【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合保温加热材料，尤其是全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器及其制备方法。
技术介绍
1、通过加热将人体温度保持在合理的范围内，对于维持人体的基本生理功能，从预防与寒冷有关的伤害和疾病至关重要。然而，空调等室内空间采暖策略消耗了大量的一次性能源，加剧了日益严重的能源危机和全球变暖。同时，户外活动，如工作、旅行和运动是人们生活中不可避免的一部分。但是，由于缺乏有效的热管理策略，室外空间的极端天气条件和剧烈的温度变化对公众健康构成严重威胁。因此，开发满足人体对室内和室外温度需求的被动式/主动式多模式一体化可穿戴加热器，对节能和缓解温室效应具有重要意义。
2、服装是人体的第二皮肤，对调节人体温度微环境极为重要。人体的皮肤有着接近黑体的高红外发射率(e＝0.98)。处于久坐状态的室内环境中，人体通过红外辐射散失的热量为总热量的50％；同时，在户外寒冷的天气里，红外辐射可以直接透过大气窗口进入寒冷的外层空间，这使得传导损失及辐射损失较为严重，仅依靠调节红外发射率获得的热量有限。因此需要补充热源，如太阳能源，可以通过光热转换材料为服装提供热量，然而单一光吸收率的材料，无法应对变化的光强度。例如，高光吸收的材料，可能在中午提供过多的热量从而影响人的舒适感。
3、cn111501326a提供了一种多功能可穿戴聚合物/mxene复合织物加热器及其制备方法；聚合物/mxene复合织物加热器的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚合物基织物在碱溶液中浸泡后洗涤，制得预处理聚合物基织物；(2)将lif粉
4、间隔织物是一种特殊的织物，它是由间隔纱通过连接上下两个表面织物，进而得到具有三维立体的独特结构织物。两层纱之间有大量的静止空气，静止空气为热的不良导体，因此，间隔织物具有良好隔热性能。然而，现有研究多聚焦于其作为复合材料基体的机械性能，很少注意到它在隔热领域的潜在应用，尤其是用于柔性加热器等领域，其优势性能并未得到较好的研究。目前，janus织物这一新兴概念备受瞩目。它是指两侧具有高度不对称结构或相反性质的织物，这种特性使其广泛应用于各种领域。如ding等人展示了一种具有janus润湿性的分级聚氨酯/氮化硅纤维膜，通过对湿度的调节，可避免有害的过度出汗。尽管对用于各种应用的janus材料进行了广泛的研究，但关于太阳辐射方面的janus材料信息相对较少。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足，提供了全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器及其制备方法，集间隔织物隔热、低辐射散热、太阳能加热和焦耳加热等多模态加热保暖方式于一体，实现了全天候、室内外不同场景的加热保暖需求。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是，全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，是在间隔织物一表面上喷涂mxene层，在间隔织物另一表面上采用磁控溅射的方式沉积致密的ag层，然后在mxene层及ag层上喷涂疏水层而形成的具有自清洁、电磁屏蔽、透气透湿性能和高机械强度的加热保温复合材料，其中，间隔织物的立体空间结构构筑隔热层，mxene层可实现在夜间或弱光的场景下加热补充，ag层和mxene层调节织物的中红外辐射率和太阳光光谱范围内的差异化吸收率，同时降低辐射散热。
3、上述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其在可见光波长范围内，具有mxene层的表面的平均吸收率为93.7％，具有ag层表面的平均吸收率为75.5％。
4、上述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其在具有mxene层的表面和具有ag层表面基于人体辐射的加权平均发射率为0.419和0.452。
5、上述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其可以承受500g的载荷，断裂强力和断裂伸长分别为7415kpa和151％。
6、上述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其密度是0.039-0.044gcm-3，碳残渣率为24.16％。
7、上述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其疏水角为142.5°，其透气性为850mm s-1。
8、上述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其厚度为0.5mm～4mm。上述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其达到最优电磁屏蔽效果的厚度为2mm。
9、上述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，所述间隔织物为janus织物。
10、上述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器的制备方法，包括以下步骤：
11、(1)：通过表面等离子体技术(400-900w，2-15min)，改善3d间隔织物表面的亲水性；
