柔韧隔热纤维素基气凝胶制备与性能

纤维素基气凝胶骨架强度差、脆性强,受外力压缩后隔热性能有所下降,不利于实际应用。针对这一问题,通过引入双硅烷偶联剂1,2-二(三甲氧基硅基)乙烷(BTMSE)与纤维素纳米纤维(CNF)形成共价交联网络,借助冷冻干燥技术构筑微米级多孔柔韧的隔热纤维素气凝胶,分析了气凝胶的微观形貌、化学结构,研究了BTMSE加入量与气凝胶力学性能、导热系数之间的关系,探究了力学性能对隔热效果的影响。结果表明:气凝胶呈现典型的蜂窝状孔洞结构,具有98.15%的高孔隙率;共价交联作用使气凝胶能够承受自身500倍的重量而恢复原状,在应变为50%的情况下循环压缩200次后,应变损失仅为9.7%左右;由于低密度、交联网络和多孔结构的存在,气凝胶导热系数低至31.90 mW/(m·K);在60%压缩应变后导热系数增加量不超过1%。该改性气凝胶有望用于恶劣环境下的隔热保暖。

低红外发射率控温热红外伪装材料的制备与性能

目前,仅从阻隔目标热量散发或降低表面红外发射率单方面入手很难达到理想的热红外伪装效果。针对这一问题,通过在聚丙烯腈静电纺丝液中混合相变材料聚乙二醇和性价比较高的铁纳米粒子,采用静电纺丝技术制备了一种外表面具有低红外发射率、底层具有控温功能的复合纤维膜材料,分析了复合纤维膜的表观形貌、化学及物相结构、热学性能、红外发射率和控温性能,研究了复合材料的红外隐身性能。结果表明:当聚乙二醇4000和聚乙二醇1000投料比不同时,可得到相变温度在31.5~40.9℃之间的系列相变纤维膜;复合纤维膜的红外发射率最低为0.69,在55℃热台上能够产生12℃的表面温度差,最大可产生22.4℃的辐射温度差,与环境温度相比最低具有1.9℃的辐射温度差,使目标在红外热成像中与环境辐射颜色一致。