2021年材料红外发射率
基于超构材料的红外和雷达兼容隐身材料研究进展
运用各种侦察探测手段，实现战场透明化是现代信息化战争的一个基本特点。
红外探测和雷达探测被广泛应用于战场，这促使红外和雷达兼容隐身技术成为了对抗探测的研究重点。
相较于传统红外和雷达兼容隐身材料，基于超构材料的新型红外和雷达兼容隐身材料表现出更加优异的性能。
1红外和雷达兼容隐身原理与途径红外隐身，顾名思义就是降低目标被红外探测器（红外探测系统）发现的概率，达到隐身的目的。
红外探测器通过对物体发射的红外线进行感光成像，进而可以发现与背景存在较大红外辐射差异的位置。
一般而言，武器装备以及作战人员相较于环境背景均具有较强的红外辐射。
控制目标红外辐射实现红外隐身的两个途径：一是控制目标表面的红外发射率；二是控制目标的表面温度。
通常为了实现军事目标的红外隐身，需要尽可能降低其表面温度和所用材料的红外发射率。
雷达通过主动发射并接收目标被动反射的电磁波实现对目标的探测。
雷达隐身的目的就是降低目标被雷达探测设备发现的概率。
雷达散射截面（RCS）就是反映目标在受到电磁波照射后，向雷达接收方向散射电磁波能力的量。
通过降低目标的RCS可以减小目标被探测的距离，进而降低目标被发现的概率。
降低武器装备RCS 的主要途径有：一是通过外形设计等方法来改变散射波的方向；二是通过雷达吸波材料吸收入射的电磁波。
红外和雷达兼容隐身材料要能够在红外和雷达两个频段同时具有隐身能力，然而不同频段对隐身材料的电磁特性一般具有不同的要求，甚至在某些方面是相互限制的。
红外隐身一般要求材料具有低发射率，根据基尔霍夫定律也就是低吸收率；而雷达隐身为了更好地吸收入射电磁波，则一般要求材料具有高吸收率，这就导致红外隐身和雷达隐身在隐身材料吸收率上存在机理上的矛盾，这也正是红外隐身和雷达隐身兼容的科学难点所在。
因此，红外和雷达兼容隐身材料的研究重点是在借助上述能够实现红外隐身和雷达隐身的途径的基础上，尽可能降低两者在隐身性能上的相互影响。
目前常见的红外和雷达兼容的隐身材料实现的途径可概括为以下两种：第一，通过研制单一型材料，使其能够同时实现红外低辐射和雷达高吸收，实现红外和雷达兼容隐身。
功能性聚酰胺纤维技术研究新进展
综述与专论合成纤维工业,2023,46(3):53CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2022-08-28;修改稿收到日期:2023-04-12㊂作者简介:李婷婷(1995 ),女,硕士生,主要研究方向为功能性化纤及纺织复合材料㊂E-mail:1522063766@㊂功能性聚酰胺纤维技术研究新进展李婷婷1,2(1.江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司,江苏苏州215228;2.国家先进功能纤维创新中心,江苏苏州215228)摘㊀要:详述了功能性聚酰胺纤维的各种改性技术及其研究进展,介绍了 十四五 期间聚酰胺纤维的相关政策,并对功能性聚酰胺纤维今后的发展提出建议㊂功能性聚酰胺纤维的制备技术主要包括物理改性㊁化学改性和生物基聚酰胺技术,其中物理改性主要有共混法㊁复合纺丝法㊁纤维截面异形化及静电纺丝技术,化学改性主要有共聚法㊁原位聚合法及表面化学改性,生物基聚酰胺技术主要是开发具有自主知识产权的生物基聚酰胺56纤维㊂ 十四五 期间关于聚酰胺纤维需要重点突破的关键技术有聚酰胺6熔体直纺技术㊁高品质差别化纤维技术㊁生物基聚酰胺纤维规模化生产技术等㊂功能性聚酰胺纤维未来的发展应向着绿色化和可循环再生方向发展,重点在研发多功能复合型聚酰胺纤维,突破生物基聚酰胺56大容量连续聚合及熔体直纺关键技术,加快实现静电纺丝功能性聚酰胺纤维产业化㊂关键词:聚酰胺纤维㊀功能性纤维㊀物理改性㊀化学改性㊀生物基聚酰胺㊀技术进展中图分类号:TQ342+.1㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001-0041(2023)03-0053-06㊀㊀随着生活水平的提高,人们对纺织品已经不只是要求蔽体㊁保暖,纺织品的保健㊁舒适等功能性也是关注的重点㊂聚酰胺纤维具有拉伸强度高㊁弹性大㊁耐磨性好等优点,被广泛应用于服用㊁装饰用和工业用纺织品等领域,但传统的聚酰胺纤维存在耐热性㊁吸湿性和染色性较差等缺点㊂为改善聚酰胺纤维的缺点,