Baríumsúlfat skapar hvítustu málningu heims

Xiulin Ruan, prófessor í vélaverkfræði við Purdue háskólann, og nemendur hans hafa búið til hvítustu málningu sem sögur fara af.

 

Prófessor Xiulin Ruan í vélaverkfræði við Purdue háskólann og nemendur hans bjuggu einu sinni til hvítustu málningu sem skráð hefur verið, sem hefur nú verið skráð í Heimsmetabók Guinness. Þessi ofurhvíta málning getur endurkastað allt að 98,1% af sýnilegu ljósi og vegna sterkrar endurkasts getur hún jafnvel gefið frá sér innrauðan hita frá máluðu yfirborðinu og hefur framúrskarandi geislunarkælingu.

 

Xiulin Ruan heldur uppi sýnishorni rannsóknarstofu sinnar af hvítustu málningu sem sögur fara af

 

Hvítur er litur sem inniheldur alla liti litrófsins. Það er liturinn með mesta birtu sem við komumst í snertingu við í okkar daglega lífi og hann er líka sérstakur litur. Það er ekki hægt að blanda því saman við aðra liti. Það er dýrasta og dýrasta tilveran í málningarkassa listnema. Það er líka tiltölulega dýrt meðal bílaúðamálningar og iðnaðarhúðun.

 

Það eru margar ástæður fyrir því að hækka "gildi" hvíts. Tökum hvítu málningu sem almennt er notuð í greininni sem dæmi. Í samanburði við aðra málningu er liturinn augljósari fyrir áhrifum af óhreinindum, þannig að hreinsunarferlið verður flóknara. Á sama tíma oxast hvít málning auðveldlega og verður gul. Hvers konar efni á að velja og hvernig á að koma á stöðugleika fylkisins eru einnig tæknilegir erfiðleikar.

 

Í stuttu máli, því hvítari sem málningin er, því erfiðara er að gera hana. En vísindamenn hafa aldrei hætt að sækjast eftir hinu fullkomna, rétt eins og menn hafa búið til svartasta svarta „Vanta Black“ sem getur tekið í sig 99,9% af sýnilegu ljósi. Aftur á móti er til maður sem er líka heltekinn af því að elta hið fullkomna hvíta. Eftir meira en sex ára vinnu hans og liðs hans tókst honum það loksins nýlega. Hann er prófessor Ruan Xiulin frá Purdue háskólanum í Bandaríkjunum. Nýlega leiddi hann teymi sitt til að búa til hvítustu hvítu málningu mannkynssögunnar. Þessi ofurhvíta málning getur endurspeglað allt að 98,1% af sýnilegu ljósi, en gefur jafnframt frá sér innrauðan hita frá máluðu yfirborðinu og hefur framúrskarandi geislunarkælingu.

 

Innrauð myndavél sýnir hvernig sýnishorn af hvítustu hvítu málningunni (dökkfjólublái ferningurinn í miðjunni) kælir borðið í raun niður fyrir umhverfishita, eitthvað sem ekki einu sinni „hitahöfnandi“ málning gerir.

 

Síðan hann gekk til liðs við Purdue háskólann árið 2008 hefur prófessor Xiulin Ruan verið skuldbundinn til rannsókna í orku- og hitaeðlisfræðiverkfræði. Eftir að hafa nýlega birt rannsóknarniðurstöður ofurhvítrar málningar, þáði hann viðtöl frá mörgum fjölmiðlum og talaði um að ef þessi málning er borin á um 1,000 fertommu af þaki, gæti innrétting hússins fengið 10 kílóvött af kælikraftur, jafnvel kaldari en flest hús með miðlægri loftkælingu.

 

Fyrir þetta var mjög erfitt að ná fram skilvirkri óvirkri (geislunar)kælingu. Sem stendur er tiltölulega háþróuð lausn að nota flókin fjöllaga mannvirki eða hugsandi málmlög, en það takmarkar notkun þeirra á mörgum sviðum. Annað er að ná óvirkri kælingu í gegnum málningu, en endurskin flestra hvítra málninga sem nú er notuð er enn á bilinu 80%-90% og lág endurskin gerir það erfitt að halda yfirborðinu köldu. Þetta krefst þess að mála mjög þykkt lag af málningu, sem er ekki aðeins sóun heldur einnig mjög auðvelt að herða, og notkunarsvið þess er þröngt og getur aðeins virkað við ákveðnar sérstakar veðurskilyrði.

