感到猝不及防。日内温差大是包头气候的一大特点,当日最大温差可能超过20℃以上,清晨还需穿着棉袄保暖,到了下午就要换成短袖T恤了。随着夏天的到来,暴晒模式也悄然开启。

烈日暴晒过后的汽车里,仿佛置身于蒸笼之中;午后的办公室,强烈的阳光照射在身上,那种灼热的疼痛感叫人难以忍耐,光是想想这些场景就会让你汗如雨下、呼吸困难。这时大家的第一反应一定是打开空调、电扇,享受冷风袭来的清凉。然而空调、电扇等制冷设备的大规模使用,也带来了一些副作用。空调使用的氟利昂制冷剂会破坏臭氧层,导致全球的温室效应;屋内制冷向户外排放大量高温气体,在人口密度高的城市会形成热岛效应,让室外气候变得更加炎热;人们长时间在空调形成的低温环境中办公生活,会引起“空调病”破坏人体免疫平衡对人体造成影响。

我们在不断地寻找更健康、环保、绿色的制冷降温方式。稀土断热材料的出现,让人们在“冰与火”的问题上有了更优的解决方案。

科研人员利用稀土独特的理化和电子结构特性,研发出了稀土纳米断热材料。当强烈的太阳光穿过添加断热材料的玻璃时,断热材料中的稀土纳米粒子将发生等离子体共振效应(LSPR效应),从而大量吸收阳光中的红外线和紫外线,产生隔绝太阳热辐射的效果。使用稀土纳米断热材料可实现95%红外线或紫外线的断热效果,调节室内外温差10°以上,有效解决夏季室内温度高的问题。到了冬季,稀土纳米断热材料还能成为保温材料,有效防止室内热辐射向室外逸散,起到了节能保暖的作用,可节约30%左右建筑物耗能。值得注意的是断热材料不会影响波长为400-760nm的可见光通过,保障了玻璃窗明净的透光效果。

稀土纳米断热材料不同于传统意义上的“太阳膜”。常见的太阳膜是利用真空喷镀或磁控溅射技术,将铝、金、铜、银等金属喷涂于玻璃表面,形成多层致密的高隔热金属膜层。当被光波照射时将光波反射,金属膜层越厚隔热效果也越明显。但这种金属膜会一定程度上影响通讯信号,也十分影响玻璃的透光性,并且反射的太阳光还会造成光污染,同时金属的易氧化性影响金属膜层寿命和美观度。因此稀土断热材料的发明是时代性的技术突破,一种材料同时具有屏蔽紫外线、红外线、断热性强、透明性高和耐候性良好的优点,目前已经开始广泛应用在夹层玻璃的中间膜、建筑外墙涂料、塑料薄膜、显示器、汽车玻璃等领域。

稀土的应用已经不再局限于传统意义上的五大稀土功能材料,随着越来越多稀土应用的研发,稀土制成的生活用品将涌入我们的日常生活,稀土行业正在以我们难以想象的速度迅猛发展着。昨天描述的稀土材料的未来,也许就是现在,就像这突然而至的夏天...

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