钢铁化工、发电等行业耗能巨大,亟需升级和推广高效的节能技术,能效提升工程也是节能减排的重点项目。针对这些问题,行业内传统的方法有两种,一是对设备进行升级,提高能源利用率;二是在生产和运输的过程中,使用能够减弱能量损耗的材料,减少能源的散失。目前工业生产中多将红外辐射材料制备成涂料涂覆在设备内部来提高能源利用率,这种材料的应用方式能够适应任意形态的设备,但是使用强度较差,容易出现裂纹、脱落等问题,应用的形式较为单一。近些年来具有红外辐射性能的无机纳米纤维的制备有较大的发展,静电纺丝获得材料具有形貌可控、制备简便等优点,同时制备的材料纯度高,能够最大限度发挥材料的性能。因此,将纳米纤维的形态赋予红外辐射材料,制备出具有一定力学性能、高红外辐射性能的柔性纳米纤维膜具有重大意义。本课题首先以九水合硝酸铬、六水合硝酸镧为主要合成原料,以聚乙烯吡咯烷酮为纺丝聚合物制备了纳米纤维形态的铬酸镧红外辐射材料,初步探究了使用静电纺丝技术所需的试验配比和制备参数。试验结果表明,黏度、电导率、表面张力对溶胶能否进行静电纺丝具有决定性影响,当溶质含量为15%,加入聚乙烯吡咯烷酮质量为8wt%时纺丝状态良好;纺丝过程中的电压、接收距离以及煅烧的温度会对最终纤维形态产生影响,当电压为17.5KV,接收距离为18cm时纺丝状态最好,在煅烧温度达到800℃时,获得目标晶体结构样品,此时纤维直径分布在120nm左右,提升温度后纤维形态遭到破坏,样品400cm-1、600cm-1两处吸收主峰维持在100%。基于以上研究,本课题增加了硝酸钙作为合成原料,制定出不同钙掺杂量的对照试验,研究了不同钙掺杂量铬酸镧的形貌、元素、晶体结构、红外辐射性能等。试验结果表明,钙元素能够依照化学计量比掺杂到材料当中,并在900cm-1处形成吸收峰,随着钙掺杂量的增加,吸收峰主峰从30%增强至100%;在700～850cm-1处的宽吸收峰也受到影响,掺杂量从0.1增加到0.2时,此处吸收峰由75%增强至90%,掺杂量从0.2增加到0.3时,吸收峰显著减弱至40%;掺杂对600cm-1处吸收峰的强度影响较小,基本都维持在90～100%,综合来看,钙掺杂量为0.2时的整体红外吸收能力最为优异。最后,为解决铬酸钙镧自身脆性的问题,将氧化硅纳米纤维与铬酸钙镧纳米纤维进行针头混纺,以氧化硅纳米纤维为结构框架,提供复合纳米纤维膜整体的柔性。试验结果表明,随着复合纳米纤维膜中氧化硅含量比例的增加,样品脆性的问题得到解决,承受50%的屈曲试验后能够恢复原样。而样品在900cm-1处吸收峰由77%减弱至40%,600cm-1处吸收峰由95%减弱至50%,400cm-1处吸收峰由95%减弱至90%,说明氧化硅成分的加入对材料整体的红外辐射性能有一定影响。该柔性铬酸钙镧/氧化硅复合柔性纳米纤维的成功制备为红外辐射材料的研究提供了新的形态和应用方式,具有广阔的应用前景。