摘 要： 利用CiteSpace和VOSviewer軟件探索降溫服的研究熱點與發(fā)展趨勢。檢索中國知網(wǎng)（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）及Web of science（WoS）數(shù)據(jù)庫中歷年來的相關(guān)文獻(xiàn)，對數(shù)據(jù)降重處理后，分別選擇國家、作者、關(guān)鍵詞繪制可視化圖譜，并進(jìn)行分析。結(jié)果表明：英文文獻(xiàn)共檢索到753篇，中文文獻(xiàn)212篇，該領(lǐng)域的中英文文獻(xiàn)發(fā)文量均呈持續(xù)增長趨勢，且WoS數(shù)據(jù)庫中2007—2022年間中國的總發(fā)文量已位居全球第一；英文文獻(xiàn)核心作者64位，中文文獻(xiàn)核心作者50位；高被引論文以及關(guān)鍵詞共現(xiàn)、突現(xiàn)以及聚類分析顯示，英文文獻(xiàn)側(cè)重輻射制冷紡織品開發(fā)研究，中文文獻(xiàn)則側(cè)重降溫服在醫(yī)療、消防和礦業(yè)上的應(yīng)用效果研究，而相變材料制冷為目前國內(nèi)外文獻(xiàn)的共同研究熱點。中英文數(shù)據(jù)庫關(guān)于降溫服方面的研究總體呈增長趨勢，且從軍事和航空航天領(lǐng)域擴(kuò)展至工業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。目前降溫服研究重心已轉(zhuǎn)向相變材料、數(shù)值模擬、輻射冷卻、智能調(diào)溫等方向。

關(guān)鍵詞： 降溫服；相變材料；輻射冷卻；通風(fēng)服；研究熱點；發(fā)展態(tài)勢

中圖分類號： TS101.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號： 1673-3851 （2024） 05-0347-11

引文格式：汪思婧，吳巧英. 國內(nèi)外降溫服的研究熱點及發(fā)展趨勢［J］. 浙江理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)），2024，51（3）：347-357.

Reference Format： WANG Sijing， WU Qiaoying. Research hotspots and development trends of cooling clothing at home and abroad［J］. Journal of Zhejiang Sci-Tech University，2024，51（3）：347-357.

Research hotspots and development trends of cooling clothing at home and abroad

WANG Sijinga， WU Qiaoyingb

（a.School of Fashion Design amp; Engineering， Hangzhou 310018， China; b.School of International Education， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China）

Abstract：" The study aims to explore the research hotspots and development trend of cooling clothing using the" software of CiteSpace and VOSviewer. Relevant literature in China National Knowledge Infrastructure （CNKI） and Web of Science （WoS） databases over the years was retrieved， and after data weight reduction processing， the countries， authors， and keywords were selected to draw the visual analysis maps for further analysis. The results show that a total of 753 pieces of English literature and 212 pieces of Chinese literature were retrieved， the number of Chinese and English literature published in this field continued to grow， and the total number of Chinese papers published in the WoS database from 2007 to 2022 ranked first in the world; there were 64 core authors of the English literature and 50 core authors of the Chinese literature; the highly cited papers， keyword co-occurrences， emergence， and clustering analyses showed that the English literature focused on the development of radiative cooling textiles， while the Chinese literature focused on the application effect of cooling clothing in medical， fire-fighting and mining industries， with phase-change material cooling being a common research hotspot in Chinese and English literature. To sum up， there is a general trend of growth in research in the area of cooling clothing in both English and Chinese databases， and the research on cooling clothing has expanded from military and aerospace fields to industrial and medical fields. At present， the research center of cooling clothing has been tilted to phase-change materials， numerical simulation， radiation cooling and intelligent temperature regulation.

