采用形状记忆合金的瞬时隔热组合面料的研究

设计了由玄武岩织物外层、形状记忆合金弹簧形成的空气隔热层和芳砜纶面料内层构成的瞬时隔热组合面料,测试、比较并分析其TPP值和防火隔热性能,结果表明,该瞬时隔热组合面料的综合热防护性能远高于GA 10—2002《消防员灭火防护服》标准;用450℃的高温火焰喷射在组合面料上,20 s内冷面温度不超过50℃,可以隔开400℃以上的高温,空气层隔热效果明显。     

二氧化硅气凝胶填充蔺草纤维复合材料的制备及其热隐身性能

天然蔺草纤维具有良好的物化性能和独特的中空多髓结构,被编织为草席、榻榻米等家居产品使用。然而,蔺草纤维木质素含量较高导致柔韧性较差,并且其官能团种类较少导致功能欠缺,限制了它的进一步应用。采用亚氯酸钠和冰醋酸混合溶液对蔺草纤维进行预处理,得到脱木质素蔺草纤维(CTFs),随后通过溶胶-凝胶法在CTFs内部生长二氧化硅气凝胶,制得二氧化硅气凝胶/蔺草纤维(SiO₂/CTFs)。进一步通过真空浸渍的方式制得聚乙二醇/二氧化硅气凝胶/蔺草纤维复合材料(PEG/SiO₂/CTFs)。对纤维复合材料的形貌、结构、物化性能进行表征,并探究纤维复合材料的隔热和热隐身性能。结果表明：由于二氧化气凝胶具有较好的隔热性能,SiO₂/CTFs材料的隔热性能进一步提高,导热系数低至0.039 W/(m·K),隔热能力比CTFs提高了71.7%,比表面积最大可达270.01 m²/g,比CTFs提高了37.8倍;由于PEG的出色的储热能力以及吸收红外热辐射的功能,故PEG/SiO₂/CTFs具有明显的红...     

石墨烯气凝胶复合防火面料防护性能的影响因素

为进一步提高热防护服的综合性能,满足增加防护性和降低热应激的需求,构建了石墨烯气凝胶复合面料系统。通过不同的评价指标,在低辐射热环境下探讨了制备过程中氧化石墨烯水溶液的质量分数、石墨烯气凝胶的厚度、石墨烯气凝胶中是否添加碳纤维3个因素对复合面料系统热防护效果的影响。实验结果表明,与对照组相比,加入石墨烯气凝胶的复合面料系统有较好的热防护性能,可将人体产生热损伤的时间延长165%~318%,将产生二级烧伤时间延长87%~225%,将面料系统最大温差降低35.6%~63.9%;温升12 ℃的时间、温升24 ℃的时间和面料系统最大温差3个影响因素之间存在交互作用,而指标面料系统到达最高温度的时间在3个因素之间不存在交互作用,碳纤维因素主效应显著。     

石墨烯气凝胶复合防火织物的热防护性能

为进一步提高热防护服的综合性能,使其满足高防护性兼具低热蓄积的需求,利用改进的Hummers法制备了一种密度小、导热率低、隔热效果好的石墨烯气凝胶材料,并研发复合防火织物系统,在低辐射热环境下探讨不同厚度的石墨烯气凝胶的隔热效果。结果表明:加入石墨烯气凝胶的复合防火织物具有较好的热防护性能,可将人体产生热损伤的时间延长约203%,将人体产生二度烧伤的防护时间延长约218%,防火织物的防护性能与石墨烯气凝胶的厚度呈非线性关系;石墨烯气凝胶复合防火织物的平均透湿率保持在10.4 g/(m²·24 h),与复合防火织物的透湿性没有显著差异,石墨烯气凝胶的加入不影响防火织物整体的透湿性。     

防火面料的反热辐射及隔热性能研究

在高温火场环境中,热辐射是造成消防员烧伤的主要原因,消防面料的反热辐射性能及隔热性能对保护消防员的生命安全至关重要。介绍了消防面料热传递的机理,分析了消防服反热辐射隔热面料的研究进展,提出了在强热辐射环境下面料的开发思路。认为防火面料外层可采用耐高温性能好的无机纤维作为基布,采用有高红外反射和吸收性能的材料对面料进行反热辐射处理;可采用纳米多孔隔热复合材料作隔热层。     

