基于非溶剂诱导相分离聚丙烯腈-掺铝氧化锌/石墨烯红外隐身薄膜的制备及性能

张楠; 李洪启; 刘栋良

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0086

东华大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (01) : 96 -102. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0086

基于非溶剂诱导相分离聚丙烯腈-掺铝氧化锌/石墨烯红外隐身薄膜的制备及性能

张楠, 李洪启, 刘栋良

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摘要

利用六水合硝酸锌和九水合硝酸铝为主要反应物，通过水热合成法制备掺铝氧化锌(AZO)。采用非溶剂诱导相分离技术，以聚丙烯腈(PAN)、AZO和石墨烯(graphene)为原料，制备具有高孔隙率和高比表面积的柔性复合薄膜。利用傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电子显微成像、X射线衍射、X射线光电子能谱和热红外成像等方法，对制备的复合薄膜进行表征和性能测试。结果表明：在PAN-AZO薄膜中，AZO质量分数为15%时，薄膜的红外发射率为0.28。AZO粒子的导电性使辐射能在复合材料内部得到更好的传导和分散，降低了红外发射率，但随着AZO质量分数的增加，复合颗粒表面粗糙程度增加，导致红外发射率增大。考虑到π波段的光学跃迁，大多数碳材料可以用作光吸收剂。为增强红外隐身性能，引入石墨烯，制备了PAN-AZO/graphene复合薄膜，在8～14μm波段红外发射率低至0.23,表现出良好的热伪装性能。