Dynamic heat and moisture transfer in bulky PAN nanofiber mats

资 源 简 介

Dynamic heat and moisture transfer in bulky PAN nanofiber mats

详 情 说 明

PAN纳米纤维垫因其独特的多孔结构和化学稳定性，在热湿管理领域展现出重要应用潜力。该材料的热湿传递机制涉及三个关键动态过程：首先是纤维间空气层的热阻效应，其多尺度孔隙结构会显著减缓热传导速率；其次是表面吸附的水分子与聚合物链的氢键相互作用，这种结合能差异会影响湿气的吸附-解吸平衡；最后是环境温湿度变化引发的非稳态扩散，需要通过计算流体力学模拟孔隙级的质量-能量耦合传输。

研究这类材料的动态行为时，需特别注意纤维取向度对各向异性传热的影响，以及毛细凝结效应对湿传递的加速作用。实验表征通常结合红外热成像和动态水分吸附仪，而理论模型则需要耦合傅里叶定律和菲克第二定律的变系数微分方程。优化此类材料性能的突破口往往在于调控纤维堆积密度和表面极性基团含量。

当前该领域的挑战在于如何平衡透气性与绝热性，以及建立精确的瞬态响应预测模型。未来的发展方向可能涉及在纤维中嵌入温敏相变材料，或构建仿生分级孔隙结构以实现智能热湿调节。