一种基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料及其制备方法

本发明属于保温材料，具体涉及一种基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代社会可持续发展需求的逐渐深入，太阳能作为一种无限供应的免费能源，在能源和环境方面的应用愈发广泛。据报道，高原地区太阳能资源丰富，冬季日照时间长达500小时以上，但是冬季气温很低，冬季室外平均温度可达-30℃左右。因为仅凭太阳光不足以给整个房子供热，若将一种分形结构的薄层保温材料附在建筑材料表面，利用太阳光直接照射薄层保温材料使其快速升温，可阻隔室内外之间的热传导，这将是个十分有前景的隔热保温方法。

2、太阳光能直接照射并透过窗户，但是这部分能量远远不足以满足整个室内加热保温的需求。事实上，窗户等是室内外热量交换的主要渠道，目前一般通过增大窗帘的折深、采用加厚加长窗帘、使用织法纹理密集的窗帘这些方法来减慢热散失的速度，但是无法真正实现隔热保温的目的。此外，理论上讲也可将吸光保温材料贴附在窗户等建筑材料表面，经太阳光照射后，表面温度高于室内温度，就可以彻底阻隔从室内向外的热传导，达到隔热保温的目的。但是，现有的吸光保温材料多为硅酸铝复合保温涂料、膨胀玻化微珠材料、酚醛泡沫材料等，它们会影响室内外之间的透光、透气等。因此，如果能开发出可以透光透气的薄层节能建筑保温材料，将会是一种高效的隔热保温方法。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料及其制备方法，利用分形结构保温材料强化对太阳光的吸收，实现建筑材料表面薄层的快速升温，阻隔室内外之间的热传导，达到建筑室内隔热保温的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于，按照如下方法制备：在网状基底或织物状基底上沉积分形结构金属材料，然后在分形结构金属材料表面负载cuo吸光材料层即得到基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料。

3、上述方案中：网状基底为铜网、钛网、铝网、锌网、镍网、铁丝网、不锈钢网、碳纤维网等中的一种，目数为10目-5000目，孔径为1μm-1000μm。

4、上述方案中：织物状基底可以为碳纤维布。也可以为其他织物基底。

5、上述方案中：沉积分形结构金属材料的方法是以网状或织物状基底作阴极，将其放入装有含金属离子水溶液的电解槽中，经过电解沉积分形结构金属材料，其中，含金属离子水溶液的浓度为0.01mol/l-10mol/l，ph值为0.1-10。

6、上述方案中：含金属离子水溶液中的金属离子为银、锰、铜、锌、镍、钛、钴、钒离子中的一种。

7、上述方案中：电解沉积时的电流密度为1ma/cm2～10a/cm2，温度为5-90℃。

8、上述方案中：分形结构金属材料的高度可以是1μm-10mm。即图1中的分形结构的金属材料的枝条的长度。

9、上述方案中：分形结构金属材料表面负载的cuo吸光材料层的厚度为10nm-100μm。

10、一种所述基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法制备得到的薄层建筑节能保温材料。

11、本发明先在网状基底或织物状基底上形成一层分形结构的金属材料，然后再负载cuo吸光材料，一方面增加网状基底或织物状基底的表面积，提高cuo吸光材料的负载量，另一方面，网状基底或织物状基底的表面电解沉积分形结构金属材料，再负载cuo吸光材料后，表面不再是平面(平面的cuo吸光材料虽然能吸收部分太阳光，但大部分太阳光被反射，不能达到很好的保温效果)，太阳光照射到表面后，进入分形结构的内部，减少对太阳光的反射，从而达到高效隔热保温的目的，该材料具备透光透气的特点，同时，将本发明的保温材料附在建筑材料的表面，利用保温材料自身能够在太阳光下快速升温的特性，改变从建筑室内到室外的温度梯度空间分布，可以阻隔建筑室内外之间的热传导，起到隔热保温，节能降耗的目的。本发明制备的分形结构保温窗帘具有保温效果好、制备方法简单等优点，有利于提高冬季高原地区对太阳光的利用率。

技术特征：

1.一种基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于，按照如下方法制备：在网状基底或织物状基底上沉积分形结构金属材料，然后在分形结构金属材料表面负载cuo吸光材料层即得到基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料。

2.根据权利要求1所述基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于：网状基底为铜网、钛网、铝网、锌网、镍网、铁丝网、不锈钢网、碳纤维网等中的一种，目数为10目-5000目，孔径为1μm-1000μm。

3.根据权利要求1所述基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于：织物状基底可以为碳纤维布。

4.根据权利要求1所述基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于：沉积分形结构金属材料的方法是以网状或织物状基底作阴极，将其放入装有含金属离子水溶液的电解槽中，经过电解沉积分形结构金属材料，其中，含金属离子水溶液的浓度为0.01mol/l-10mol/l，ph值为0.1-10。

5.根据权利要求4所述基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于：含金属离子水溶液中的金属离子为银、锰、铜、锌、镍、钛、钴、钒离子中的一种。

6.根据权利要求5所述基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于：电解沉积时的电流密度为1ma/cm2～10a/cm2，温度为5-90℃。

7.根据权利要求1所述一种基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于：分形结构金属材料的高度可以是1μm-10mm。

8.根据权利要求7所述基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于：分形结构金属材料表面负载的cuo吸光材料层的厚度为10nm-100μm。

9.一种权利要求1-8任一项所述基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料的制备方法制备得到的薄层建筑节能保温材料。

技术总结本发明公开了一种基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料及其制备方法，其特征在于，按照如下方法制备：在网状基底或织物状基底上沉积分形结构金属材料，然后在分形结构金属材料表面负载CuO吸光材料层，得到基于分形结构复合纤维的薄层建筑节能保温材料。本发明的材料具备透光透气的特点。同时，将该材料附在建筑材料表面，材料自身能够在太阳光下快速升温，改变从建筑室内到室外的温度梯度空间分布，可以阻隔建筑室内外之间的热传导。本发明制备的分形结构保温窗帘具有保温效果好、制备方法简单等优点，有利于提高冬季高原地区对太阳光的利用率。技术研发人员：范兴,钱慧丹,蒋雨佳,薛捷,李春梅,孔令峰,骆新鑫受保护的技术使用者：重庆大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2