Key words： cooling clothing; phase-change materials; radiative cooling; ventilated clothing; research hotspot; development trend

0 引 言

降溫服又稱冷卻服，根據(jù)不同的冷卻原理主要可分為蒸發(fā)型［1］、空氣型［2］、相變型［3］和液體型［4］等4類［5］。降溫服能耗低且輕便，不僅可降低高溫環(huán)境下熱暴露對人體造成的傷害，而且可用于航天員艙外活動、礦井采挖、火災(zāi)救援等特殊作業(yè)環(huán)境，還可彌補空調(diào)系統(tǒng)帶來的的溫室效應(yīng)和能源浪費等缺陷［6］，已成為特殊環(huán)境下常用的熱防護(hù)措施之一［7］。降溫服誕生于航空航天和軍事領(lǐng)域，經(jīng)過長期發(fā)展，降溫服的類型日漸增多，應(yīng)用領(lǐng)域變得更加廣泛，研究熱點不斷變化。目前已有學(xué)者對部分類型降溫服的研究進(jìn)行了系統(tǒng)綜述［8-9］，但這種研究方法主觀性較強，評價標(biāo)準(zhǔn)較難統(tǒng)一，且分析的文獻(xiàn)數(shù)量有限。而相較于系統(tǒng)綜述，文獻(xiàn)計量法注重采用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)方法對文獻(xiàn)進(jìn)行定性和定量分析，結(jié)果較為客觀，同時該種方法可以對大批量文獻(xiàn)進(jìn)行深入挖掘，從宏觀上綜合分析特定研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和熱點變化，可將分析對象進(jìn)行分類和綜合，從而刻畫出該領(lǐng)域研究的發(fā)展和演變態(tài)勢，并結(jié)合可視化軟件如CiteSpace和VOSviewer來繪制年發(fā)文量趨勢圖、國家和作者共現(xiàn)圖譜、關(guān)鍵詞共現(xiàn)和突現(xiàn)圖譜等，進(jìn)而識別并捕捉研究領(lǐng)域的起點和各時期研究重點的發(fā)展變化［10］。因此，本文運用CiteSpace和VOSviewer兩種可視化分析軟件，從文獻(xiàn)計量學(xué)的角度對中國知網(wǎng)（China national knowledge infrastructure，CNKI）和Web of Science（WoS）中降溫服研究文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理，分析降溫服研究領(lǐng)域的研究熱點及發(fā)展趨勢，為降溫服后續(xù)研究提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)來源與檢索策略

中文文獻(xiàn)來源于CNKI數(shù)據(jù)庫，以主題詞=（“降溫服”or“冷卻服”or“液冷服”or“通風(fēng)服”or“相變降溫服”）進(jìn)行檢索。在檢索結(jié)果中，中文文獻(xiàn)最早發(fā)表于1981年，遂設(shè)置檢索時間為1981年1月1日至2022年12月31日。為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，去除重復(fù)論文、會議通知以及與降溫服研究內(nèi)容不相關(guān)的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，用Citespace軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行降重處理，最終獲得有效文獻(xiàn)212篇。數(shù)據(jù)檢索時間為2023年3月7日。

英文文獻(xiàn)來源于WoS數(shù)據(jù)庫，以主題詞=（“cooling suit”or“cooling vest”or“cooling garment”or“PCS”or“personal cooling system”）進(jìn)行檢索，文章類型選取“article”or“review”進(jìn)行精煉。檢索結(jié)果中文獻(xiàn)的最早發(fā)表年份為1958年，遂設(shè)置檢索時間為1958年1月1日至2022年12月31日。為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，用Citespace軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行降重處理，最終獲得有效文獻(xiàn)數(shù)量753篇。其中WoS核心合集數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)占465篇，時間跨度為2007年1月1日至2022年12月31日。數(shù)據(jù)檢索時間為2023年3月7日。

