[发明专利]一种主动降温复合瓦及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木建造领域，具体涉及一种具有降低复合瓦的热量传递到室内，同时将复合瓦上的热量转化为电能，供室内电器用电的主动降温复合瓦及其制作方法。

背景技术

随着近年来我国经济的不断发展，推动了建筑行业的发展。现代建筑逐步向高质量、高档次发展，其功能要求不断提高，传统的屋面材料已不能满足建筑业发展的要求，各种新型材料应运而生。

现在常采用的屋面材料有：石棉瓦、水泥瓦、复合瓦等。其中，石棉瓦不仅含致癌成份，而且其使用寿命短，易腐烂，对环境有一定的污染；水泥瓦具有施工复杂、结构重、吸水渗水等缺点；而近年兴起的复合瓦具有使用成本低、使用寿命长。

复合塑料瓦作为最常见的复合瓦，复合塑料瓦是以PVC为结构基材，表层采用丙烯酸类工程塑料等高耐候性塑料树脂，复合共挤制成，不含石棉。复合塑料瓦主要用于对装饰性要求较高的多层或低层住宅建筑，亦可用于公园建筑、公共场所的长廊等。适用于结构基层为现浇混凝土板的坡屋面和有檩体系坡屋面。但复合塑料瓦的隔热效果不太理想，尤其是在炎热的夏天，与石棉瓦和水泥瓦都存在一定的差距。

热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的帕尔帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。热电材料常被用于制冷机，利用帕尔帖效应具有机械压缩制冷机难以媲美的优点：尺寸小、质量轻、无任何机械转动部分，工作无噪声，无液态或气态介质，因此不存在污染环境的问题，可实现精确控温，响应速度快，器件使用寿命长的特点。

Bi-Te基化合物是室温条件下工作性能优良的热电材料，其块体材料制备的热电制冷器已广泛应用于复合瓦作为新兴的建材，各种精确控温与电子散热领域。

热电材料具有温差转换为电能的能力，可以将复合瓦的外侧和内侧的温差转换成电能，也可通过给热电材料通电后，使其产生内外测的温差，降低屋内温度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种主动降温复合瓦及其制作方法，具有降低复合瓦的热量传递到室内，同时将复合瓦上的热量转化为电能，供室内电器用电的特点。

一种主动降温复合瓦，包括复合瓦、热电基底，其中热电基底包括上导电层、Bi膜层、Te膜层、下导电层、上导电引线、下导电引线；

所述复合瓦下表面设置有热电基底，热电基底顶部为涂敷在复合瓦下表面的上导电层，上导电层下方设置有Bi膜层和Te膜层，Bi膜层和Te膜层交替排布，且以Bi膜层作为最底层，最底层的Bi膜层下方设置有下导电层；所述上导电层和下导电层分别从左侧引出上导电引线和下导电引线；

所述上导电层和所述下导电层为铂铑合金层，厚度为4-6微米；

所述热电基底内包含五层Bi膜层和四层Te膜层；

所述Bi膜层厚度为10-20微米，Bi膜层是通过磁控溅射生长形成，生长条件为真空度10^-6Pa，氩气通入流量为0.4-0.8mL/分钟，磁控溅射时间7分钟，直流电源供电，功率10W；

所述Te膜层厚度为40微米，Te膜层是通过磁控溅射生长形成，生长条件为真空度10^-6Pa，氩气通入流量为0.4-0.8mL/分钟，磁控溅射时间10-15分钟，射频电源供电，功率25W。

一种主动降温复合瓦的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、用清水将复合瓦表面清洗干净，将清洗好的复合瓦放入真空干燥箱，80℃真空干燥，得到干燥的复合瓦；

步骤二、在干燥的复合瓦下表面涂敷铂铑合金溶液，并放入鼓风干燥箱100℃烘烤，使铂铑合金溶液内黏合剂挥发，铂铑合金层粘附在复合瓦的下表面，形成上导电层；

步骤三、将干燥的复合瓦放入磁控溅射沉淀室内，复合瓦下表面朝向靶材位，将Bi锭和Te锭放入磁控溅射内的靶材位上；

步骤四、开启磁控溅射真空系统，沉淀室内空气被抽出，真空度设置为10^-6Pa，通入气流量0.4-0.8mL/分钟的氩气，开启RF电源5分钟，清洗复合瓦下表面；溅射Bi、Te单质分别使用直流电源和射频电源，功率分别为10W和25W，内层Bi、Te对应的溅射时间分别为5-10分钟和10-15分钟，完成Bi膜层和Te膜层在复合瓦下表面的生长；

步骤五、取出复合瓦，在最底层的Bi膜层上涂敷铂铑合金溶液，并放入烤箱100℃烘烤，使铂铑合金溶液内黏合剂挥发，铂铑合金层粘附在最底层的Bi膜层上，形成下导电层；