众多研究者开展了对传统聚酰胺纤维的功能改性研究,各种功能性聚酰胺纤维也随着国内外化纤行业中新技术㊁新设备的不断涌现而被开发和应用㊂功能性聚酰胺纤维是指通过对普通聚酰胺改性或采用生物基聚酰胺得到的具有某些特殊功能的聚酰胺纤维㊂功能性聚酰胺纤维的制备技术主要包括物理改性㊁化学改性和生物基聚酰胺技术㊂其中,物理改性包括共混法㊁复合纺丝法㊁纤维截面异形化和静电纺丝法等;化学改性包括共聚法㊁原位聚合法及表面化学改性等[1]㊂此外,生物基聚酰胺也是目前功能性聚酰胺纤维的研发热点之一㊂作者综述了功能性聚酰胺纤维的不同改性技术及其研究进展,以及近两年国家的相关政策方针,并对今后聚酰胺纤维功能改性技术的发展提出建议㊂1㊀物理改性1.1㊀共混法共混法是聚合物改性的一种常用方法,通常是将无机小分子㊁有机低分子或有机高分子与聚酰胺切片共混㊁熔融纺丝制备功能性聚酰胺纤维㊂杜邦公司在共混改性领域的研究较多,在20世纪80年代就开展了对聚酰胺共混改性的研究㊂共混改性适合微观尺寸较大的添加剂或改性剂,其工艺简单,可用于常规纺丝设备生产,纤维的物理性能可以达到常规纤维的质量要求㊂HAN J [2]采用溶液聚合法,以4-乙烯基吡啶㊁甲基丙烯酸甲酯及2-(全氟辛基)合成长链季铵盐(NP),将NP 与聚己内酰胺(PA 6)混合,通过熔融纺丝及拉伸制得抗菌PA 6纤维,与纯PA 6纤维相比,在经过洗涤7d 后仍能灭活96%以上的接种大肠杆菌和金黄色葡萄球菌㊂CHEN T等[3]将聚己二酰己二胺(PA 66)分别和球磨法处理后的对羧基化的多壁碳纳米管及十二烷基苯磺酸钠改性的碳纳米管共混熔融纺丝制备复合纤维,复合纤维拉伸强力相比于纯PA 66纤维分别提高27%和24%㊂袁修钦[4]通过在熔融纺丝过程中添加黑色母㊁自发热粉体㊁抗菌粉体,与PA 6共混熔融纺丝制备黑色PA 6纤维㊁自发热PA 6纤维㊁抗菌PA6纤维,黑色PA6纤维具有较好的黑色光泽性,抗菌PA6纤维对大肠杆菌具有90%以上的杀菌率㊂赖慧玲[5]将PA6与一种新型架状硅酸盐(QE粉)熔融共混,经双螺杆挤出㊁造粒得到QE/PA6母粒,使用高速纺丝机通过纺丝㊁拉伸一步法工艺制备QE/PA6并列复合纤维,纤维在UVA波段(320~400nm)的透过率较纯PA6纤维降低20%~35%,说明复合纤维较纯PA6纤维的抗紫外性能有明显提升㊂蔡倩等[6-7]以季戊四醇磷酸酯(PEPA)㊁二乙基次膦酸铝(ADEP)和三聚氰胺磷酸盐(MPP)为阻燃剂,共混熔融制备阻燃PA6,结果表明将质量比为3 1的PEPA和MPP复配加入PA6中,具有一定的协同阻燃效果,当阻燃剂总质量分数为20%时,共混体系的极限氧指数(LOI)为28%,阻燃等级为UL-94V-2级㊂共混改性是制备功能性聚酰胺纤维的常见方法,工艺简单,可通过添加不同的改性剂制备具有不同功能的聚酰胺纤维,如阻燃㊁抗菌㊁抗紫外聚酰胺纤维等㊂1.2㊀复合纺丝法复合纺丝法是将两种或两种以上不同化学组成或不同浓度的纺丝流体同时通过一个具有特殊分配系统的喷丝头制得复合纤维[8]㊂复合纤维以皮芯结构和海岛结构为主㊂何淑霞等[9]以二甲苯作为开纤剂,制得PA6/聚乙烯(PE)海岛型复合超细纤维㊂甘宇等[10]制备了聚酰胺/聚酯皮芯型复合纤维,当两组分熔体温度差较小㊁黏度相近时,更易制备结构稳定和性能较好的复合纤维㊂李顺希等[11]以高密度聚乙烯(HDPE)为皮,以PA6为芯,通过皮芯复合纺丝制备HDPE/PA6复合纤维,当以HDPE与PA6切片的质量比为40 60进行复合纺丝时,制备的复合纤维断裂强度较高,达到3.57~3.82cN/dt-ex,且复合纤维面料具有较好的接触凉感性能,接触凉感系数达0.23J/(cm2㊃s)㊂崔晓玲等[12]以聚苯硫醚(PPS)为皮层㊁PA6为芯层,制备PPS/ PA6偏心皮芯型复合纤维,拉伸后得到具有三维卷曲性能的纤维,改善了纤维的蓬松性,并且在酸处理后,芯层PA6被腐蚀,形成C形截面纤维,有利于改善复合纤维过滤材料的过滤性能㊂复合纺丝技术是制造超细纤维的重要手段之一,可以实现改善纤维的吸湿性㊁永久卷曲性㊁蓬松性,尤其是可以开发力学性能优异的超细聚酰胺纤维㊂1.3㊀纤维截面异形化纤维截面异形化是指采用特殊形状的喷丝孔纺制非圆形截面的异形纤维,如三角形㊁星形和Y 