 

Til að leysa þetta vandamál fann rannsóknarteymið upp hvíta húðun sem byggir á kalsíumkarbónati með 95,5% endurkastsgetu. Nú hefur nýja nanósamsetta ofurhvíta húðin byggð á baríumsúlfati sem þeir fundu upp án efa stuðlað að þróun óvirkrar kælingartækni í meira mæli. Grein þeirra var birt sem forsíðugrein í tímaritinu "American Chemical Society Applied Materials & Interfaces".

 

"Hvíta" leyndarmál

Þessi ofurhvíta málning hefur tvö hvítandi „leyndarmál“. Einn er hár styrkur baríumsúlfats sem bætt er við málningargrunnið. Þetta efnasamband hefur mikið rafrænt bandbil, lítið frásog sólarljóss og mikla endurspeglun. Það er oft notað sem fylliefni til að breyta samkvæmni og bætt við suma hvíta málningu. Það er einnig hægt að nota sem hvítunarefni og bæta við ljósmyndapappír og snyrtivörur.

Rannsakendur prófuðu mikinn fjölda hvítra hluta á markaðnum og komust að því að það að bæta við baríumsúlfati getur örugglega aukið endurkastsgetu hlutarins til muna, það er að segja það mun láta hann líta hvítari út; annað er að baríumsúlfat agnirnar inni í málningu eru af mismunandi stærðum og hafa mikið sveiflusvið kornastærðar. Að hve miklu leyti hver ögn dreifir ljósi sveiflast með kornastærð hennar, þannig að eftir því sem kornastærðarsvið dreifing agna inni í málningunni er stærra, því meira sýnilegt ljós getur málningin dreift.

Yfirbyggingaráhrif þessara tveggja „leyndarmála“ með háum styrk og mismunandi kornastærðum gera það að verkum að þessi nýja málning hefur mjög mikla endurspeglun. Auðvitað getur styrkur baríumsúlfats ekki verið of hár. Þó að hár styrkur hjálpi til við að gera málninguna hvítari, mun of hár styrkur einnig gera það að verkum að málningin sprungi eða flagni eftir þurrkun, sem hefur mikil áhrif á notendaupplifunina.

 

Skiptu um loftræstingu

Eins og við vitum öll er hvítt ljós flókið litaljós og ógegnsætt hlutur mun gleypa mismunandi lita ljóss og endurkasta sama lit ljóssins, svo hvítir hlutir hafa meiri endurkastsgetu. Þegar hvít málning er notuð til að mála þakið getur hún endurspeglað geislunarhita sólarinnar að miklu leyti og dregið í raun úr geislunarvarmaflutningi og varmaflutningi.

Samkvæmt rannsókn í Geophysical Research Letters í 2010, ef þök húsa í borginni eru máluð með fullkominni hvítri málningu, kom í ljós að þetta getur dregið úr hitaeyjuáhrifum um 33%, dregið úr heildar hitastig borgarinnar um 0,4 gráður og draga verulega úr hitastigi innandyra, þar með draga úr notkunarhraða loftræstitækja og ná þeim tilgangi að spara orku og draga úr losun.

 

Örbygging baríumsúlfat-akrýlsýru samsettrar húðunar með rúmmálsstyrk 60%

 

Endurskinsgeta málningar sem þróað er af Purdue háskólanum er mun hærri en venjulegrar málningar í atvinnuskyni, sem þýðir að hún hefur betri kælandi áhrif. Rannsakendur notuðu hitastigsgreiningartæki með mikilli nákvæmni til að prófa kælivirkni málningarinnar utandyra. Í sýnitilrauninni er hægt að nota þessa málningu í margvíslegu umhverfi. Á nóttunni getur það gert málað yfirborðið 11 gráður lægra en umhverfishitastigið og í sterku sólarljósi á hádegi getur það einnig kælt yfirborðið í 5 gráður lægra en umhverfið í kring. Í frekari tilraunum komust vísindamenn að því að jafnvel í köldu umhverfi vetrarins (prófunarhitastigið var um 6 gráður) gæti það samt dregið úr yfirborði sýnisins um 10 gráður, sem sannaði að málningin hefur framúrskarandi endurskinskælingu.

 

Rannsakendur Purdue háskólans Xiulin Ruan og Joseph Peoples nota innrauða myndavél til að bera saman kælivirkni hvítra málningarsýna á þaki.

 

Reyndar kom þessi nýja tegund af ofurhvítri málningu upphaflega frá duttlungi rannsóknarhópsins. Þeir vildu upphaflega nota ofurhvíta málningu í stað hefðbundinna loftræstitækja fyrir kælingu húsa. Eftir það gerðu þeir margar endurbætur byggðar á geislakælandi málningu sem þróuð var á áttunda áratugnum og gerðu meira en sex ára hlutfallsrannsóknir og tilraunir. Við val á grunnefni málningarinnar töldu þeir upphaflega meira en 100 mismunandi efni. Eftir margar tilraunir þrengdu þeir bilið smám saman niður í 10. Eftir það gerðu þeir krossprófanir á 50 mismunandi formúlum fyrir hvern þessara 10 hópa af efnum.

