随着全球对制冷系统需求的增加,其碳排放量在温室气体中的占比也随之增加。太空辐射冷却是通过“大气窗口”(8～13 μm波段)向太空冷源辐射热量,以达到物体温度的下降;这种被动无消耗的制冷方式的应用研究与其潜在价值对构建能源节约、环境保护的社会有着深远的影响。在分析研究材料的辐射特性、加工性能、力学及耐温性能等基础上,本文选用具有良好辐射特性,并且具有较好的耐温与力学性能的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为辐射冷却膜的基体材料。通过加二氧化硅、碳化硅等材料来提高薄膜的发射率,运用电子束蒸镀工艺来实现辐射冷却膜反射层的制备。针对辐射冷却膜的研发与制备,研究的结果如下:(1)运用FDTD Solutions软件对辐射冷却膜进行建模仿真,分析计算辐射冷却膜的发射率。通过控制变量法分别控制SiO2、SiC的体积分数和薄膜厚度为变量,分析了以上变量对辐射冷却膜的发射率的影响,得到在SiO2、SiC体积分数分别为8%和1%,辐射冷却膜厚度为60～90μm之间时,辐射冷却膜发射率超过0.9。(2)选用双向拉伸工艺与电子束蒸镀工艺制备辐射冷却膜,通过改变加工制备的工艺参数和添加材料的体积分数等,探究加工制备的温度等工艺参数、添加材料的添加比例对加工制备工艺与薄膜发射率的影响。通过改变二氧化硅含量、碳化硅含量和薄膜厚度等因素设计单因素实验,探究验证以上单因素对辐射冷却膜发射率的影响趋势,验证了模拟计算的结果。通过正交实验得出各因素对发射率的影响重要性排序:膜厚>碳化硅含量>二氧化硅含量。通过对双向拉伸后热定型温度的研究,探究热定型温度对薄膜的力学性能的影响规律,得到在120℃的热定型温度处理下能够达到最优的力学性能。通过改变辐射冷却膜的反射层厚度,研究反射层厚度对薄膜发射率的影响规律,得到在反射Ag层的厚度大于200 nm时,平均反射率高于 90%。(3)本文通过对不同环境下的辐射冷却功率的计算,探究不同非辐射冷却系数、太阳辐射、发射率等对辐射冷却功率的影响,确定了实验测试条件。经过辐射制冷复合膜的降温测试实验,测试结果表明相比于纯的PET薄膜,辐射冷却膜在白天降低5℃左右,夜晚降低10℃以上。