洗涤对气凝胶复合织物隔热性能的影响

为探究洗涤对气凝胶复合织物隔热性能的影响,选取4种气凝胶复合织物进行多次洗涤处理。通过对比洗涤前后织物形态、透气率、热阻以及织物表面温度的分布情况,探究气凝胶复合织物隔热能力以及隔热均匀度的变化。结果表明：随着洗涤次数的增加,气凝胶复合织物的隔热性能下降,其中第1次洗涤的影响最大,主要是洗涤使得气凝胶颗粒部分脱落;洗涤对絮片结构材料的隔热均匀度影响最大,薄型结构材料次之,发泡结构材料最小,这与复合织物基布的厚度及厚度稳定性有关;绗缝处理可延缓气凝胶复合织物隔热性能下降的幅度,10次洗涤后热阻出现显著下降。     

纤维素基气凝胶在保温隔热领域中的研究进展

纤维素具有储量丰富、来源广、可再生、可降解、易于化学改性等显著优势。纤维素基气凝胶具有优异的力学性能和热学性能,在建筑、航空航天、石油化工等领域受到了广泛关注,有望成为替代传统气凝胶的理想选择。随着科技的快速发展,纤维素基气凝胶作为保温隔热材料的性能不断被优化,应用不断被拓展。本文简要介绍了纤维素基气凝胶的制备方法,综述了纤维素基气凝胶作为保温隔热材料在航空航天、石油化工和建筑等领域的最新研究及应用进展,提出了制备和改性纤维素基气凝胶亟待解决的问题。     

芳纶纳米纤维气凝胶的研究进展

为推动芳纶纳米纤维气凝胶从实验室走向实际应用,系统介绍了芳纶纳米纤维气凝胶国内外研究现状。首先分析了气凝胶领域面临的主要困难,阐述了芳纶纳米纤维气凝胶开发的重要意义;随后介绍了构筑单元芳纶纳米纤维的制备方法及其流变学行为,为后续芳纶气凝胶材料的制备提供参考;最后重点综述了芳纶气凝胶纤维、芳纶气凝胶薄膜以及3D打印芳纶气凝胶的制备、性能及应用等研究现状,总结了制备过程中一系列新型溶胶-凝胶转变原理,概述了芳纶气凝胶材料性能提升的策略以及在热管理、智能防护和分离过滤等新兴领域中的应用前景。分析认为,芳纶纳米纤维气凝胶发展仍处于初期阶段,优化芳纶纳米纤维气凝胶制备技术、进一步提升其性能仍将是研究的热点与重点。     

聚酰亚胺气凝胶的研究进展

讨论聚酰亚胺(PI)气凝胶的制备方法,首先是使用的溶剂种类,包括有机溶剂和水溶剂;其次是凝胶干燥的方式,包括冷冻干燥和超临界二氧化钛干燥。对PI气凝胶的应用领域进行归纳总结,包括油水分离、催化载体、电线/缆绝缘层、摩擦电纳米发电机、天线贴片基底,以及防寒作战被装和热红外伪装材料等。最后,对PI气凝胶的发展进行展望。     

气凝胶中遮光剂的透过率研究

本文将气凝胶中遮光剂材料看作是球形颗粒分散系,应用多散射理论计算电磁波经遮光剂散射后的透过率。选择炭黑为遮光剂材料,用Matlab编程计算,结果发现:遮光剂半径大小对材料的透过率有影响,对红外线,其热透过率极小值出现在r=0.7um处,这个半径值正是制备炭黑遮光剂球形颗粒的最佳半径。     

蜂窝织物增强聚氯乙烯复合材料的隔音性能

为研究蜂窝织物聚氯乙烯(PVC)复合材料的隔音性能,选用58.3 tex×2的棉纱为经纬纱,在自动织样机上织造面密度基本相同而组织循环数不同的蜂窝织物,以埃洛石纳米管(HNTs)填充的PVC为基体,制备蜂窝织物/PVC复合材料,再以蜂窝织物/PVC复合材料为芯材,制备三明治结构复合材料.采用双声道声学分析仪,对制备样品...     

