辐射制冷纳米复合纤维的制备与应用

摘要：

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为高分子聚合物基体,以非晶二氧化硅(SiO2)为填料,采用静电纺丝法制备具有日间辐射制冷功能的复合纤维,并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)分光光度计、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等对复合纤维的形貌、结构和光学性质进行表征.结果表明:静电纺丝制得的复合纤维直径约为800 nm;纯PMMA纤维的禁带宽度为4.95 eV,不吸收可见光,且纺丝过程中的取向结晶导致纤维内部存在晶区和非晶区,对可见光不透过而呈现白色,因而使纤维的200～2500 nm短波段反射率高达97.57％;经静电纺丝后,适量的纳米SiO2粉体颗粒分散在复合纤维中,可大幅提高复合纤维的发射率;当SiO2的掺量为7.5％(质量分数,余同)时,复合纤维在太阳200～2500 nm短波段的反射率和8～13μm大气窗口的发射率分别高达96.53％和0.903.文中还采用自制装置测试了纤维在实际环境下的降温效果,结果表明,复合纤维具有良好的降温效果,其日间背面温度低于环境温度2～4℃.文中提出的无机粉体与有机物复合的纤维制备模式为辐射制冷材料的实际应用提供了新的方案.

关键词：二氧化硅;聚甲基丙烯酸甲酯;静电纺丝;辐射制冷;纳米复合纤维

所属期刊栏目：49

分类号：TB383(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金52073106

在线出版日期：2021-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：95-100