MXene基褶皱薄膜的制备及其三模态红外调控性能研究

李清洲, 侯成义, 张青红, 李耀刚, 王宏志, 李克睿

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东华大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (01) : 8-14. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0162

MXene基褶皱薄膜的制备及其三模态红外调控性能研究

  • 李清洲, 侯成义, 张青红, 李耀刚, 王宏志, 李克睿
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摘要

绝对零度以上的物体均辐射红外能量,通过调控辐射的方式,可实现目标红外隐身或热管理,该技术已广泛应用于航天器组件、伪装平台、防护服及容器包装等领域。然而,目前基于温度场、电场及机械应变的热辐射红外调控技术,仅能实现高发射-低发射或高反射-高透过两种模式间的切换,尚缺乏三模态间的灵活调控。采用苯乙烯嵌段共聚物苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)作为弹性体基底,碳化钛(Ti3C2Tx MXene)作为红外调控层,通过预拉伸法制备褶皱MXene/SEBS-SBS三模态红外调控薄膜,对不同应变状态下的复合薄膜进行了微观形貌观察及红外光谱分析,旨在探究其红外性能与所施加应变之间的关联。研究结果表明:MXene薄膜的引入显著提高了SEBS-SBS弹性基底的断裂伸长率(475%)和拉伸强度(0.52 MPa)。在机械应变作用下,复合薄膜的微观结构发生变化,从而在中远红外波段实现了调控效果:发射率由0应变时的0.40降至100%应变时的0.26,而透过率则由100%应变时的0.56%显著提升至200%应变时的24%。这一发现为红外调控技术提供了新思路。

关键词

MXene / 褶皱结构 / 三模态 / 红外调控

中图分类号

TB383.2

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李清洲, 侯成义, 张青红, 李耀刚, 王宏志, 李克睿. MXene基褶皱薄膜的制备及其三模态红外调控性能研究. 东华大学学报(自然科学版). 2025, 51(01): 8-14 https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0162

基金

国家重点研发计划(2022YFB3902700)

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