红外热像用于服装面料隔热性能的评测

介绍红外检测原理的基础,着重阐述穿着条件下服装面料隔热能力的红外测温评测方法。通过对1组面料的红外测温实验,并应用该方法进行隔热能力比较。理论分析和实际检测证明,虽然红外与透湿之间还没有建立关系,但从服装的隔热值(热阻)方面来说,红外热像技术相对于传统的方法而言,更简单直接,在服装热舒适领域研究和应用中是一种行之有效的方法,是判断服装热舒适性能的重要工具之一。     

疏水纳米纤维素气凝胶的制备及保温隔热性能

针对废旧纯棉织物再利用率较低的问题,以废旧纯棉织物为原料制备纳米纤维素气凝胶,并分别采用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂对气凝胶进行疏水改性。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪、表面接触角测试仪以及导热系数测试仪研究了疏水改性剂种类和添加量对气凝胶结构和性能的影响。结果显示,采用MTMS为改性剂制备的疏水纳米纤维素气凝胶的结构和性能优于TMCS。综合考虑MTMS添加量对气凝胶结构、疏水性、热稳定性和保温隔热性的影响,得出MTMS与CNF的最佳质量比为2∶1,此时疏水气凝胶的结构比较平整均匀,疏水性、热稳定性分别增加了1.22倍和1.43倍,导热系数降低了12.3%。     

增强型织物复合膜的研究进展

分离膜已普遍应用在医药、纺织、污水处理、食品等领域中,但在应用过程中发现单一的膜材料存在机械强度低、使用寿命短的缺点。由于支撑力不够导致膜孔塌陷,使膜的分离稳定性和渗透性均受到影响,为了增强膜的机械强度,通常可以选择织物作为支撑体来制备复合膜。本文从织物角度,综述了增强型织物复合膜的国内外研究现状,概括出不同织物结构复合膜的特点,其中着重对4种增强型针织组织进行了分析,最后展望了增强型织物复合膜的发展方向。     

防火服用蜂窝隔热层的热蓄积性能测评

为改善火场环境中防火服热蓄积的影响,将蜂窝隔热层应用于防火服中并对其热蓄积性能进行测评。选取当前典型的防火服面料,对蜂窝夹芯的边长、壁厚、芯厚进行设计并制备了21种实验试样,采用热蓄积测试仪器模拟火场环境并记录蜂窝隔热层防火服试样的热暴露时间。探究6种蜂窝孔型的边长、壁厚、芯厚的变化对实验试样热暴露时间的影响。结果表明:采用蜂窝孔型的隔热层其质量最大可减轻64%,热暴露时间最高增加了10 s;随着蜂窝孔型壁厚的增加,热暴露时间也会增加,蜂窝孔型的芯厚与热暴露时间呈正相关,孔型边长与热暴露时间呈负相关。     

织物的蓄热保温整理

文章介绍了相变材料在纺织品中的应用,并叙述可蓄热保温纺织品的概念、保温机理、制造方法、性能评价方法以及调温纺织品在各领域中的应用。     

空气层厚度对热防护面料蒸汽防护性能的影响

为探索防护服装与人体皮肤之间的空气层厚度对其蒸汽防护性能的具体影响,选用3种不同热防护面料系统,设计4种不同的空气层厚度(0、6、12、18 mm),分析二级烧伤时间、三级烧伤时间、吸收总热量和热流量,评价面料系统的蒸汽防护性能。研究结果表明:不同的面料系统提供不同的防护性能,增加面料系统的厚度有利于提升其防护性能,防水透气膜越靠近蒸汽热源,系统的防护性能越好;防护服装的蒸汽防护性能与空气层厚度有着显著相关性,在空气层厚度增加到12 mm及以上时,防护服的蒸汽防护性能会得到显著提升;通过分析蒸汽暴露和冷却阶段传感器热流量变化曲线,可进一步分析了解蒸汽暴露环境下织物系统内的热湿传递机制。     

玻纤细度对玻纤/PVC复合材料隔声性能的影响

为进一步研究玻璃纤维/PVC复合材料的隔声性能,使其性能更加优越,以不同细度的玻璃纤维制成的织物和高阻尼的聚氯乙烯为原料,制备玻璃纤维织物/聚氯乙烯隔声复合材料,并采用双声道分析仪、SEM等对样品的隔声性能、形态结构进行分析测试。结果表明:玻璃纤维的细度对织物及复合材料的隔声性能都有较大的影响;在面密度、厚度等条件基本相同的情况下,玻璃纤维的直径越小,制成的织物及聚氯乙烯复合材料的隔声性能越好。