形纤维等㊂纤维截面异形化是制备功能纤维的一种重要方法,异形截面纤维具有特殊的光泽㊁膨松性和耐污性,并具有抗起球性,能改善纤维的回弹性等㊂2014年日本东丽公司推出的速干尼龙纤维产品Salacona是通过六叶形截面尼龙纤维与圆形截面尼龙纤维的混纺丝所产生的毛细现象来实现快速吸汗[13]㊂陈立军等[14]通过母粒法共混熔融纺丝制备圆形㊁三角形和十字形截面的PA6/石墨烯复合纤维,纤维截面异形度显著增加,具有较好的负离子释放功能㊁远红外保健效果,以及优异的吸湿和干燥效果,其中十字形截面纤维异形度达58.29%,负离子释放浓度最高达1820个/cm3,远红外法向发射率达0.93,远红外辐射温升为1.70ħ,3h吸水率达4.4%,1h失水率达到2.6%㊂凌荣根等[15]采用纳米级负氧离子粉体改性PA6制备功能母粒,与PA6切片进行共混纺丝,制备出扁平形及三叶形的PA6纤维,纤维异形度达40%以上,因比表面积大更容易释放负氧离子,其释放负离子浓度达到4560个/cm3,三叶形PA6纤维还具有优良的毛细芯吸作用和干爽的手感,所制备的织物具有良好的悬垂性㊁吸汗㊁清凉感和快干特点,适合夏季等高热湿环境㊂赵晓敏[16]首先使用硅烷偶联剂KH550对纳米级玉石粉㊁氮化铝粉㊁碳化硅粉进行改性处理,通过熔融共混制备改性PA6切片,采用熔融纺丝法制备十字形截面PA6纤维;再对其进行织造,得到凉感PA6织物,织物的芯吸高度达102mm,符合国家标准中对织物吸湿性指标的规定㊂与常规纤维相比,纤维截面异形化显著增加了纤维截面异形度,改善了纤维的膨松性㊁吸湿性㊁光泽㊁弹性等,可用于开发速干型纺织品及其他功能性纺织品㊂1.4㊀静电纺丝法静电纺丝法[17]是一种新型的物理改性方法,将不同性质㊁相对分子质量的聚合物和活性成分通过静电纺丝加工成纳米级纤维,可改善纤维的孔隙结构㊁亲水性㊁催化性㊁抗菌性和生物相容性等,使其在吸附分离㊁污水处理㊁生物传感㊁防护㊁空气过滤㊁智能穿戴及组织工程等不同领域和场45㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷景具有广泛的应用前景㊂ZHANG H T等[18]采用静电纺丝技术制备PA6/壳聚糖复合纳米纤维膜,壳聚糖的添加提高了纳米纤维膜的亲水性㊂M.FAZELI[19]采用静电纺丝技术成功制备PA6/壳聚糖纳米复合膜,纤维中PA6和壳聚糖之间存在分子间相互作用,形成新的氢键,且纳米复合膜的电导率随着壳聚糖含量的增加而提高㊂J.S.JEONG等[20]采用静电纺丝技术制备多壁碳纳米管/PA66复合纳米纤维,随着多壁碳纳米管的添加纤维的电性能得到改善㊂牛小连[21]以PA6/PA66为基质,通过静电纺丝和仿生矿化等技术开发出仿生人工骨修复材料㊂熔体静电纺丝法与溶液静电纺丝法相比,具有无溶剂污染㊁产率较高的优势,但是制备的纤维相对较粗㊂杜远之等[22]采用自主设计的熔体静电纺丝设备成功制备PA6超细纤维,纤维平均直径为2.25~6.31μm㊂刘伟伟[23]利用自行设计制造的高效熔体静电纺丝装置成功制备PA6微纳米纤维,平均直径在7μm左右㊂静电纺丝技术是近年来的研究热点,很多科研机构㊁高等院校都在进行研究,主要方向是静电纺超细纤维在空气过滤㊁柔性电子材料及医用防护等领域的应用㊂聚酰胺纤维的静电纺丝技术目前仍处于实验室阶段,将其应用于产业化还有较大困难㊂2㊀化学改性2.1㊀共聚法共聚法是聚酰胺纤维化学改性的主要手段,通过共聚单体的选择改变聚合物的性能[24],在改变聚合物的组成和结构的同时改变其熔点㊁溶解性㊁结晶度和透明性等,从而制备具有多功能的共聚酰胺㊂将两种及两种以上聚酰胺单体进行共聚,可制得多种具有特殊性能的共聚酰胺纤维,如美国Auied公司已工业化生产的高吸水共聚酰胺纤维 drofile 系列化产品是以PA6与聚氧化乙烯二胺的嵌段共聚物通过熔体纺丝制得[25]㊂此外,将聚乙二醇(PEG)端基进行氨基化改性,与PA6制备的共聚酰胺纤维具有优良的吸湿性㊂欧育湘等[26]采用双(4-竣苯基)苯基氧化膦己二胺盐/己二酸己二胺盐无规共聚得到本质阻燃PA66,由于双(4-羧苯基)苯基氧化膦中含有大量的苯环结构,显著提升PA66燃烧后的残炭量,明显改善PA66的阻燃性能㊂2021年,天津科技大学与天津长芦海晶集团有限公司合作,通过选择合适的共聚单体和聚合物,制备出具有软化点低㊁柔软㊁透明性好和易溶解等特殊性能的聚酰胺㊂共聚改性是聚酰胺最为简单有效的改性方法之一,是从分子结构入手,利用共聚方法制备具有阻燃性能㊁吸水率低㊁抗静电㊁柔软㊁透明性好㊁易溶解等功能的聚酰胺纤维㊂2.2㊀原位聚合法原位聚合法是通过在聚酰胺聚合过程中添加改性剂对其进行改性㊂通过原位聚合可开发出品种繁多的功能性聚酰胺纤维新产品㊂WU