一种辐射降温薄膜、其制备方法及其应用
技术领域
本发明属于功能复合材料技术领域，特别涉及一种辐射降温薄膜、其制备方法及其应用。
背景技术
随着人们生活水平的提高以及城市化建设的发展，对于冷却技术以及冷却设备方面产生了巨大的需求。常用的冷却设备依靠蒸汽压缩制冷系统实现降温效果，如冰箱以及空调等。然而这些冷却设备不仅会消耗大量的能源，同时制冷剂(如氢氟烃)的使用会造成全球变暖效应影响，这又会进一步对环境产生严重危害。由于制冷技术绝大多数是通过消耗不可再生的化石资源，实际上产生更多的热积累，使得地球变得更加炎热。因而制冷设备在运行过程中产生的大量的热量会加剧温室效应以及城市热岛效应。研究表明，冷却系统消耗了全球15％的电力，引起10％的温室气体排放。每降低1℃，可以节省3-5％的电力。而由于全球变暖、人口增长、工业发展等原因，21世纪世界范围内对制冷和空调的能源需求急剧增加。到2050年，人类对于制冷的需求将增长十倍，因此，对能源形势和环境问题的日益关注，使人们需要尽快做出应对策略，以提高现有冷却系统的效率和寻求新的替代冷却技术。因而开发新型制冷系统这将是新世纪的重大挑战。
辐射制冷利用透明大气窗口向外太空辐射热量，在理想气候条件下，辐射冷却可以实现将近70％的能源节省。相较于传统的冷却器件，辐射冷却器件不需要外界任何的供能装置，无需耗电耗能，且无CO2等温室气体及其他有害物的排放，产生净冷却效应。既节约能源又没有污染，符合当今可持续发展的趋势，是一种绿色环保的被动式制冷方式。辐射冷却效果的实现主要是基于以下两个方面：首先，对流层的平均温度一般在250K左右，全年大部分地区的平均温度都远低于该温度，并且大气层之外的宇宙微波背景的热黑体辐射在2.7K左右，因此这两者可以作为地球上的辐射冷却器件散热的“冷却库”。其次，地球的大气层在波长范围8-13μm的中红外波段的透过率很高，称之为透明大气窗口。透明大气窗口允许物体通过该波段的热辐射与“冷却库”进行热量交换。围绕着辐射冷却器件有不少的文献报道，如中国专利CN107923718A，名称为“用于辐射冷却和加热的系统和方法”，该专利的技术特点在于提供用于辐射冷却和加热的系统和方法，例如，用于辐射冷却的系统可以包括顶层，所述顶层包括一种或多种聚合物，其中所述顶层在至少一部分热谱中具有高的发射率和在至少一部分太阳光谱中具有近似为零的电磁消光系数、近似为零的吸收率以及高的透射率，并且进一步地包括反射层，所述反射层包括一种或多种金属，其中所述反射层在至少一部分太阳光谱中具有高的反射率。但是该技术制备较为复杂，成本较高，且辐射冷却效果仍需要进一步提升。再如中国专利CN 109070695A，名称为“辐射冷却结构和系统”，该专利的技术特点为提供了聚合物基的选择性辐射冷却结构，该辐射冷却结构包括聚合物或聚合物基复合材料的选择性发射层。典型选择性辐射冷却结构采取薄片、膜或涂层的形式。但是该技术难以同时获得较高的可见-近红外反射率与大气窗口辐射率，同时，该方法的单层材料难以同时满足可见近红外的反射率以及红外发射率的共同提高，因此，需要陶瓷材料层来提高中红外辐射率，需要金属层增大可见近红外波段的反射率，制备要求较为复杂。
发明内容
本发明提供一种辐射降温薄膜，利用薄膜自身高反射率从而减少对于太阳光的吸收，同时通过向外界进行热辐射的形式，去除主体多余的热量，实现被动降温的效果；
本发明还提供一种辐射降温薄膜的制备方法，利用多刻蚀微纳加工、及旋涂、固化，制备具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜，构筑表面微纳光子结构，并且可以制备出低成本大面积的复合辐射冷却薄膜，有较强的普适性。
本发明的技术方案如下：
