1.一种气凝胶掺杂耐高温发电纺丝,其特征在于,包括纳米纤维壳和纱芯,所述纳米纤维壳具有轴向空腔,所述纱芯位于所述轴向空腔中,且所述纳米纤维壳的长度小于或等于所述纱芯的长度;所述纳米纤维壳由第一介电材料掺杂气凝胶纳米粉制成,所述纱芯包括由第二介电材料制成的第一纱芯线和由导电纤维制成的第二纱芯线;所述第二介电材料和所述导电纤维分别与所述轴向空腔的内壁接触;所述第一介电材料为聚酰亚胺,所述气凝胶纳米粉为二氧化硅气凝胶纳米粉;所述第二介电材料为聚四氟乙烯,所述导电纤维为碳纤维;所述第一纱芯线由聚四氟乙烯线制成,所述第二纱芯线由碳纤维丝制成,且所述第一纱芯线和所述第二纱芯线在所述轴向空腔中呈螺旋状分布;所述聚酰亚胺和所述二氧化硅气凝胶纳米粉的质量之比为(0.2~0.5):1.7。
2.根据权利要求1所述的气凝胶掺杂耐高温发电纺丝,其特征在于,所述二氧化硅气凝胶纳米粉的粒径为30~50 nm、孔隙率95%~98%、密度为3~5 mg/m 3 ;所述聚酰亚胺的分子量为50000~80000;所述聚四氟乙烯线的直径为15~25μm,所述碳纤维丝的直径为60~80μm;所述聚四氟乙烯线有两根以上,所述碳纤维丝有两根以上;所述气凝胶掺杂耐高温发电纺丝的外径为800~1000μm。
3.根据权利要求2所述的气凝胶掺杂耐高温发电纺丝,其特征在于,所述聚酰亚胺和所述二氧化硅气凝胶纳米粉的质量之比为0.3:1.7,所述二氧化硅气凝胶纳米粉的粒径为40nm、孔隙率为98%、密度为3 mg/m 3 ;所述聚四氟乙烯线的直径为20μm,所述碳纤维丝的直径为70μm;所述气凝胶掺杂耐高温发电纺丝的外径为900μm。
4.一种气凝胶掺杂耐高温发电纺丝的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤A:向二甲基乙酰胺中加入第一介电材料粉末,采用磁力搅拌混合均匀,得到第一介电材料分散液;步骤B:向所述第一介电材料分散液中加入气凝胶纳米粉,采用磁力搅拌混合均匀,得到静电纺丝分散液;步骤C:将由第二介电材料制成的第一纱芯线和由导电纤维制成的第二纱芯线缠绕在一起形成纱芯,并将所述纱芯穿过静电纺丝设备上的喇叭型纺丝接收器;步骤D:采用所述静电纺丝设备,将所述静电纺丝分散液用注射器泵从针管中挤出,并施加电压在所述针管与所述喇叭型纺丝接收器之间形成电场,所述静电纺丝分散液在电场作用下形成纳米纤维;所述纳米纤维聚集在所述喇叭型纺丝接收器的喇叭口内表面上,并通过旋转所述喇叭型纺丝接收器将所述纳米纤维包裹在所述纱芯的表面,从而在所述纱芯表面形成纳米纤维壳,且所述纳米纤维壳的长度小于或等于所述纱芯的长度,即制备得到气凝胶掺杂耐高温发电纺丝;所述第一介电材料粉末与所述气凝胶纳米粉的质量之比为(0.2~0.5):17;步骤A中,所述第一介电材料为聚酰亚胺,所述聚酰亚胺的分子量为50000~80000;所述第一介电材料分散液中所述聚酰亚胺的质量分数为15~20 wt%;步骤B中,所述气凝胶纳米粉为二氧化硅气凝胶纳米粉,所述二氧化硅气凝胶纳米粉的粒径为30~50 nm、孔隙率95%~98%、密度为3~5 mg/m 3 ;步骤C中,所述第一纱芯线由聚四氟乙烯线制成,所述第二纱芯线由碳纤维丝制成;所述聚四氟乙烯线的直径为15~25μm,所述碳纤维丝的直径为60~80μm;步骤D中,所述气凝胶掺杂耐高温发电纺丝的外径为800~1000μm。
5.根据权利要求4所述的气凝胶掺杂耐高温发电纺丝的制备方法,其特征在于,所述聚酰亚胺粉末与所述二氧化硅气凝胶纳米粉的质量之比为0.3:17;所述第一介电材料分散液中所述聚酰亚胺的质量分数为17 wt%;所述二氧化硅气凝胶纳米粉的粒径为40 nm、孔隙率98%、密度为3 mg/m 3 ;所述聚四氟乙烯线的直径为20μm,所述碳纤维丝的直径为70μm;所述气凝胶掺杂耐高温发电纺丝的外径为900μm。
6.根据权利要求4所述的气凝胶掺杂耐高温发电纺丝的制备方法,其特征在于,步骤A中,磁力搅拌温度为40℃,搅拌时间为5 h;步骤B中,磁力搅拌温度为室温,搅拌时间为2 h;步骤D中,所述静电纺丝分散液的流速为0.3 mL/h,所述针管上施加的电压为+8.8 kV;所述针管与所述纺丝接收器的喇叭口之间的距离为10~12 cm;静电纺丝的过程中控制环境温度为20±2℃,空气湿度为30±5 wt%。
7.一种气凝胶掺杂耐高温发电纺丝的用途,其特征在于,将权利要求1-3任一所述的气凝胶掺杂耐高温发电纺丝或者权利要求4-6任一制备方法所制备的气凝胶掺杂耐高温发电纺丝用于编织物的制造。
8.根据权利要求7所述的气凝胶掺杂耐高温发电纺丝的用途,其特征在于,所述编织物为具有运动能量采集功能的智能高温防护服。