Z Y等[27]选用三聚氰胺氰尿酸酯(MCA)作为阻燃剂,通过原位聚合制备阻燃PA6,原位聚合后体系中的MCA粒子具有直径小于50nm的纳米尺寸,且均匀地分散在PA6基体中,得到的阻燃PA6的阻燃性能可以达到UL-94V-0级㊂原位聚合阻燃PA6的特点是不同种类的粉体阻燃剂在PA6基体中均匀分散,并且阻燃剂在PA6中不易析出,具有阻燃持久稳定性㊂TANG L等[28]通过原位聚合法制备PA6/石墨烯复合材料,再通过熔融纺丝制备PA6/石墨烯复合纤维,加入石墨烯质量分数为0.05%时复合纤维的断裂强度最大达5.3cN/dtex,与纯PA6纤维相比,复合纤维表现出更好的抗蠕变性能㊂王一帆[29]设计并合成一种具有活性端基的刚性芳香族聚酰胺预聚体,然后将其分散于己内酰胺熔体之中,通过原位聚合制备芳香族聚酰胺-聚己内酰胺共聚物(APA),并通过熔融纺丝制备APA纤维,结果表明,通过向PA6的主链中引入芳香族聚酰胺,APA纤维的最大抗拉强度较未改性的PA6纤维高出140.97%,断裂伸长率明显下降㊂于昆[30]通过原位聚合法制备出PA6/11/氧化石墨烯复合切片,并经熔融纺丝工艺制备PA6/11/氧化石墨烯复合纤维;当添加的氧化石墨烯质量分数为0.5%时,复合纤维的拉伸强度可达610 MPa;当添加的氧化石墨烯质量分数为1.0%时,复合纤维的饱和吸水率下降61.6%,电导率达到3.4ˑ10-9S/m,纤维热性能㊁导电性能和吸湿性能都得到了有效改善㊂原位聚合改性技术是在生产源头添加不同的改性剂制备不同功能性的聚酰胺纤维,如阻燃聚酰胺纤维㊁凉感聚酰胺纤维和原液着色聚酰胺纤55第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀李婷婷.功能性聚酰胺纤维技术研究新进展维等,其中原液着色聚酰胺纤维已经很好地实现了产业化㊂2019年中国平煤神马集团帘子布发展公司制备出工业用PA66色丝,2021年神马实业股份有限公司成为全球最大PA66原液着色纤维生产基地,该技术是在PA66纤维生产源头直接添加染色剂,并在封闭㊁高温㊁高压环境下一次聚合而成[31]㊂2020年化纤联盟开发出原液着色聚酰胺纤维高效制备成套技术,成功制得高色牢度㊁深色细旦的多色彩㊁多功能高品质聚酰胺纤维㊂2021年海阳科技股份有限公司研发出细旦㊁超细旦长丝用高性能黑色原位聚合PA6切片及超高强PA6长丝,该技术是在聚合过程中采用纳米级着色剂与PA6熔体充分混合,经纺丝得到有色PA6纤维,纤维色牢度高,织造后无需再染色,无染色污水排放,省水节能,绿色环保[32]㊂恒申集团以颜料㊁尼龙粉末和助剂为原料制备PA6色母粒,再通过高温熔融纺丝制备原液着色PA6长丝;还通过添加玉石粉制备可快速逸散热量的凉感PA6纤维,纤维接触凉感系数可达0.25 J/(cm2㊃s)㊂2.3㊀表面化学改性表面化学改性是通过改变聚酰胺纤维大分子的表面化学结构,以达到改善纤维的表面性能的目的㊂D.PAPPAS等[33]将PA6纤维在大气压辉光放电(APGD)下用氮气㊁氦气和乙炔进行等离子处理,等离子处理后纤维的水接触角显著降低,表面亲水性得到改善㊂徐娜等[34]用常压等离子对PA6纤维进行改性处理,然后采用(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)对PA6纤维表面进行巯基化改性,并用乙烯基胶原蛋白对巯基化PA6纤维进行表面修饰,得到的纤维吸水率提高155%,具有良好的吸湿性能㊂表面化学改性是在纤维成形后进行,该方法应用最多的是在聚酰胺分子链中引入大量亲水性基团,通过接枝共聚或通过添加某些有机物从而提高聚酰胺纤维亲水性和染色性㊂3㊀生物基聚酰胺纤维生物基聚酰胺纤维技术是指利用可再生的生物质为原料,通过生物㊁化学及物理等手段制备用于合成聚酰胺的原料包括生物基二元酸和生物基二元胺等,再通过聚合反应合成生物基聚酰胺,通过纺丝制备生物基聚酰胺纤维㊂该方法具有绿色㊁环境友好和原料可再生等特点㊂2016年,北京中丽制机工程技术有限公司通过系统研究生物基聚酰胺56(PA56)的纺丝工艺技术,开发出国产生物基PA56长丝一步法纺牵联合机及生物基PA56工业丝纺牵联合机,为生物基PA56纤维产业化提供了设备保障[35]㊂东华大学和盛虹集团等10家单位联合承担 