一种辐射降温薄膜，薄膜的原料包括陶瓷颗粒、有机溶液、固化剂，所述陶瓷颗粒、有机溶液、固化剂混合形成陶瓷颗粒混合有机固化前驱液，所述薄膜为所述陶瓷颗粒混合有机固化前驱液固化后形成，所述薄膜的表面形成有微纳米光子结构阵列，微纳米光子结构阵列包括若干个呈阵列的微纳米光子的结构基元，在薄膜表面构成均匀阵列结构。
优选的，所述微纳米光子结构阵列的结构基元形貌为金字塔形结构、棱形结构、圆锥结构、倒金字塔结构、倒棱形结构、倒圆锥结构中的一种或几种，所述结构基元特征宽度在0.5μm至20μm，特征高度在0.5μm至20μm；所述薄膜的厚度为100μm至2000μm。
优选的，所述陶瓷颗粒选自氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化镁、氮化硼、氧化钇、氧化钛中的一种或多种。
优选的，所述陶瓷颗粒的平均粒径为0.2-10微米，所述陶瓷颗粒形貌为角形、类球形、球形中的一种或几种，所述陶瓷颗粒在陶瓷颗粒混合有机固化前驱液中的质量分数占比在5％-80％。
优选的，所述有机溶液为有机聚合物，所述有机聚合物选自聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚氯乙烯中的一种；所述固化剂使得陶瓷颗粒、有机溶液、固化剂混合形成的陶瓷颗粒混合有机固化前驱液在加热或长时间静置条件下固化，所述固化剂包括树脂。
优选的，所述固化剂与陶瓷颗粒混合有机固化前驱液的质量之比为1：5至1：20。
本发明还提供一种辐射降温薄膜的制备方法，制备上述辐射降温薄膜，包括以下步骤：
步骤S1，将所述陶瓷颗粒、有机溶液、固化剂混合制备陶瓷颗粒混合有机固化前驱液；
步骤S2：将多刻蚀微纳加工过后的模板放置在匀胶机转盘上，并连通真空泵，使得模板能够被匀胶机转盘吸附住；
步骤S3：将步骤S1的陶瓷颗粒混合有机固化前驱液涂覆于模板之上，通过匀胶机将陶瓷颗粒混合有机固化前驱液均匀旋涂至模板上；
步骤S4：将均匀涂覆有陶瓷颗粒混合有机固化前驱液的模板至于加热板上进行升温固化，随后冷却至室温；
步骤S5：将固化之后的具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射降温薄膜从多刻蚀微纳加工的模板上剥离下来，得到辐射降温薄膜。
优选的，还包括以下步骤：
步骤S6：重复上述步骤S1至S5，制备多片具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射降温薄膜，并通过裁剪紧密平铺在平整的板材上；
步骤S7：将陶瓷颗粒混合有机固化前驱液涂敷于上述平铺的薄膜之上，进行第二次旋涂；
步骤S8：将上述覆有陶瓷颗粒混合有机固化前驱液的板材置于加热板上进行升温固化，随后冷却至室温；
步骤S9：将固化之后形成的大面积微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜从模板上剥离下来，得到大面积的辐射降温薄膜。
优选的，所述步骤S1形成陶瓷颗粒混合有机固化前驱液包括以下步骤：
步骤S11：将陶瓷颗粒置入有机溶液中，并通过充分搅拌将二者混合均匀；所述陶瓷颗粒从氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化镁、氮化硼、氧化钇和氧化钛白色粉末中选择一种或几种，所述有机溶液为有机聚合物，所述有机聚合物从聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚氯乙烯透明溶液的组分中选择一种；
步骤S12：向步骤S11得到的溶液中加入固化剂，进行搅拌使其混合均匀；
步骤S13：将步骤S12得到的溶液至于真空干燥箱，抽真空将溶液中空气排出，使溶液中最终无气泡冒出；
