ألياف آيروغل بنواة وقشرة قابلة للنسج تجمع بين مرونة عالية وعزل حراري ممتاز

Meng-yue Gao ,  

Jun-jie Zheng ,  

Xin-hai Zhang ,  

Wei-wei Zuo ,  

Yan-hua Cheng ,  

Mei-fang Zhu ,  

摘要

سيليكا آيروغل بسبب موصلها الحراري المنخفض للغاية تعتبر واحدة من أكثر المواد العازلة الفائقة الواعدة، ولكن تطبيقها في مجال النسيج كان محدودًا لفترة طويلة بسبب ضعف الخصائص الميكانيكية وصعوبة المعالجة الناجمة عن الهيكل الهش "السلسلي" والهيكل العظمي عالي المسامية. في الوقت نفسه، غالبًا ما تؤدي استراتيجيات التقوية الحالية إلى التضحية بالأداء العازل، مما يجعل من الصعب تحقيق التوازن بين الأداء الميكانيكي والعزل الحراري. لهذا الغرض، اقترحت هذه الدراسة واستخدمت تقنية الغزل الرطب المتزامنة المحورية، ونجحت في تصنيع ألياف آيروغل ذات بنية النواة والقشرة. تعتمد هذه الألياف على نواة من آيروغل بوليميثيل سيلسان مع مسامية نانوية، مما يمنحها أداءً عازلًا ممتازًا؛ بينما توفر طبقة من البولي يوريثان المرن الكثيف القشرة، تمنحها مرونة عالية وقابلية للتمدد. وصلت نسبة تمدد كسر الألياف إلى (670±23)%، وقوة الكسر إلى (2.10±0.02) ميجا باسكال، مع الحفاظ على أداء عزل حراري ممتاز، حيث كان الموصل الحراري في درجة حرارة الغرفة (31.2±0.1) مللي وات·م-1·كلفن-1. عند نفس السماكة، أظهرت أقمشة الألياف العازلة أداءً حراريًا أفضل من أقمشة الكشمير مع كثافة أقل، مما يظهر ميزة خفيفة الوزن كبيرة في العزل الحراري. التصميم البنيوي للنواة والقشرة المقترح في هذه الدراسة يوفر فكرة جديدة لتعزيز الأداء الميكانيكي والعزل الحراري للألياف العازلة بشكل متزامن، وله أهمية كبيرة لتطوير المنسوجات العازلة عالية الأداء.

关键词

ألياف آيروغل;بنية النواة والقشرة;أداء العزل الحراري;الأداء الميكانيكي

阅读全文