十三五 国家重点研发计划项目 生物基聚酯㊁聚酰胺高效聚合纺丝技术,开发了生物基聚酰胺高效聚合纺丝技术㊂MAO L等[36]以2,5-二羧酸二甲基呋喃和1,3-环己二胺为原料,通过熔体聚合合成生物基聚酰胺㊂CAO K K等[37]采用生物基2,5-呋喃二甲酰氯和3,4-二氨基二苯醚在N,N-二甲基乙酰胺中进行低温溶液缩聚制备一种含有呋喃环的芳族聚酰胺树脂,并采用干喷湿法纺丝法制备出溶解性㊁可纺性㊁耐热性和阻燃性能优良的含呋喃环的芳香族聚酰胺纤维,纤维的LOI为40%,阻燃等级为UL-94V-0级,其中单体2,5-呋喃酰氯为生物质,资源丰富㊂目前,我国自主研发且具有完整知识产权的生物基聚酰胺纤维品种是生物基PA56纤维㊂生物基PA56纤维的强度和密度可以媲美PA66纤维,染色性㊁吸湿快干性和阻燃性更优于PA66纤维㊂上海凯赛生物技术股份有限公司推出了生物基PA56纤维产品 泰纶®,其生物质质量分数高达47%~100%,原料主要以自主研发的生物基戊二胺和不同的二元酸聚合而成㊂生物基PA56纤维具有良好的力学性能㊁吸湿性㊁柔软性㊁耐磨性㊁染色性㊁耐热性㊁耐化学性与阻燃性,适合应用于服装㊁家纺㊁产业用纺织品等领域,但生物基PA56纤维的大规模推广还面临生物原料供给与成本控制,生产中能耗降低及副产物综合利用等问题,今后需要继续在生物基单体发酵与纯化㊁聚合㊁纺丝及应用等领域加大研发投入,不断降低生产成本,才能促进生物基PA56纤维在纺织领域的大规模应用[38]㊂4㊀相关政策随着地球环境问题和资源能源问题的日益突出,绿色可持续发展成为各界关注的焦点㊂为巩固提升纺织工业竞争力,满足消费升级需求,服务战略性新兴产业发展,国家出台了相应的政策支持㊂65㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷2021年6月,中国纺织工业联合会发布的‘纺织行业 十四五 科技发展指导意见“中关于聚酰胺需要重点突破的关键共性技术有:研究PA6熔体直纺技术,突破生物基聚酰胺纤维规模化生产关键技术,开发高品质差别化产品,加强应用技术开发,2025年聚酰胺纤维材料高效柔性制备技术达到国际先进水平㊂2022年4月,工信部㊁国家发改委联合印发的‘关于化纤工业高质量发展的指导意见“指出:加快生物基化学纤维和可降解纤维材料的发展,提升生物基化学纤维单体及原料纯度,加快稳定㊁高效㊁低能耗成套技术与装备集成,实现规模化㊁低成本生产,并强调了提升生物基聚酰胺纤维的规模化生产关键技术,加快生物基聚酰胺纤维的发展㊂此外,根据政策的指导方向,为实现绿色可持续发展,国内化学纤维行业龙头企业均对全流程生产低碳化㊁产品绿色化㊁可再生循环等方面制定了发展目标㊂5 结语随着应用研究的不断深入,功能性聚酰胺纤维在服用㊁民用及军用领域的应用将不断扩大,同时对其综合性能的要求也越来越高㊂ 十四五 期间是我国纺织工业迈向世界科技强国前列的重要时期,绿色发展成为全球产业发展的刚性要求㊂功能性聚酰胺纤维未来的发展应向着绿色化和可循环再生方向发展㊂(1)研发耐高低温㊁耐辐照及具备阻燃抗菌等多功能复合型聚酰胺纤维,满足在各种特种条件下的应用㊂(2)生物基聚酰胺纤维将成为未来的研究重点㊂推动生物基聚酰胺纤维在军用领域和民用领域的规模化应用,推动再生循环发展,实现 低碳 甚至 零碳 排放㊂重点突破生物基PA56大容量连续聚合及熔体直纺关键技术,实现生物基PA56纤维的规模化生产㊂(3)加快实现静电纺丝功能性聚酰胺纤维产业化㊂静电纺功能性聚酰胺纤维在光电子传感器㊁过滤材料和生物医学材料等方面的应用十分广泛,这些方向将成为未来改性研究的重点㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀孙振华.聚酰胺改性技术及改性产品研究进展[J].纺织科学与工程学报,2018,35(4):163-166,121. 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常见材料发射率表
0.001吋厚
0。002吋厚
0。005吋厚
20
0.27
0.46
0。72
美砂
100
1000
0.70～0。80
0。40～0.50
织物
0~100
0。75～0。90
石膏
0～100
