MXene基褶皱薄膜的制备及其三模态红外调控性能研究

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（Ti₃C₂T_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