12、(2)：采用lif与hcl混合溶液刻蚀ti3alc2(max相)内部的铝层得到ti3c2tx，将1-6glif溶解到3-15m hcl的40ml中，再将1-6g ti3alc2粉末缓慢加入混合溶液中，在20-60℃下搅拌10-45h，然后将得到的溶液与去离子水离心，直到ph值大约为5.0-9，将得到的沉淀物分散于去离子水中，超声0.5-3h，取上清液为所用mxene纳米片；
13、(3)：通过喷涂技术在间隔织物表面上喷涂mxene纳米片，每次持续5-15s，随后用吹风机吹干；
14、(4)：采用磁控溅射的方式在间隔织物另一表面上沉积致密的ag层，溅射室的基础压力低于10–5pa。在溅射过程中，使用的工作压力为0.5-1.5pa，功率为50-90w；
15、(5)：在间隔织物两侧均匀喷涂0.2-1.2gfocs、2-4g的eca与5-20g的1-氟,2-氯乙烷溶剂溶液，随后烘干即得。
16、本专利技术全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器及其制备方法的有益效果是，集间隔织物隔热、低辐射散热、太阳能加热和焦耳加热等多模态加热保暖方式于一体，实现了全天候、室内外不同场景的加热保暖需求。采用间隔织物表面涂覆方式得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器，其特征在于：是在间隔织物一表面上喷涂MXene层，在间隔织物另一表面上采用磁控溅射的方式沉积致密的Ag层，然后在MXene层及Ag层上喷涂疏水层而形成的具有自清洁、电磁屏蔽、透气透湿性能和高机械强度的加热保温复合材料，其中，间隔织物的立体空间结构构筑隔热层，MXene层可实现在夜间或弱光的场景下加热补充，Ag层和MXene层调节织物的中红外辐射率和太阳光光谱范围内的差异化吸收率，同时降低辐射散热。
2.根据权利要求1所述的全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器，其特征是，其在可见光波长范围内，具有MXene层的表面的平均吸收率为93.7％，具有Ag层表面的平均吸收率为75.5％。
3.根据权利要求2所述的全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器，其特征是，其在具有MXene层的表面和具有Ag层表面基于人体辐射的加权平均发射率为0.419和0.452。
4.根据权利要求3所述的全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器，其特征是，其可以承受500g的载荷
5.根据权利要求4所述的全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器，其特征是，其密度是0.039-0.044gcm-3，碳残渣率为24.16％。
6.根据权利要求5所述的全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器，其特征是，其疏水角为142.5°，其透气性为850mm s-1。
7.根据权利要求6所述的全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器，其特征是，其厚度为0.5mm～4mm；达到最优电磁屏蔽效果的厚度为2mm。
8.根据权利要求6所述的全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器，其特征是，其达到最优电磁屏蔽效果的厚度为2mm。
9.根据权利要求8所述的全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器，其特征是，所述间隔织物为Janus织物。
10.根据权利要求1-9任一项所述的全天候保温多功能可穿戴MXene/Ag复合织物加热器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其特征在于：是在间隔织物一表面上喷涂mxene层，在间隔织物另一表面上采用磁控溅射的方式沉积致密的ag层，然后在mxene层及ag层上喷涂疏水层而形成的具有自清洁、电磁屏蔽、透气透湿性能和高机械强度的加热保温复合材料，其中，间隔织物的立体空间结构构筑隔热层，mxene层可实现在夜间或弱光的场景下加热补充，ag层和mxene层调节织物的中红外辐射率和太阳光光谱范围内的差异化吸收率，同时降低辐射散热。
2.根据权利要求1所述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其特征是，其在可见光波长范围内，具有mxene层的表面的平均吸收率为93.7％，具有ag层表面的平均吸收率为75.5％。
3.根据权利要求2所述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其特征是，其在具有mxene层的表面和具有ag层表面基于人体辐射的加权平均发射率为0.419和0.452。
4.根据权利要求3所述的全天候保温多功能可穿戴mxene/ag复合织物加热器，其特征是，其可...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宪胜，曲丽君，贺桂芳，王潇，王莉莉，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：
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