【摘 要】
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5G技术飞速发展,其基站散热问题迫在眉睫。5G基站的大部份功耗来源于计算模块BBU和天馈系统中的AAU,相对于BBU在户外使用的AAU功耗大且随着业务负荷的增加会大幅增加。本文针对长期户外使用的封闭式自然散热的AUU箱体,引入了辐射制冷这一绿色环保的新型制冷方式,设计和制备了以自制异形枝状磷酸铝为填料的超疏水辐射制冷涂层。该涂层兼具优异的辐射制冷和超疏水性能,在涂层在长期户外使用过程中能保持涂层表
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5G技术飞速发展,其基站散热问题迫在眉睫。5G基站的大部份功耗来源于计算模块BBU和天馈系统中的AAU,相对于BBU在户外使用的AAU功耗大且随着业务负荷的增加会大幅增加。本文针对长期户外使用的封闭式自然散热的AUU箱体,引入了辐射制冷这一绿色环保的新型制冷方式,设计和制备了以自制异形枝状磷酸铝为填料的超疏水辐射制冷涂层。该涂层兼具优异的辐射制冷和超疏水性能,在涂层在长期户外使用过程中能保持涂层表面的清洁,从而维持辐射制冷性能的稳定性,主要的研究结果如下:（1）用软模板法水热合成磷酸铝,通过控制反应液中硝酸的浓度,可得到绣球状,六棱柱状的磷酸铝晶体以及异形枝状磷酸铝;当反应液中各反应物的物质量之比为异丙醇铝:磷酸:三乙胺:硝酸:去离子水=2:2.6:1.6:1.3:425时,得到具备枝状结构的异形枝状磷酸铝。该磷酸铝的晶型为鳞石英型,在0.2-2.5μm波段内平均反射率达到98.72%,在2.5-15.5μm波段内的平均发射率达到90.61%;除此之外,对得到的异形枝状磷酸铝进行热处理,或者向原水热反应液中加入表面活性剂会改变异形枝状磷酸铝的晶粒大小、侧枝排布以及侧枝形貌尺寸,但不会影响异形枝状磷酸铝磷酸铝的晶体结构。（2）以异形枝状磷酸铝为填料,水性PVDF树脂为基料,制备不同颜基比的水性PVDF异形枝状磷酸铝涂层样品。当涂层颜基比为1.8时,涂层具备0.2-2.5μm波段内最高平均反射率88.68%,以及2.5-15.5μm波段内最高平均发射率90.75%;随着颜基比的增加,水性磷酸铝涂层静态接触角减小,水性涂层疏水性较差;以异形枝状磷酸铝为填料,FEVE树脂为基料,通过接枝法制备了不同颜基比的FEVE异形枝状磷酸铝涂层。当树脂和填料质量比为0.4时,获得了兼具辐射制冷性能和超水水性能的涂层;该涂层静态接触角达到161.9°,滚动角为3.6°;2.5-15.5μm波段内发平均射率达到91.92%,0.2-2.5μm波段内平均反射率达到96.98%。该涂层的超疏水性能,使得涂层在720小时的室外暴露实验后,仍保持较高的发射率和反射率,涂层表面光洁如新。（3）将两种涂层应用于模拟的发热铝合金机箱表面进行实际降温效果测试,结果表明:相比于无涂层机箱,涂有异形枝状磷酸铝-FEVE接枝改性涂料的机箱日间空腔降温3.4℃,夜间空腔降温5.9℃;涂有水性异形枝状磷酸铝-PVDF涂料的机箱日间空腔降温3.7℃,夜间空腔降温5.8℃。制备的两种涂层均达到了较好的降温效果。
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