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凯夫拉气凝胶纤维保温效果超羽绒

密度低、孔隙率高、比表面积大的气凝胶被认为是下一代非常具有应用前景的保温材料,但是,将气凝胶制成纤维材料后,其较弱的机械性能和复杂的制造工艺大大限制了其应用。



最近,中科院苏州纳米所的科研人员最近研制出一种“超级保温材料”——采用凯夫拉纤维制成的纳米气凝胶,相比普通的保温材料,这种新材料可在极低(-196℃)与极高的温度(300℃)下长时间发挥隔热保温性能,而且具有相对良好的机械性能。它有望取代超细纤维,甚至颠覆羽绒,成为下一代保暖纤维的主要发展方向。相关研究成果已于近日发表在《美国化学学会?纳米》(ACS Nano)上。



这种新型“超级保温材料”,是一种利用美国杜邦公司凯夫拉(Kevlar)纤维制成的气凝胶。研究人员介绍,将凯夫拉纤维制成纳米纤维分散液,再用湿法纺丝将分散液制成水凝胶纤维,最后采用特种干燥技术脱水,就可以相对简易地制备出这种凯夫拉气凝胶。



实验测试显示,新材料能在-196℃至300℃范围内发挥防寒隔热作用。在-60℃环境中,其保温能力是棉纤维的2.8倍。对比目前市场上两种最好的人造保温纤维材料——中空纤维与超细纤维,凯夫拉气凝胶纤维的保温性能也明显更优。


(a)气凝胶纤维织物  (b)中空纤维垫  (c)棉织物   (d)超细纤维垫


彩色凯夫拉气凝胶纤维织物


不同织物导热系数和密度


(来源:纺织导报官微)

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