0.80～0。95
砖
普通红砖
耐火红砖
白色耐火砖
二氧化硅砖
20
20
100
1000
1000
0.80
0。80
0.30
0.30
0.50~0。60
0～400
0。80～0.90
0。90～0。95
沥青
0～200
0。85~0.90
0。80～0.85
镍铬、镍铝热电合金：
抛光未氧化
抛光微氧化
抛光严重氧化
粗加工未氧化
粗加工轻微氧化
粗加工严重氧化
0～400
0.30
0.50
0。75～0。85
0.40
0.60
0。80～0。85
0。30
0.50
0.75～0。85
未氧化
轻微氧化
严重氧化
室温～200
0.20~0。30
0.35～0.45
0。60
0。05~0.10
0。25～0.30
0.60
铬及其镀层:
未氧化抛光镀层轻微氧化来自层严重氧化镀层铬粗加工未氧化
铬粗加工轻微氧化
铬粗加工严重氧化
室温~400
0。20~0.30
0.40～0.60
0。70~0。80
0。40~0.55
0.50
0.70~0。80
非金属红外发射率表
非金属红外发射率表导言非金属材料在红外光谱范围内的发射率是研究光学、热学和能源领域中的重要参数。
了解非金属材料的红外发射率可以帮助我们更好地理解其热辐射特性，并应用于红外传感器、太阳能器件等领域。
本文将提供一份非金属材料的红外发射率表，以便读者能够快速查找和比较各种材料的性质。
1. 什么是红外发射率？红外发射率是指物体在红外波段下向周围环境辐射的能力。
它描述了物体吸收入射的红外辐射后再次向周围环境散发出去的能力。
通常用0到1之间的数值来表示，其中0表示完全反射，1表示完全吸收。
2. 红外发射率与非金属材料非金属材料包括但不限于陶瓷、塑料、橡胶等。
这些材料在工业生产和日常生活中广泛应用，因此了解它们的红外发射率对于优化材料的性能至关重要。
非金属材料的红外发射率受多种因素影响，包括材料的化学成分、表面处理、温度等。
不同的材料在不同波长下的红外发射率也会有所不同。
因此，我们需要一个详细的非金属红外发射率表来提供准确和全面的数据。
3. 非金属红外发射率表下面是一份非金属材料常见类型及其在不同波长下的红外发射率表：材料类型2μm5μm10μm玻璃0.9 0.8 0.7聚乙烯0.95 0.9 0.85聚丙烯0.92 0.85 0.8聚苯乙烯0.88 0.82 0.78橡胶0.85 0.75 0.7以上数据仅为示例，实际应用中可以根据需要补充更多材料和波长范围。
4. 如何使用非金属红外发射率表使用非金属红外发射率表时，首先确定所需材料和波长范围。
然后在表格中找到相应的材料和波长，查看对应的红外发射率数值。
例如，如果我们想了解聚乙烯在2μm波长下的红外发射率，可以在表格中找到聚乙烯对应的行，并查找2μm列下的数值，即0.95。
这表示聚乙烯在2μm波长下的红外发射率为0.95。
5. 红外发射率对应用的影响非金属材料的红外发射率在许多领域都有重要应用。
以下是一些例子：红外传感器红外传感器是利用物体辐射的热能来检测、测量或成像目标物体。
输电线路复合绝缘子异常温升现象及其原因
电力系统42丨电力系统装备 2021.7Electric System 2021年第7期2021 No.7电力系统装备Electric Power System Equipment复合绝缘子端部温度异常是一种常见的表现形式。
在缺陷段口前端，利用热成像设备可以观测绝缘子高压端的局部温度，高温会加速绝缘子的老化，从而造成安全威胁。
产生极端温度的机理：绝缘子和外壳表面的泄漏电流、电晕放电、绝缘体缺陷时的局部放电、绝缘体内进水时的极化损失可能会使绝缘子局部温度升高，绝缘子的热结构随环境因素和老化程度而变化。
1 复合绝缘子异常温升现象研究现状21世纪初，我国共记录了231起复合绝缘子运行事故，其中雷击事故占55.8%，鸟害和雷电事故占27.7%，其余为原因不明。
我国合成绝缘子的事故类型主要是内核破裂和界面 问题。
国内外研究表明，水在绝缘子铁芯断裂事故和温度异常中起着重要作用。
硅橡胶表面虽然是疏水的，但硅橡胶都具有渗透性。
一些聚合物（如多元醇）湿细度较高的主要原因是硅氧烷橡胶材料是主链含氧量较高的无定形聚合物。
硅橡胶中的填料也会影响橡胶的疏水性和湿渗透性。
硅的研究表明，水可以通过芯之间的界面进入芯部，即使有硅橡胶涂层保护。
