石墨烯气凝胶复合防护面料制备及热防护性与舒适性研究

发布时间：2024-02-04 17:10

　　我国在现代化工业生产、社会生活及军事反恐等活动中可能发生的爆炸、火灾、高压蒸汽、高温液体喷溅等灾难性事故呈上升趋势。国内常见的热防护服主要通过叠加、复合等方式构筑多层面料结构,保护相关环境下从业人员的安全。但传统热防护服由于厚重会从人体散热、代谢率、活动性能三个方面增加人体热应激,影响着装者的工作效率及决策能力。开发具有优异热湿舒适性和防护性的轻质热防护服,为从业人员提供更好的安全保障是现代防护服装发展的必然趋势。气凝胶材料内部具有特殊的连续网络连接孔洞结构,具有优异的隔热性能,同时能一定程度上减轻防护面料系统的重量,且气凝胶材料的透湿性和透气性较传统热防护织物更加优越,从而减少着装者出现热应激的几率。石墨烯气凝胶具有高比表面积、高孔隙率、高电导率以及良好的横向热导率和机械强度等优点。在热暴露条件下,一方面,石墨烯能快速导热减少织物表面的热积蓄,另一方面气凝胶结构可以较好地阻碍外界的热量传递至内部人体皮肤。基于目前国内外研究的不足和当前国内发展的需要,本研究旨在应用石墨烯气凝胶构筑一种新型的热防护服面料系统,降低传统防护服装重量,提高服装的舒适性,探讨石墨烯气凝胶材料用于热防护服替代传...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－丨石墨烯凝胶制备流程图??（１）将０．５ｇ硝酸钠试剂，ｌｇ的石墨粉末和２３ｍｌ的浓硫酸试剂置于２５０ｍｌ三口烧瓶中，??

１氣化石墨烯的制备??氧化石墨稀一般由石墨经强酸氧化而得，主要有三种制备方法：Ｂｒｏｄｉｅ法、Ｓｔａｕｄｅｎｍａｉｅｒ??法和Ｈｕｍｍｅｒｓ法［９４１。其中Ｈｕｍｍｅｒｓ法制备过程的时效性相对较好，是目前最常用的一种。??本研究采用改进的Ｈｕｍｍｅｒｓ法制备氧化石墨烯。利用浓硫酸....

图２－２氧化石墨烯碎片??

００ｍｌ）中。??（７）用３ｗｔ％盐酸（４５０ｍｌ）将滤饼洗涤－离心三次：将所得溶液配瓶，第一次用２０００ｒｐｍ??转速离心，去除沉淀，取上清液。所得上清液继续配瓶，第二次用２０００ｒｐｍ转速继续离心，??再一次去掉沉淀，取上层清液。将所得上层清液继续配瓶，第三次用ｌＯＯＯＯｒｐ....

图２－３石墨烯气凝胶样品??

００ｍｌ）中。??（７）用３ｗｔ％盐酸（４５０ｍｌ）将滤饼洗涤－离心三次：将所得溶液配瓶，第一次用２０００ｒｐｍ??转速离心，去除沉淀，取上清液。所得上清液继续配瓶，第二次用２０００ｒｐｍ转速继续离心，??再一次去掉沉淀，取上层清液。将所得上层清液继续配瓶，第三次用ｌＯＯＯＯｒｐ....

图２－４气凝胶复合面料系统??石墨烯气凝胶高度、浓度、碳纤维含量的因子水平设计如下：（１）对于因素石墨烯气凝??

。??２．３热防护面料系统构建???表２－１面料的基本性能???＾面料层?成分?组织结构?面密度／（ｇ，ｍ＿２）?厚度／ｍｍ??防火外层?芳纶１３１３／芳纶１４１４?（９８／２）?斜纹?１９３．７?０．４９??防水透气层?１００％芳纶丨３１３和聚四氟乙烯膜?层压?１０８．３?０．....

本文编号：3895571