步骤S14：打开真空箱的通气阀，使真空箱内气压经过5到10分钟之后缓慢回复至与外界气压相同的初始状态，即获得陶瓷颗粒混合有机固化前驱液。
优选的，步骤S13真空干燥箱中进行抽真空的时间为5-120分钟。
优选的，多刻蚀微纳加工的模板的加工方法包括紫外光刻、湿法化学刻蚀、干法刻蚀、纳米压印、超精密加工、激光加工中的一种或几种；所述模板的表面具有纳米或者微米尺度有序结构阵列；所述模板的材料为硅片、表面镀有二氧化硅的硅片、表面镀有氮化硅的硅片、不锈钢、铁镍合金中的一种；所述模板的表面结构阵列的形貌为金字塔形结构、棱形结构、圆锥结构、倒金字塔结构、倒棱形结构、倒圆锥结构中的一种或多种；所述表面结构阵列的结构基元特征宽度为0.5μm至20μm，特征高度为0.5μm至20μm。
优选的，步骤S3中将步骤S1所述的陶瓷颗粒混合有机固化前驱液涂覆于模板之上，静置的时间为1-20分钟后，通过匀胶机将陶瓷颗粒混合有机固化前驱液均匀旋涂至模板上。
优选的，匀胶机的转速设置为100转/分钟至3000转/分钟的单一转速或多转速调配，运行时长为10s至200s。
优选的，固化温度设定为50℃到120℃之间的单一温度或多温度梯度，固化时间为10分钟到10小时。
优选的，步骤S6中，平铺时，剥离下来有微纳光子结构的一面朝向板材，板材的选择为聚碳酸酯板、玻璃板、金属板材中的一种。
上述薄膜在太阳光波段(0.3-2微米)具有高反射率，在大气窗口波段(8-13微米)具有高辐射率，太阳直射情况下能够将环境温度降低，具有较高的平均降温功率。此外，薄膜同时具备较好的柔性与强度以及优异的疏水性能，在建筑物屋顶冷却、人体可穿戴降温、可降温晴雨伞以及器件散热等方面的应用，均取得良好效果。
本发明基于以下原理：在可见-近红外波段，主要包括两种增强反射率的作用机制，首先是光线照射具有特定光子结构的有机聚合物会产生全内反射现象，另一方面，由于掺杂的陶瓷颗粒的尺度与光线尺度相匹配，因而光线照射到颗粒上时会产生米氏散射的现象。在中红外波段，也主要包括两种增强红外辐射率的理论机制，一是具有特定光子结构的高分子薄膜在其表面可以产生渐变的梯度折射率，具有增强辐射率的效果，二是陶瓷颗粒自身在中红外波段具有声子极化共振效应，从而能够强烈地吸收红外光，增强辐射率。通过这几种机制的耦合作用使得这种具有特定光子结构的复合薄膜材料在理论上具备了实现辐射冷却效果的可行性。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
第一，本发明的薄膜表面形成具有微纳光子结构阵列，微纳光子结构在可见近红外波段能够增大薄膜的反射率，在中红外波段通过梯度折射率的变化可以增强红外发射率，从而达到辐射冷却的目的，并且薄膜内部成分为混合均一，降低了制备难度，同时可以实现到多层结构复合才能达到的效果；
第二，本发明的通过多刻蚀微纳加工的制备工艺获得具有不同各向异性形貌的微纳结构阵列，表面的微纳结构阵列对于可见近红外反射率的增强以及中红外波段辐射率的增强起到了重要的作用；本申请通过直接混合制备的表面具有微纳光子结构阵列的薄膜，利用薄膜的表面结构以及颗粒掺杂的材料的性能，能够实现多层的作用效果，即可见近红外波段提高反射率，中红外波段提高辐射率；方法简单，成本低，普适性强；
第三，本发使用一条通用的生产工艺，采用多刻蚀双旋涂真空热固化工艺，首次低成本地制备出大面积具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜，解决通过将拼接处粘结而导致的拼接处强度不够以及光学效果降低的问题
第四，本发明制备的具有微纳光子结构的有机-无机复合薄膜使得辐射冷却效率得到显著提升，同时，薄膜具有很好的柔性与拉伸强度，可以用于小型电子器件的制冷以及用于可穿戴降温衣物；
