苏州纳米所制备凯夫拉气凝胶纤维 抗高温又耐低温

因防寒服装对保暖性、轻便性以及功能化的要求越来越高,造成了对其基础材料——保暖纤维的要求也越来越高。气凝胶纤维具有孔隙率极高、密度超低等显著特征,理论上是隔热保温效果最好的一种纤维,有望取代超细纤维、甚至颠覆羽绒,是下一代保暖纤维的最重要发展方向。但气凝胶的高孔隙率特征也造成其制备面临着极大挑战。

 

鉴于此,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张学同研究员领导的气凝胶团队通过溶解杜邦TM的Kevlar纤维获得纳米纤维分散液,然后进行湿法纺丝、特种干燥等过程制备出了一种具有高孔隙率(98%)和高比表面积(240 m2/g)的凯夫拉气凝胶纤维,如图所示。

 

苏州纳米所制备凯夫拉气凝胶纤维 抗高温又耐低温

 

该气凝胶纤维具有优异的力学性能,可以任意弯曲、打结、编织等。该气凝胶纤维同时具有优异的隔热性能,常温下热导率仅为0.027 W/m·K,在低温下其隔热性能是棉布的2.8倍,可在-196~300摄氏度的极端环境下长时间发挥隔热保温性能。此外,该气凝胶纤维还具有优异的化学稳定性,可进行染色、疏水化、化学镀等多种改性且不损伤气凝胶主体骨架结构。最后,该气凝胶纤维也可以通过填充相变材料制备成空调纤维,其热焓值可达162 J/g,远超现有商用Outlast空调纤维的热焓值。

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