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东华大学学报(自然科学版)2025年第06期:SiO_2辐射制冷纳米纤维膜的制备及其在太空极端环境下的应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周涛;崔博;侯成义;

单位:东华大学材料科学与工程学院;东华大学先进纤维材料全国重点实验室;东华大学物理学院;

摘要:将被动式辐射制冷技术应用于航天器的散热降温管理,可有效避免航天器内部器件因高温而无法正常工作的问题。以聚乙烯醇(PVA)、硅酸四乙酯(TEOS)、磷酸和去离子水为原料,采用静电纺丝法结合高温煅烧技术,制备具有辐射制冷性能的二氧化硅(SiO_2)纤维膜,并对其室外辐射制冷效果、纤维力学性能和极端高温与紫外辐照环境下的耐用性能进行研究。结果表明:SiO_2纳米纤维膜具有良好的日间辐射制冷性能,最大降温幅度达17℃;具有良好的柔性,有效解决了无机纤维膜因力学性能差而易断裂的问题。在长期紫外辐照下,光谱性能未发生衰减,紫外-可见-近红外波段的反射率为94.5%,中红外波段的发射率为81.6%,在极端高温环境下其表现出长期耐用性。SiO_2纳米纤维膜通过辐射制冷的方式,为航天器热管理应用提供了新的可能性。

关键词:辐射制冷;;极端环境;;静电纺丝;;二氧化硅;;纤维膜