第五，薄膜表面的微纳光子结构可以使其拥有非常好的疏水性能，疏水角在100°到160°之间，可以将其制成晴雨伞面；此外薄膜也可以用于手机等器件的降温，降温效果优良可以保障手机等器件持久快速运行。
第六，本发明制备的所述具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜外观呈现亮白色，该薄膜在太阳光波段(0.3-2微米)具有95％的反射率，在大气窗口波段(8-13微米)具有96％的辐射率，光照条件下最多可比周围环境低10℃，具备良好的辐射冷却散热效果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1-图3为本发明所述的具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的表面微观形貌示意图；
图4为本发明实施例1中具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的光学照片；
图5为本发明实施例2-5中具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的光学照片；
图6为本发明实施例5中具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却单片薄膜的可见近红外反射率光谱图；
图7为本发明实施例5中具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却单片薄膜的中红外发射率光谱图；
图8为本发明实施例6中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的扫描电子显微镜照片；
图9为本发明实施例7中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的红外光谱图；
图10为本发明实施例8中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的可见-近红外反射率光谱图；
图11为本发明实施例8中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的中红外辐射率光谱图。
具体实施方式
下面结合具体附图，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
一种辐射降温薄膜，薄膜的原料包括陶瓷颗粒、有机溶液、固化剂，所述陶瓷颗粒、有机溶液、固化剂混合形成陶瓷颗粒混合有机固化前驱液，所述薄膜为所述陶瓷颗粒混合有机固化前驱液固化后形成，所述薄膜的表面形成有微纳米光子结构阵列，微纳米光子结构阵列包括若干个呈阵列的微纳米光子的结构基元，在薄膜表面构成均匀阵列结构。
微纳米光子结构阵列可以是如图1所示的圆锥结构，或是如图2所示的棱形结构，或是如图3所示的金字塔形结构。或者，根据需要，所述模板的表面结构阵列的形貌为金字塔形结构、棱形结构、圆锥结构、倒金字塔结构、倒棱形结构、倒圆锥结构中的一种或多种。
下面结合具体实施例，进行进一步的说明。
实施例1
将200g粒径(指平均粒径，下同)为2微米球形氧化铝粉末颗粒与220gPDMS溶液搅拌混合均匀，向上述固化前驱液中加入22g正硅酸乙酯固化剂，进行充分搅拌使其混合均匀；将混合液放入到真空干燥箱中抽真空，保持30min，之后缓慢通入大气至与外界气压相等，将混合溶液取出。
将进行光刻、干刻、湿刻的多刻蚀硅片模板放于匀胶机上，模板表面形貌为宽度8微米，深度6微米，间隔2微米的棱锥凹槽阵列组成，棱锥凹槽阵列可以如图1所示；混合溶液缓慢倒入到模板上，并静置20分钟，之后调节匀胶机的转速，从0升至700RPM，时长为100s，保持500RPM的转速30s，之后停止。
