輻射傳熱對(duì)我們所知的生命至關(guān)重要。最好的例子就是從太陽(yáng)表面向地球傳遞熱量。由于絕對(duì)零度以上的所有物體都會(huì)發(fā)射電磁波，因此輻射能無(wú)處不在。

因此，管理和減少不必要的熱輻射非常重要。這就是防曬霜中使用氧化鈦和氧化鋅等成分的原因。這些化學(xué)物質(zhì)可以阻擋和散射太陽(yáng)輻射。衛(wèi)星也需要管理太陽(yáng)輻射，這也是衛(wèi)星被包裹在多層反射膜中的原因。

一、輻射傳熱的定義

輻射傳熱是通過(guò)電磁波進(jìn)行的。與傳導(dǎo)和對(duì)流不同，輻射的傳輸不需要介質(zhì)。太陽(yáng)輻射能通過(guò) 9300 萬(wàn)英里的距離加熱地球。

輻射還能在被較冷介質(zhì)隔開(kāi)的物體之間傳遞熱能。即使穿過(guò)地球大氣層中最冷的中間層，太陽(yáng)光也能溫暖地球。這里的溫度降至零下 173 °C。

二、熱輻射：紅外線、可見(jiàn)光、紫外線

熱輻射出現(xiàn)在光譜的紅外線、可見(jiàn)光和紫外線部分。太陽(yáng)會(huì)發(fā)出這三種輻射。任何溫度高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)發(fā)出電磁輻射。在整個(gè)電磁波譜中，這些波的長(zhǎng)度各不相同。

紫外線波長(zhǎng)約為 900-3000 埃，可見(jiàn)光波長(zhǎng)約為 4000-8000 埃。紅外線波以微米為單位(10 000 埃=1 微米)。在光譜的可見(jiàn)光部分，藍(lán)光能量最高，紅光能量最低。

輻射系數(shù)是物體開(kāi)爾文溫度的四次方。材料越熱，輻射能量越多。凈輻射傳熱是離開(kāi)一個(gè)表面的輻射減去從另一個(gè)表面到達(dá)的輻射。這種能量傳遞以光速進(jìn)行。

三、什么是多層隔熱材料?

為減少傳導(dǎo)和對(duì)流而優(yōu)化的隔熱材料對(duì)輻射能的影響較小。真空隔熱材料可以減少傳導(dǎo)和對(duì)流，因?yàn)檫@兩種熱傳遞方式都依賴于分子之間的相互作用。然而，輻射能可直接穿過(guò)真空。減少輻射傳熱需要先進(jìn)的隔熱解決方案。

最好的例子就是多層隔熱(MLI)。它也被稱為超級(jí)隔熱。多層隔熱材料在真空環(huán)境中效果最佳。它由多層高反射材料與隔離材料交織而成。

一般來(lái)說(shuō)，反射層越多，隔熱效果越好。使用專有設(shè)計(jì)和材料可提高性能。

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