辐射传热的强化及热辐射涂料
1. 辐射传热的强化
提高物体表面热辐射率的方法主要有铝表面阳极氧化、喷漆以及喷涂辐射散热涂料（因为一般油漆的表面热辐射率已经接近1，所以单从强化热辐射的角度，热辐射涂料不会比油漆的散热效果好很多）等。
通过提高表面的热辐射率来改善热辐射须考虑以下几个因素：
（1）热源表面的温度：如表1所示，热源表面温度越高，提高表面热辐射率降低温度的幅值越大；
表
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辐射传热的强化及热辐射涂料
1. 辐射传热的强化
提高物体表面热辐射率的方法主要有铝表面阳极氧化、喷漆以及喷涂辐射散热涂料（因为一般油漆的表面热辐射率已经接近1，所以单从强化热辐射的角度，热辐射涂料不会比油漆的散热效果好很多）等。
通过提高表面的热辐射率来改善热辐射须考虑以下几个因素：
（1）热源表面的温度：如表1所示，热源表面温度越高，提高表面热辐射率降低温度的幅值越大；
表
1 北京志盛威华科技：ZS-411辐射散热涂料降温幅值表（常温测试）
（2）热源表面的状况：热源表面的热辐射率都在1.0以内，其数值越小，提高表面热辐射率后降温越明显；
（3）热源表面的结构：热源表面是凸表面（图1a），提高表面辐射率降温效果比较明显；热源表面是凹表面（如图1b所示，带有翅片的散热器都可以看作是凹表面），提高表面热辐射率降温效果会打折扣，因为凹表面大部分的热辐射是内向的，其热辐射不能直接到达外部环境空间。
只有同时满足表面温度较高、表面的热辐射率较低、表面结构较简单（如凸表面）等三个条件，提高表面热辐射率后才能较明显地改善辐射散热的效果。
2. 热辐射涂料
（1）油漆
油漆的表面发射率较高，可以用来喷涂于散热器表面，增强辐射换热，不过油漆导热系数较低，所以要控制油漆喷涂的厚度。
（2）碳化硅
碳化硅（SiC）具有较高的导热系数，以及较高的表面辐射率（0.82~0.92），常被用作增大物体表面发射率的涂料成分。
台湾凯乐士股份有限公司（http://www.kallex.com.tw/）碳化硅材料开发的散热涂料已应用于铝合金散热鳍片表面之喷涂。其碳化硅辐射涂料导热系数130~160 W/K-m，辐射率约0.9。
（3）纳米碳球
纳米碳球是纳米碳材料的一种（纳米碳材料主要包括三种类型：碳纳米管，碳纳米纤维，纳米碳球），碳簇材料(黑体)辐射冷却效果佳，辐射率达98%，纳米碳涂层具有很好的辐射散热效果。
厦门宇晶电子科技开发有限公司（http://www.actwinworld.com/）利用纳米碳球与氮化硼涂料技术，开发的辐射散热涂料有良好的导热（导热系数：500W/m.k）与辐射散热效果（发射率：0.98）。
（4）ZS-411型辐射散热涂料
北京志盛威华科技发展有限公司（http://www.zswhua.com/）开发的ZS-411型辐射散热涂料（双组分液体），可以直接喷涂在物体表面，涂料发射率约为0.90，并且涂料固化后可以形成良好的热反射表面，其膜面热吸收比仅为0.10～0.40，所以该材料表面热发射强于热吸收（一般材料吸收比等于发射率），更有利于散热。不过该涂料导热系数较低（0.031 W/K-m）。
定义：
角系数 Angle Factor
表面1发出的辐射能中落到表面2的百分数称为表面1对表面2的角系数。
凸表面（非凹表面）non-reentrant Surface
表面对本身的角系数为 0。
凹表面 Reentrant Surface
表面对本身的角系数为不为 0。
| 热源表面温度（℃） |
40 |
60 |
80 |
100 |
200 |
300 |
400 |
| 降温幅值（℃） |
6 |
15 |
23 |
30 |
50 |
70 |
85 |
（2）热源表面的状况：热源表面的热辐射率都在1.0以内，其数值越小，提高表面热辐射率后降温越明显；
（3）热源表面的结构：热源表面是凸表面（图1a），提高表面辐射率降温效果比较明显；热源表面是凹表面（如图1b所示，带有翅片的散热器都可以看作是凹表面），提高表面热辐射率降温效果会打折扣，因为凹表面大部分的热辐射是内向的，其热辐射不能直接到达外部环境空间。
| 图1a 凸表面 |
图1b 凹表面 |
只有同时满足表面温度较高、表面的热辐射率较低、表面结构较简单（如凸表面）等三个条件，提高表面热辐射率后才能较明显地改善辐射散热的效果。
2. 热辐射涂料
| 材料类别和表面状况 |
温度 （C） |
法向发射率 |
| 磨光的铜 |
20 |
0.03 |
| 氧化的铜 |
50 |
0.6～0.7 |
| 磨光的铝 |
50～500 |
0.04～0.06 |
| 严重氧化的铝 |
50～500 |
0.2～0.3 |
| 玻璃 |
38，85 |
0.94 |
| 碳化硅涂料 |
1010～1400 |
0.82～0.92 |
| 各种颜色的油漆 |
100 |
0.92～0.96 |
（1）油漆
油漆的表面发射率较高，可以用来喷涂于散热器表面，增强辐射换热，不过油漆导热系数较低，所以要控制油漆喷涂的厚度。
（2）碳化硅
碳化硅（SiC）具有较高的导热系数，以及较高的表面辐射率（0.82~0.92），常被用作增大物体表面发射率的涂料成分。
台湾凯乐士股份有限公司（http://www.kallex.com.tw/）碳化硅材料开发的散热涂料已应用于铝合金散热鳍片表面之喷涂。其碳化硅辐射涂料导热系数130~160 W/K-m，辐射率约0.9。
（3）纳米碳球
纳米碳球是纳米碳材料的一种（纳米碳材料主要包括三种类型：碳纳米管，碳纳米纤维，纳米碳球），碳簇材料(黑体)辐射冷却效果佳，辐射率达98%，纳米碳涂层具有很好的辐射散热效果。
厦门宇晶电子科技开发有限公司（http://www.actwinworld.com/）利用纳米碳球与氮化硼涂料技术，开发的辐射散热涂料有良好的导热（导热系数：500W/m.k）与辐射散热效果（发射率：0.98）。
（4）ZS-411型辐射散热涂料
北京志盛威华科技发展有限公司（http://www.zswhua.com/）开发的ZS-411型辐射散热涂料（双组分液体），可以直接喷涂在物体表面，涂料发射率约为0.90，并且涂料固化后可以形成良好的热反射表面，其膜面热吸收比仅为0.10～0.40，所以该材料表面热发射强于热吸收（一般材料吸收比等于发射率），更有利于散热。不过该涂料导热系数较低（0.031 W/K-m）。
定义：
角系数 Angle Factor
表面1发出的辐射能中落到表面2的百分数称为表面1对表面2的角系数。
凸表面（非凹表面）non-reentrant Surface
表面对本身的角系数为 0。
凹表面 Reentrant Surface
表面对本身的角系数为不为 0。