将模板取下放置于热板上，热板的温度调为80℃，保持2h，之后冷却至室温；为了获得大面积的辐射冷却薄膜，需要对薄膜进行二次旋涂操作。将之前多次旋涂完成的薄膜裁剪成正方形，并将其整齐地放置于平整的塑料板上，有结构的一面朝下以防止结构被污染或者掩盖，然后再进行一次旋涂操作，从而把薄膜连接起来。再将板材转移到热台上，进行两个小时的加热固化，加热温度为100℃。冷却至室温后，将模板上的薄膜用剥离下来即获得具有微纳棱形结构阵列的有机-无机复合辐射冷却薄膜。670μm厚的该辐射冷却薄膜在太阳光波段具有95％的反射率，在大气窗口波段具有96％的辐射率，光照条件下比周围环境低8℃。此外，薄膜具有很好的柔性与拉伸强度，经过几百次的扭转以及能够承受4兆帕的应力。
本实施例中具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的光学照片如图4所示，薄膜呈现白色，且具有一定的柔性。
实施例2
将30g粒径为5微米的氧化锌粉末颗粒与30gPTFE溶液搅拌混合均匀，向上述固化前驱液中加入3g过氧化二异丙苯固化剂，进行充分搅拌使其混合均匀；将混合液放入到真空干燥箱中抽真空，保持30min，之后缓慢通入大气至与外界气压相等，将混合溶液取出。
将超精密加工之后的镀镍不锈钢模板放于匀胶机上，模板表面形貌为宽度2微米，深度6微米，间隔3微米的棱锥凹槽阵列组成；混合溶液缓慢倒入到模板上，并静置5分钟，之后调节匀胶机的转速，从0升至500RPM，时长为10s，保持500RPM的转速30s，之后停止。
将模板取下放置于热板上，热板的温度调为100℃，保持1h，之后冷却至室温；冷却至室温后，将模板上的薄膜用剥离下来即获得具有微纳棱形结构阵列的有机-无机复合辐射冷却薄膜。1090μm厚的该辐射冷却薄膜在太阳光波段具有94％的反射率，在大气窗口波段具有97％的辐射率，光照条件下可比周围环境低7.2℃。此外，薄膜具有很好的柔性与拉伸强度，数百次的扭转未发生断裂，同时能够承受6兆帕的应力。
实施例3
将8g粒径为0.5微米的球形氧化镁颗粒与16g粒径为2微米的角形氧化锆粉末颗粒加入到30g PDMS液搅拌混合均匀；加入2g过氧化二异丙苯固化剂继续搅拌；将混合液放入到真空干燥箱中抽真空，保持60min，之后缓慢通入大气至与外界气压相等，将混合溶液取出。
将纳米压印之后的IPS模板放于匀胶机上，模板表面形貌为宽度15微米，深度10微米，间隔5微米的椭圆柱形凹槽阵列组成；混合溶液缓慢倒入到模板上，并静置5分钟，之后调节匀胶机的转速，从0升至750RPM，时长为10s，保持750RPM的转速15s，之后停止。
将模板取下放置于热板上，热板的温度调为80℃，保持2h，之后冷却至室温；冷却至室温后，将模板上的薄膜用剥离下来即获得陶瓷颗粒-有机聚合物基辐射冷却薄膜。480μm厚的该辐射冷却薄膜在太阳光波段具有93％的反射率，在大气窗口波段具有93％的辐射率，光照条件下比周围环境低5.1℃。此外，薄膜具有很好的柔性与拉伸强度，数百次的扭转未发生断裂，同时能够承受4兆帕的应力。
实施例4
将20g粒径为2微米的氧化钛粉末颗粒与20gPTFE溶液搅拌混合均匀，向上述固化前驱液中加入4g聚酰胺固化剂，进行充分搅拌使其混合均匀；将混合液放入到真空干燥箱中抽真空，保持60min，之后缓慢通入大气至与外界气压相等，将混合溶液取出。
将激光刻蚀之后的不锈钢模板放于匀胶机上，模板表面形貌为宽度10微米，深度6微米，间隔4微米的倒圆锥阵列组成；混合溶液缓慢倒入到模板上，并静置10分钟，之后调节匀胶机的转速，从0升至2000RPM，时长为5s，保持500RPM的转速60s，之后停止。