特别是当铁心间的界面存在衰变、裂纹等缺陷时，界面缺陷是水力的，缺陷附近的电场增强，材料介电损耗的增加可能导致复合绝缘子局部放电和异常发热等现象。
因此，研究硅橡胶材料的吸湿性和介电性能，有助于了解水对硅橡胶材料介电性能的影响，进而通过硅橡胶材料了解复合绝缘子受潮的机理，使复合绝缘材料的老化和缺陷劣化得以机械化，这对进一步探索具有重要意义。
异常发热是近年来我国输电线路（特别是超高压输电线路）中复合绝缘子最常见的事故之一。
国内外对绝缘子异常发热的研究首先涉及到瓷绝缘子的发热、表面污垢和潮湿。
瓷绝缘子的热源有三个部分：由于交流电场的作用，介质极化效应引起的介电损耗、内部穿透漏电流引起的电阻损耗、表面漏电流引起的电阻损耗。
石墨烯复合纤维功能针织面料的开发
线圈长 度:正 面 纱 29cm/100 个 线 圈;连 接 纱 27
cm/100 个线圈;反面纱 26cm/100 个线圈。
编织图如图 2 所示。
3 染整工艺
收稿日期:
2021
07
01
作者简介:周俊俭(
1975- ),男,助理工程师,学士,主要研究方 向 为 针 织 新
产品的开发。
* 通信作者:张艳明,博士,
2
.1 设备参数
异,是目前发现的唯一的二维自由态原子晶体,被称 为
机器
“奇迹材料” 。单纯 的 石 墨 烯 纤 维 达 不 到 可 纺 要 求,
机号 22 针/25
.4 mm;
/mi
转速 20r
n;
[
1]
而利用涤纶、锦纶、腈纶等与石墨烯复合制备出的石 墨
总针数 2256 枚。
烯复合纤维,不但具有普通纤维的基本功能,而且还 拥
2
.2 上机工艺和编织图
三角配置 和 穿 纱 如 图 1 所 示,其 中 A 纱 为 14
.76
(
/
)
(
/
)
精梳棉,
纱为
涤
纶
t
ex 40S 1
B
5
.56t
ex 50D 48F
长丝,
C 纱为 16
.67t
ex(
150D/144F)普 通 涤 纶 丝 ×2
条,
D 纱为 16
.67t
ex(
150D/144F)石墨烯涤纶 丝 ×2
.4g/L
4
.1
.2 抗菌性能
醋酸 HAc 0
.85g/L
照 FZ/T73023-2006《抗 菌 针 织 品》附 录 D 吸 收 法 的
红外光谱分析技术在新材料中的应用
红外光谱分析技术在新材料中的应用近年来，随着新材料的不断涌现和不断更新，红外光谱分析技术也越来越受到广泛重视。
红外光谱分析技术是利用物质与红外光的相互作用，通过对物质吸收光谱的测定，来判断物质的成分和结构的一种常用分析手段。
下面本文将介绍红外光谱分析技术在新材料中的应用。
一、红外光谱分析技术在聚合物材料中的应用聚合物材料是一种非常重要的新材料，广泛应用于塑料、橡胶、纺织、涂料等工业领域。
在聚合物材料的制备和应用中，常常需要对其物质结构进行分析，解析出其分子结构和键合方式，这时红外光谱分析技术就发挥了重要的作用。
聚合物材料中存在着许多特征性的红外吸收峰，如C-H键、C=O键、N-H键等，这些吸收峰提供了判断聚合物材料结构的依据。
二、红外光谱分析技术在纳米材料中的应用纳米材料是指尺寸大小在1~100纳米之间的新型材料，由于其具有特殊的结构和性质，所以在生物医学、信息技术等领域都有着广泛的应用。
在纳米材料的制备和应用中，常常需要对其表面结构和成分进行分析，而红外光谱分析技术就是一种非常实用的手段。
纳米材料中普遍存在着表面吸附分子和盖层等，这些可以通过红外光谱分析技术进行检测和表征。
三、红外光谱分析技术在光学材料中的应用光学材料是指在光学领域有着广泛应用的材料，如光学玻璃、光学膜等。
红外光谱分析技术在光学材料的研究中也发挥了重要的作用。
光学材料中存在着一些特定的红外吸收峰，如OH键、C=O键等，这些吸收峰可以提供光学材料的组成和结构信息，有助于光学材料的研究和改进。
四、红外光谱分析技术在仿生材料中的应用仿生材料是一种新型材料，是利用生物体的结构和功能进行材料设计和制备的一种材料技术。
红外光谱分析技术在仿生材料的研究中也有着广泛的应用，可以通过红外光谱分析技术来研究仿生材料中分子结构和化学键的吸收峰。
综上所述，红外光谱分析技术在新材料中的应用是非常广泛且有着重要的意义的。
在新材料的制备、应用和研究中，红外光谱分析技术可以提供物质的分子结构和化学键的一些信息，有助于解决材料制备和应用中的问题，为新材料的进一步发展和应用提供了基础性的支持。
材料发射率检测方法分析