1.2 研究方法

采用CiteSpace和VOSviewer軟件對檢索得到的降溫服領(lǐng)域文獻(xiàn)繪制可視化圖譜并分析。CiteSpace是由陳超美團(tuán)隊開發(fā)的一款文獻(xiàn)計量分析軟件，能夠?qū)λ芯款I(lǐng)域的發(fā)文量、國家、作者、機構(gòu)、關(guān)鍵詞等進(jìn)行共現(xiàn)、自動聚類和關(guān)鍵詞突現(xiàn)等可視化分析，在探究相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的熱點、前沿和趨勢等方面具有很大優(yōu)勢［11］。VOSviewer是由荷蘭萊頓大學(xué)的研究人員開發(fā)的另一款文獻(xiàn)分析可視化軟件［12］。與CiteSpace相比，VOSviewer繪制的關(guān)鍵詞和作者共現(xiàn)圖譜能更清晰地展現(xiàn)各時期研究熱點的變化及作者合作關(guān)系。因此，本文采用CiteSpace 軟件對年發(fā)文量、國家、關(guān)鍵詞（聚類、突現(xiàn)）進(jìn)行分析，采用 VOSviewer 軟件進(jìn)行關(guān)鍵詞和作者共現(xiàn)分析，最后利用Origin 2022軟件處理數(shù)據(jù)并繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 年發(fā)文量及國家共現(xiàn)分析

通過分析降溫服研究領(lǐng)域的年發(fā)文量及其變化趨勢可以直觀得出該領(lǐng)域各時期的發(fā)展態(tài)勢，進(jìn)而分析該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，圖1為中英文文獻(xiàn)的年發(fā)文量。從總體看，中文年均發(fā)文量為5.05篇，英文年均發(fā)文量為11.58篇，中英文數(shù)據(jù)庫中降溫服領(lǐng)域的發(fā)文量均呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢，國內(nèi)外對于降溫服的研究仍保持著較高的研究熱度。

從圖1可見，從年份上來看，有關(guān)降溫服的研究在1958年首次出現(xiàn)在英文期刊上，“管道液冷服”的概念由Billingham［13］首次提出，降溫服的研究由此展開；而中文期刊中關(guān)于降溫服的研究首次發(fā)表時間為1981年，明顯晚于英文期刊。2006年之前，英文發(fā)文量和中文發(fā)文量均呈波動式增長，1958—2006年英文年均發(fā)文量為2.61篇，1981—2006年中文年均發(fā)文量為2.31篇，此時期降溫服領(lǐng)域的研究尚處于萌芽時期，以摸索為主。該階段學(xué)者們主要研究降溫服在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用且液冷型降溫服為該階段研究重點［15-17］，在阿波羅計劃中，手動式管道液冷服就為保持宇航員們個體熱量的平衡起到了很大的作用［14］。2006年后，中英文年均發(fā)文量明顯增加，分別為9.50篇和36.50篇，說明該領(lǐng)域研究保持著較高的熱度，且中英文期刊的刊文量差距進(jìn)一步拉大。近二十年來，隨著工業(yè)化和科技的發(fā)展，降溫服逐漸應(yīng)用到工業(yè)、醫(yī)療服務(wù)和消防活動中來，相變式和通風(fēng)式的降溫服也開始頻繁應(yīng)用［18-20］，并且隨著環(huán)保意識的提高、節(jié)能減排的倡導(dǎo)以及全球夏季溫度的升高，應(yīng)用于室內(nèi)個體冷卻的降溫服［21］的研究熱度增大。

分析WoS數(shù)據(jù)庫各國家2007—2022年間總發(fā)文量，結(jié)果見圖2。從圖2可知：共有55個國家參與研究，總發(fā)文量排名前五的國家依次為中國（122篇）、美國（116篇）、英國（37篇）、加拿大（25篇）、澳大利亞（24篇），其中美國、英格蘭和加拿大對降溫服的研究較早，且美國的影響力最廣。美國年發(fā)文量呈波動式增長，而此時期，中國年發(fā)文量總體呈持續(xù)增長，這說明雖然中國在降溫服領(lǐng)域的研究起步相對較晚，但近年來年發(fā)文量持續(xù)增長，顯示出較強勁的發(fā)展勢頭。同時，中國的研究成果在國內(nèi)外的影響力也在不斷擴(kuò)大，為全球降溫服領(lǐng)域的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

