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纳米纤维凯夫拉气凝胶薄膜及其相变复合材料用于高效红外隐身

DOI:10.1021/acsnano.8b08913 期刊:ACS Nano 出版年份:2019 更新时间:2025-09-22 22:04:14
摘要: 红外隐身不仅在高科技和现代军事领域至关重要,在基础材料科学中同样不可或缺。然而,过去数十年来,如何有效隐藏目标并使其对热红外探测器"隐身"始终是重大挑战。本研究首次制备出具有高孔隙率和比表面积的柔性、可折叠且坚固的凯夫拉纳米纤维气凝胶(KNA)薄膜。该KNA薄膜展现出优异的隔热性能,可与聚乙二醇等相变材料(PCM)复合制成KNA/PCM复合薄膜。这种兼具高效热管理能力与接近多种背景环境红外发射率的KNA/PCM薄膜,在光照变化的户外环境中展现出卓越的红外隐身性能。为进一步实现热目标的红外探测隐身,研究团队提出由隔热层(KNA薄膜)与超低红外透过层(KNA/PCM)构成的复合结构。覆盖该复合结构的热目标在红外图像中完全隐形。此类KNA/PCM薄膜及KNA-KNA/PCM复合结构在红外热隐身领域具有广阔应用前景。
作者: Zengwei Liu,Jing Lyu,Guangyong Li,Xiaohan Wu,Dan Fang,Xuetong Zhang
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研究概述 实验方案 设备清单

开发柔性、可折叠且坚固的凯夫拉纳米纤维气凝胶薄膜及其相变复合材料,用于高效红外隐身应用。

所开发的KNA薄膜和KNA/PCM复合材料展现出优异的柔韧性、隔热性能和红外隐身特性。通过复合结构设计,它们能有效隐藏户外环境中受太阳辐射变化影响及高温目标。这些材料在军事和工业领域的红外隐身技术应用中展现出巨大潜力。

KNA薄膜的最高长期工作温度约为180°C,这限制了其在更高温度目标中的应用。虽然其制备工艺比某些方法更简单,但在规模化生产时仍可能存在复杂性。该研究聚焦于特定的相变材料,可能未涵盖所有潜在材料?;肪骋蛩兀ㄈ缡龋┘安煌跫碌某て谀途眯陨形唇泄惴翰馐浴?/p>

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