上海大学

第二届上海大学十大学术进展候选项目简介

（申报编号：XSJZ-202211)

一、学术进展名称及负责人

光热调制特种涂层的设计、制备与示范应用

高彦峰（上海大学材料学院电子信息材料系研究员）

二、项目背景

光热调制材料是新型功能与智能材料的重要组成部分，它能对外界的光或热刺激产生响应，改变材料自身的光、热、电特性，可实现对光、热能量的控制和光、热信号的探测，由其构成的光/热器件在太空、国防军工、民生产品等方面均有大量需求与应用。光热调制特种涂层材料在光学、热学、电学特性上相较于普通材料有更高的性能或更多功能，因此在节能、产能、电子、自发电柔性传感器等多个领域具有广阔的应用前景。

三、学术进展及创新点：

研发了⼀系列光热调制特种涂层及涂料，包括高光谱伪装涂料、红外伪装涂料、柔性超级隔热材料，以及热致/电致/光致变色薄膜和器件的化学/物理镀膜技术。可用于墙面屋顶的低热导和反射面层材料，用于建筑内墙的调温调湿砖，用于地⾯的调热地板材料，全方位实现建筑的低碳节能。开发了热控复合涂层隔热件，并完成设计定型。现役轻武器在无此隔热件情况下，连续击发后护手最高温度可达到90℃，⽆法正常握持，加装隔热件后相同条件下最⾼温度可降⾄ 68℃，解决了护手过热问题，有效提升了该类武器的人机友好性和战场适应性。设计和开发了兼具智能调温和自清洁功能的体感舒适面料，成功阻断太阳辐射并辅助人体进⾏散热。此外，还为石化、半导体和国防工业开发了多种热管理材料并获得实际应用。

四、研究成果及应用情况、学术及社会影响：

1. 代表性成果（论著、专利及获奖）

（1）中国发明专利，一种氧化钨量⼦点电致变色电极的制备方法，授权时间：2021-08-20。

（2）中国发明专利，一种氧化钨量⼦点材料的制备方法，授权时间：2021-12-21。

（3）中国发明专利，节能玻璃的制备方法，授权时间：2022-07-12。

（4）中国发明专利，一种凝胶电解质及其制备⽅法和应用，授权时间：2021-01-22

（5）中国发明专利，含有元素掺杂二氧化钒纳米粉体的透明木基材料及其制备⽅法和应用，授权时间：2021-06-04.

2. 学术及社会影响

(1) 在涂层结构热⼯设计和材料优选的基础上，开发了复合涂层隔热/散热双功能件，并完成设计定型，可实现实战条件下护手外立面的有效温降，提升了该类型轻武器的可持握性与战场适应性。装备该部件的新一代轻武器亮相于国庆70 周年阅兵，目前已为生产单位稳定供货10万余件。

(2) 在认识植物叶片的生物学、材料学特征和传热传质原理的基础上，实现了微观结构、成分和官能团精确可控的仿生合成，并以此为基础研发的高光谱伪装涂料性能稳定，实现了植物叶片类似光谱特征。

(3) 结合有机材料的柔韧性和无机材料的高温稳定性，开发出柔性超级隔热材料，具有防火、质轻、隔热、耐热耐寒、疏水透气等综合性特点，远超传统柔性绝热材料，应用于中低温段有隔热和降噪需求的高端行业。

(4) 开发了发射率、密度和导热系数可调的红外伪装涂料，用户对比评测处于国内领先水平，在部队试用定型，排他性地获得陆军部队试用订单。