 

Þeir fengu upphaflega hvíta málningu sem byggir á kalsíumkarbónati, en kalsíumkarbónat getur brugðist við í aftakaveðri eins og súru rigningu og valdið því að málningin skemmist, svo þeir settu á markað málningu sem byggir á baríumsúlfati og fínstilltu sérstaklega stöðugleika málningarinnar fyrir flókið efni. útiumhverfi og að lokum valin baríumsúlfat-akrýlsýru samsett málningarformúla með rúmmálsstyrk upp á 60%. Þetta sýnir einnig að kalsíumkarbónat er ekki eins gott og baríumsúlfat í sýru- og basaþol.

 

Prófessor Xiulin Ruan sagði að nýja tegund málningar sem þeir fundu upp sé betri en önnur hvít málning í atvinnuskyni sem nú er notuð hvað varðar endurspeglun, kælivirkni og stöðugleika. Á sama tíma er framleiðsluferlið þess samhæft við venjulegt málningarferli í atvinnuskyni og kostnaðurinn er viðráðanlegur. Þess vegna hefur þessi málning víðtæka notkunarmöguleika til að draga úr kælikostnaði í rými, berjast gegn áhrifum á eyjum í borgum og draga úr hlýnun jarðar í framtíðinni. Í viðtali við BBC sagði hann einnig: „Við gerðum mjög grófan útreikning á því að aðeins 1% af yfirborði jarðar (kannski sumt berg á óbyggðum svæðum) þurfi að vera húðað með þessari málningu til að gegna hlutverki í baráttunni gegn loftslagsbreytingum. að vissu marki.“

 

Gefðu gaum að útfelldu baríumsúlfati frá Yunfu Hongzhi New Materials Co., Ltd.

Yunfu Hongzhi New Materials Co., Ltd. hefur getu til að framleiða ýmsar útfelldar baríumsúlfatvörur með að meðaltali kornastærð 30 nanómetrar til 10 míkron, með áherslu á að veita sérsniðnar vörur og þjónustu. Þess má geta að við getum framkvæmt mismunandi yfirborðsmeðferðir á vörum eftir þörfum viðskiptavina.

 

Byggt á rannsóknum teymi prófessors Xiulin Ruan, skapar baríumsúlfat hvítustu málningu í heimi, sem sýnir að útfellt baríumsúlfat frá Yunfu Hongzhi New Materials Co., Ltd. gegnir mikilvægu hlutverki sem virkt aukefni í húðunarumsóknum. Baríumsúlfat hefur mikla hvítleika og sýru- og basaþol. Það er framleitt með því að sameina duft af mismunandi kornastærðum, sem getur gert húðunina með breiðustu litrófsdreifingu og hjálpað til við að ná hæsta endurkastsgetu. Það er kallað hita endurskinshúð.

 

Verkfræðingar Yunfu Hongzhi New Materials Co., Ltd. sögðu einnig að með því að bæta við háum styrk baríumsúlfats og samsetningum af mismunandi kornastærðum baríumsúlfats til að draga úr bilinu milli agna og bæta endurspeglun, væri hægt að bæta meira við vegna lágs olíugleypnigildis. af baríumsúlfati. Útfellt baríumsúlfat okkar hefur þrönga kornastærðardreifingu og einsleitari agnir. Áhrifin verða betri með því að blanda mismunandi kornastærðum. Ofurhvítt baríumsúlfat okkar er mjög vinsælt í húðun sem krefst háglans og Extinction baríumsúlfat hefur einnig sína sérstöðu í mattri og hálfmattri húðun.

 

 

Teymi prófessors Xiulin Ruan hefur náð frábærum árangri, ekki aðeins í byggingarlistarhúðun, heldur einnig í úðamálningu fyrir bíla, flugvélar og geimfar. Baríumsúlfat getur aukið fast efni og dregið úr VOC, sem getur hjálpað til við að draga úr loftkælingarnotkun, og þar sem þessi loftræstikerfi eyða eldsneyti getur það einnig hjálpað til við að spara bensín. Í húðun getur það að bæta við útfelldu baríumsúlfati, hagnýtu efni, barist gegn hlýnun jarðar með því að halda yfirborðinu nógu köldu til að draga úr þörfinni fyrir innri loftræstingu.