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郑州大学材料科学与工程学院在红外隐身与辐射热管理领域取得系列进展

发布时间:2022年11月16日 信息来源:材料科学与工程学院

郑州大学材料科学与工程学院在红外隐身与辐射热管理领域取得系列进展

日前,郑州大学材料科学与工程学院王万杰教授团队在红外隐身与辐射热管理材料领域取得一系列新进展,相关成果分别发表在国际著名期刊《Materials Horizons》、《Nano Energy》和《Nano Research》上,硕士生张宇轩、杜星园、李雷分别为第一作者,王建峰副教授和王万杰教授为以上论文共同通讯作者,郑州大学为唯一通讯单位。

低红外发射材料在红外隐身、辐射热伪装、被动辐射加热、建筑节能等领域具有广泛应用。金属是典型的低红外发射体,但其易腐蚀、密度高、难加工等缺点限制了其应用。自然界中,具有类金属强度的非金属低红外发射材料非常少见。该团队通过真空辅助交替抽滤的方法构筑了具有连续GO增强内层和连续MXene功能化外层的MXene/GO交替多层薄膜(MGM薄膜),其兼具高强度(422 MPa)和低红外发射率(12%),可与典型不锈钢薄膜(415 MPa、15.5%)相媲美。MGM薄膜具有优异的红外隐身(辐射热伪装)性能、高光热转换效率、高导电性、优异的焦耳加热性能、超高的比电磁屏蔽效能。同时,MGM薄膜的力学性能、红外隐身、太阳能/焦耳加热、电磁屏蔽性能可以在长时间户外老化后保持稳定,并可以抵抗许多严酷的应用场景。该文章发表在期刊《Materials Horizons》上。(全文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/mh/d2mh01073a)

团队通过磁控溅射ITO和表面喷涂MXene纳米修饰层,构筑了可见光透明的低红外发射高分子复合薄膜材料,其展现出优异的可见光透明红外隐身、被动辐射加热和光热转换性能。该文章发表在期刊《Nano Research》上。(全文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-022-4962-6)

团队系统综述了MXene材料在热管理与热能利用领域的应用,包括太阳能转换、红外隐身与热伪装、被动辐射加热等。展望了MXene基热管理材料的挑战与机遇,以促进其在热能高效管理与利用方面的科学研究和实际应用。该综述文章发表在期刊《Nano Energy》上。(全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285522002580)

上述研究得到国家自然科学基金、郑州大学优秀青年人才创新团队、中国博士后特别资助/面上、河南省重点研发与推广专项等项目资助。

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