北大劉忠範院士團隊：雙發射器石墨烯玻璃纖維織物，用於輻射加熱

成果簡介

輻射加熱作為一種重要的熱管理技術，以其高熱效應、無介質執行、良好的穿透性和對不同加熱形狀的相容性而聞名。為了促進該領域的可持續發展，開發先進的紅外輻射材料的需求量很大。

本文，北京大學劉忠範院士團隊在《ACS Nano》期刊

發表名為“Dual-Emitter Graphene Glass Fiber Fabric for Radiant Heating”的論文，

研究以石墨烯和玻璃纖維為輻射元素，採用化學氣相沉積（CVD）方法開發了一種輕質、柔性的雙發射器紅外電熱材料石墨烯玻璃纖維（GGF）。

大面積GGF織物 （GGFF） 表現出與波長無關的高紅外發射率 （0。92） 和熱輻射效率 （79。4%），以及超快的電熱響應 （190。7 °Cs–1at9。30Wcm–2） 和均勻的加熱溫度。GGFF優於傳統合金髮熱絲的輻射加熱能力，可實現33。3%的節能。GGF可以促進高效節能熱管理技術的發展。

圖文導讀

圖1。 用CVD法制備GGFB和GGFF

圖2。 GGFF 的紅外輻射特性

圖3。 金屬電阻絲、GGFB和GGFF的紅外輻射能力比較

圖4。 GGFF的紅外電熱效能

小結

採用化學氣相沉積法成功製備了輕質、柔性的GGF，包括GGFB和大面積GGFF，作為一種先進的複合材料。

得到的GGFs結合了石墨烯和玻璃纖維的優異效能，尤其是兩者的紅外輻射特性。

這樣，雙發射器GGF表現出可調諧、波長無關、高紅外發射率和高熱輻射效率，以及超快的電熱響應和均勻的加熱溫度。

GGF的灰體輻射特性可以透過改變

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來調製發射帶適應不同的吸收場景。當用作輻射加熱器時，GGF 具有優於傳統合金加熱絲的輻射加熱能力，節能>30%。GGFs有望成為新一代輕質、靈活、節能的紅外電熱材料，具有廣泛應用於熱管理的潛力。

文獻：

https：//doi。org/10。1021/acsnano。1c09269