材料发射率检测方法分析发布时间：2021-07-06T11:26:41.770Z 来源：《基层建设》2021年第10期作者： 1李世友 2魏雍[导读] 摘要：材料的发射率又叫辐射率或黑度系数，是表达材料表面辐射本领的物理量，是一项非常重要的热物性参数。
1浙江博瓦测控技术有限公司浙江温州 325000 2浙江华峰环保材料有限公司浙江温州 325000摘要：材料的发射率又叫辐射率或黑度系数，是表达材料表面辐射本领的物理量，是一项非常重要的热物性参数。
这种发射率不是物体的本身的参数，不仅与物质组有关，还与物体的表面的粗糙程度有关，是一种受很多因素影响的多元函数。
基于此，下文对材料发射率进行了具体论述，并且深入分析了几种材料发射率检测方法。
关键词：材料；发射率；检测方法前言：随着国防技术、材料技术以及能源技术的高数发展，对于发射材料发射率的检测提出了更高的要求。
表面发射率的具体研究工作早在18世纪就有人提出不同的物质具有不同的接受和散发热量的能力。
特别是从上世纪50年代开始，在多项科学技术的推动下，包括材料科学、空间技术、核能以及计算机技术等，材料发射率检测方法的研究也不断取得了显著成果。
1.材料发射率检测方法1.1量热法量热法根据热流状态可分为稳态量热法和瞬态量热法，是以一个包含被测样品以及周围相关物品的热交换系统，根据传热理论系统有关材料发射率的传热方程，测量样品某些点的温度值，确定系统的热交换状态为基本原理，从而求出发射率的一种检测方法。
1.1.1稳态量热法在材料研究领域，早在1941年，一位相关研究专家提出了一种简便的稳态量热法，即灯丝加热法，这种方法能够测量全长波长半球发射率，使测量过程比较简便，以至于近些年来，仍然有人采用这种方法测量材料的发射率。
使用稳态量热法，在装置精密且经过细致的调试后的基础上，检测精度可达到2%左右。
这种方法的测量适用范围比较广泛，适用于最低零下58摄氏度以及最高1000摄氏度的材料测量工作中，缺点在于只能用于测试全波长半球的发射率，而不能检测光谱或者定向发射率，样品的制作也相对于比较繁琐，检测环节耗用的时间比较长。
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顶部磨光的铝
38/100
0.22
锡(亮的镀锡的铁片)
25/77
0.04
镍丝
187/368
0.1
铅(纯度99.9% -未氧化)
127/260
0.06
铜
199/390
0.18
599/1110
0.19
钢
199/390
0.52
599/1110
0.57
镀锡的铁片(亮)
28/82
0.23
黄铜(高度磨光)
127/260
0.81
混凝土
-
0.94
玻璃(光滑)
22/72
0.94
花岗岩(刨光的)
21/70
0.85
冰
0/32
0.97
大理石(l磨光的灰色的)
22/72
0.93
石棉板
23/74
0.96
石棉纸
38/100
0.93
371/700
0.95
沥青(铺路)
4/39
0.97
纸(黑色焦油)
-
0.93
纸(白色)
-
0.95
0.02
铜(被擦的发亮的而非反射的)
22/72
0.07
铜(重的氧化板)
25/77
0.78
搪瓷(铁上装有保险丝)
19/66
0.9
福米卡薄板
27/81
0.94
冻土
-
0.93
砖(红–粗糙)
21/70
0.93
砖( -没有上釉的粗糙)
1000/1832
0.8
Carbon (T - carbon 0.9% ash)
塑料(白色)
-
0.91
胶合板
19/66
0.96
水
-
0.95
木头(气味清新的)
-
0.9
欧阳光明（2021.03.07）
金(高纯)
227/440
0.02
铝箔
27/81
0.04
铝片
27/81
0.18
家庭用铝(扁平)
23/73
0.01
铝( 98.3%纯度的板块)
227/440
0.04
577/1070
0.06
铝(粗糙的板快)
26/78
0.06
铝(氧化@ 599℃)
199/390
0.11
599/1110
247/476
0.03
黄铜(硬的包金箔的–磨光的金属线)
21/70
0.04
镀锡的铁(亮)
-
0.13
铁板(完全生锈)
20/68
0.69
包金箔的钢片
21/71
0.66
氧化铁
100/212
0.749-1399/3270-2550
0.29
铜(磨光)
21-117/70-242