将模板取下放置于热板上，热板的温度调为70℃，保持5h，之后冷却至室温；冷却至室温后，将模板上的薄膜用剥离下来即获得具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜。360μm厚的该辐射冷却薄膜在太阳光波段具有90％的反射率，在大气窗口波段具有86％的辐射率，光照条件下比周围环境低2.3℃。此外，薄膜具有很好的柔性与拉伸强度，数百次的扭转未发生断裂，同时能够承受8兆帕的应力。
实施例5
将10g粒径为6微米的球形氧化钇颗粒加入到10g PVC液搅拌混合均匀；加入1g聚酰胺固化剂继续搅拌；将混合液放入到真空干燥箱中抽真空，保持10min，之后缓慢通入大气至与外界气压相等，将混合溶液取出。
将纳米压印之后的IPS模板放于匀胶机上，模板表面形貌为宽度6微米，深度2微米，间隔10微米的椭圆柱形凹槽阵列组成；混合溶液缓慢倒入到模板上，并静置15分钟，之后调节匀胶机的转速，从0升至1050RPM，时长为60s，保持1050RPM的转速100s，之后停止。
将模板取下放置于热板上，热板的温度调为120℃，保持10分钟，之后冷却至室温；冷却至室温后，将模板上的薄膜用剥离下来即获得陶瓷颗粒-有机聚合物基辐射冷却薄膜。1020μm厚的该辐射冷却薄膜在太阳光波段具有95％的反射率，在大气窗口波段具有95％的辐射率，光照条件下比周围环境低7.7℃。此外，薄膜具有很好的柔性与拉伸强度，数百次的扭转未发生断裂，同时能够承受4兆帕的应力。
实施例2-5中具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的光学照片如图5所示，由左至右，从上至下，依次为实施例2-5，图5表明通过实施例制备出的薄膜材料外观呈现白色，且均具有一定的柔性。
实施例5中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却单片薄膜的可见-近红外反射率光谱图如图6所示，表明单片薄膜在可见近红外波段具有较高的反射率。
实施例5中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却单片薄膜的中红外辐射率光谱图如图7所示，表明单片薄膜在中红外波段的发射率处于较高的水平。
实施例6
将5g粒径为0.5微米的氧化铝粉末颗粒与10gPTFE溶液搅拌混合均匀，向上述固化前驱液中加入2g聚酰胺固化剂，进行充分搅拌使其混合均匀；将混合液放入到真空干燥箱中抽真空，保持20min，之后缓慢通入大气至与外界气压相等，将混合溶液取出。
将激光刻蚀之后的不锈钢模板放于匀胶机上，模板表面形貌为宽度20微米，深度2微米，间隔1微米的凹槽阵列组成；混合溶液缓慢倒入到模板上，并静置10分钟，之后调节匀胶机的转速，从0升至1000RPM，时长为15s，保持1500RPM的转速30s，之后停止。
将模板取下放置于热板上，热板的温度调为100℃，保持2h，之后冷却至室温；为了获得大面积的辐射冷却薄膜，需要对薄膜进行二次旋涂操作。将之前多次旋涂完成的薄膜裁剪成正方形，并将其整齐地放置于平整的塑料板上，有结构的一面朝下以防止结构被污染或者掩盖，然后再进行一次旋涂操作，从而把薄膜连接起来。再将板材转移到热台上，进行一个小时的加热固化，加热温度为95℃。冷却至室温后，将模板上的薄膜用剥离下来即获得具有微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜。740μm厚的该辐射冷却薄膜在太阳光波段具有94％的反射率，在大气窗口波段具有96％的辐射率，光照条件下比周围环境低7.1℃。此外，薄膜具有很好的柔性与拉伸强度，数百次的扭转未发生断裂，同时能够承受4兆帕的应力。
