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作者:李清洲;侯成义;张青红;李耀刚;王宏志;李克睿;
单位:东华大学材料科学与工程学院;
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(Ti_3C_2T_x 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
基金资助:国家重点研发计划(2022YFB3902700)