2.2 研究作者分析

通過分析文獻(xiàn)作者的合作關(guān)系可進(jìn)一步了解降溫服領(lǐng)域內(nèi)研究學(xué)者和團(tuán)隊的合作狀況，從而分析得到該領(lǐng)域的主要研究方向及重點。研究者某一時期在某領(lǐng)域發(fā)表論文的數(shù)量即為發(fā)文量，是一項衡量研究者對該領(lǐng)域貢獻(xiàn)大小的重要指標(biāo)，根據(jù)普賴斯定律［22］，核心著者至少發(fā)表論文數(shù)M=0.749×（Nmax）1/2（Nmax 為最高作者發(fā)文數(shù)量），計算得出英文中M≈4，故發(fā)文量≥4篇即為英文中降溫服領(lǐng)域的核心作者，共 64位；中文中M=2.247，故發(fā)文量≥2.247篇即為中文中該領(lǐng)域的核心作者，共50位。

表1和圖3（a）顯示：英文文獻(xiàn)中該領(lǐng)域的研究人員主要為中國學(xué)者，主要合作團(tuán)隊有6個，其中以Wang Faming（王發(fā)明）、Ke Ying（柯瑩）為代表的團(tuán)隊和以Li Jun（李軍）、Gao Chuansi（高傳思）為代表的團(tuán)隊發(fā)文量最多且合作較緊密，以Fan Shanhui（范山輝）、Hsu Po-Chun為代表的團(tuán)隊和以Li Wei（李偉）、Zhang Xingxiang（張興祥）為代表的團(tuán)隊也有著密切合作；Wang Faming（王發(fā)明）團(tuán)隊主要研究通風(fēng)型降溫服中風(fēng)扇通風(fēng)流速、風(fēng)扇放置位置、服裝孔眼設(shè)計對軀干冷卻和熱舒適度的影響［23-24］以及環(huán)境溫度和相對濕度、風(fēng)扇控制方式對混合型降溫服（結(jié)合相變材料和風(fēng)扇）冷卻性能的影響［25-26］，Wang Faming（王發(fā)明）、Ke Ying（柯瑩）、Ma Zhihao（馬志浩）等還研究了輻射冷卻類紡織品的熱舒適性［27］并構(gòu)建了綜合熱舒適節(jié)能評價模型，探討了皮膚與服裝之間的氣隙厚度對該類紡織品熱舒適性和節(jié)能性的影響［28］；Fan Shanhui（范山輝）和Li Wei（李偉）團(tuán)隊主要研發(fā)新型日間輻射冷卻紡織品，該紡織品可反射超過90%的太陽輻射并選擇性地透過人體熱輻射，具有卓越的被動冷卻能力［29］；此外，Li Wei（李偉）團(tuán)隊還制備了一種可逆的熱致變色微相變材料，在可穿戴溫度傳感器和智能調(diào)溫方面的應(yīng)用具有廣闊的應(yīng)用前景［30］；Ghaddar Nesreen團(tuán)隊［31-32］主要研究蒸發(fā)冷卻服和相變降溫服，Dabrowska Anna團(tuán)隊［33-34］在熱電制冷、相變材料、液冷服、智能調(diào)溫領(lǐng)域貢獻(xiàn)了較多的發(fā)文量，但兩者與其他團(tuán)隊合作均比較松散。

由表1和圖3（b）可知：整體上看中文文獻(xiàn)降溫服領(lǐng)域的作者合作關(guān)系并不緊密，以小團(tuán)隊內(nèi)部合作為主，主要有6個合作團(tuán)隊，以梁國治和周孟穎為代表的團(tuán)隊［35］主要探討礦用降溫服的工作原理及設(shè)計方案，對相變蓄冷材料制備及在煤礦中的應(yīng)用進(jìn)行研究，并對礦用降溫服的熱舒適性進(jìn)行理論研究和現(xiàn)場試驗；以劉何清和游波為代表的團(tuán)隊［36］主要研究礦用通風(fēng)服微空間傳熱特征，探討管道通風(fēng)服對著裝人體的局部降溫效果；以趙蒙蒙為代表的團(tuán)隊［37-38］主要對微型風(fēng)扇型通風(fēng)服進(jìn)行研發(fā)與測評，并探討了服裝開口方式和風(fēng)扇風(fēng)速對通風(fēng)服衣下空氣層的體積、厚度及分布的影響；以錢曉明為代表的團(tuán)隊［39］為解決消防服厚重多層的結(jié)構(gòu)帶來的熱應(yīng)力問題，設(shè)計液冷式降溫服來緩解消防員的熱應(yīng)激反應(yīng)；劉長明團(tuán)隊［40］和袁修干團(tuán)隊［41］研究降溫服對于飛行員的防護(hù)作用，為航天服降溫服設(shè)計提供了依據(jù)。