实施例6中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的扫描电子显微镜照片如图8所示，表明薄膜的表面具有整齐排列的微纳结构阵列。
实施例7
将15g粒径为2微米的球形氧化钇颗粒与15g粒径为2微米的球形氧化钛粉末颗粒加入到30g PTFE液搅拌混合均匀；加入3g环氧树脂固化剂继续搅拌；将混合液放入到真空干燥箱中抽真空，保持20min，之后缓慢通入大气至与外界气压相等，将混合溶液取出。
将多刻蚀之后的硅片模板放于匀胶机上，模板表面形貌为宽度10微米，深度2微米，间隔10微米的椭圆柱形凹槽阵列组成；混合溶液缓慢倒入到模板上，并静置10分钟，之后调节匀胶机的转速，从0升至1550RPM，时长为5s，保持750RPM的转速100s，之后停止。
将模板取下放置于热板上，热板的温度调为95℃，保持1h，之后冷却至室温；为了获得大面积的辐射冷却薄膜，需要对薄膜进行二次旋涂操作。将之前多次旋涂完成的薄膜裁剪成正方形，并将其整齐地放置于平整的塑料板上，有结构的一面朝下以防止结构被污染或者掩盖，然后再进行一次旋涂操作，从而把薄膜连接起来。再将板材转移到热台上，进行两个小时的加热固化，加热温度为80℃。冷却至室温后，将模板上的薄膜用剥离下来即获得陶瓷颗粒-有机聚合物基辐射冷却薄膜。270μm厚的该辐射冷却薄膜在太阳光波段具有88％的反射率，在大气窗口波段具有82％的辐射率，光照条件下比周围环境低1.7℃。此外，薄膜具有很好的柔性与拉伸强度，数百次的扭转未发生断裂，同时能够承受6兆帕的应力。
实施例7中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的红外光谱图如图9所示，表明薄膜在中红外波段的反射率较低，因而薄膜的中红外辐射率相应较高。
实施例8
将15g粒径为6微米的球形氧化铝颗粒加入到30g PDMS液搅拌混合均匀；加入5g过氧化二异丙苯固化剂继续搅拌；将混合液放入到真空干燥箱中抽真空，保持40min，之后缓慢通入大气至与外界气压相等，将混合溶液取出。
将纳米压印之后的IPS模板放于匀胶机上，模板表面形貌为宽度16微米，深度8微米，间隔6微米的椭圆柱形凹槽阵列组成；混合溶液缓慢倒入到模板上，并静置40分钟，之后调节匀胶机的转速，从0升至1250RPM，时长为40s，保持350RPM的转速70s，之后停止。
将模板取下放置于热板上，热板的温度调为80℃，保持60分钟，之后冷却至室温；为了获得大面积的辐射冷却薄膜，需要对薄膜进行二次旋涂操作。将之前多次旋涂完成的薄膜裁剪成正方形，并将其整齐地放置于平整的塑料板上，有结构的一面朝下以防止结构被污染或者掩盖，然后再进行一次旋涂操作，从而把薄膜连接起来。再将板材转移到热台上，进行两个小时的加热固化，加热温度为80℃。冷却至室温后，将模板上的薄膜用剥离下来即获得陶瓷颗粒-有机聚合物基辐射冷却薄膜。860μm厚的该辐射冷却薄膜在太阳光波段具有95％的反射率，在大气窗口波段具有95％的辐射率，光照条件下比周围环境低7.8℃。此外，薄膜具有很好的柔性与拉伸强度，数百次的扭转弯折未发生断裂，同时能够承受7兆帕的应力。
实施例8中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的可见-近红外反射率光谱图如图10所示，表明薄膜在可见近红外波段具有较高的反射率。
实施例8中微纳光子结构的有机-无机复合辐射冷却薄膜的中红外辐射率光谱图如图11所示，表明薄膜在中红外波段的发射率处于较高的水平。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