2.3 高被引論文分析

對所研究領(lǐng)域進(jìn)行文獻(xiàn)高被引分析可以挖掘該領(lǐng)域的研究熱點。由總被引頻次，得到英文文獻(xiàn)中高被引 TOP10 文獻(xiàn)見表2，前5名高被引論文均集中于開發(fā)對中紅外人體輻射（主要波長為7～14 μm）透明但對可見光不透明的織物（Infrared-Transparent visible-opaque fabric，ITVOF）來對人體進(jìn)行輻射冷卻。Hsu Po-Chun等［42］、Cai Lili等［29］和Tong Jonathan K等［43］均對具有低紅外吸收率的聚乙烯材料進(jìn)行了改進(jìn)，用這種材料加工后的紡織品可反射超過90%的太陽輻射并選擇性地透過人體熱輻射，以使白天高溫條件下皮膚溫度降低。Liu Hui等［44］設(shè)計的超織物中具有隨機分散的分層形態(tài)，該超織物在大氣窗口（8～13 μm）可以提供高發(fā)射率（94.5%），在太陽光波段（0.2～2.5 μm）中可以提供高反射率（92.4%），具有優(yōu)秀的輻射冷卻能力。Hu Run等［45］強調(diào)了ITVOF對于個人熱管理技術(shù)與輻射冷卻結(jié)合的重要性，并介紹了可穿戴加熱器，柔性熱電器件和汗液管理Janus紡織品。6～10名高被引論文大部分集中于研究相變材料降溫服在高溫環(huán)境下對人體的冷卻效果。Gao Chuansi、Hsu Po-Chun等［46-48］研究得出相變材料（PCM）背心的冷卻速率與PCM的熔化溫度呈正相關(guān)。在炎熱氣候中使用PCM背心時，建議所需的溫度梯度大于6 ℃，且在相同的溫度梯度下，覆蓋面積是決定相變材料冷卻速率的主要因素，而冷卻效果的持續(xù)時間取決于PCM的質(zhì)量和潛熱。從高被引論文可以得出，目前關(guān)于降溫服的研究主要集中于被動輻射冷卻紡織品以及相變材料降溫。

中文文獻(xiàn)中高被引TOP10 的文獻(xiàn)見表3。中文高被引論文大部分集中于研究降溫服在醫(yī)療、消防和煤礦開采上的應(yīng)用，且通常為相變材料降溫服［49-51］。分析高被引論文的異同點可知，相變材料型降溫服是中英文熱門的研究對象；與英文文獻(xiàn)相比，目前中文文獻(xiàn)中對輻射制冷紡織品的研究較少，主要集中于用改性的二氧化硅粒子涂覆于織物得到優(yōu)異的輻射制冷面料［52-53］或用紡絲技術(shù)將二氧化硅等無機粉體與高分子基體材料復(fù)合，直接制備具有優(yōu)異輻射制冷性能的纖維［54］。

2.4 研究熱點分析

2.4.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)及突現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞是一篇文獻(xiàn)的精準(zhǔn)提煉，對關(guān)鍵詞的研究可以準(zhǔn)確地把握該領(lǐng)域的研究重點及重點演變趨勢［55］。中英文關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖如圖4所示，可得中英文對降溫服的研究重點均是從液冷服、航天服、抗荷服逐漸過渡到礦井熱害防護(hù)服、通風(fēng)服、相變材料降溫服的趨勢流向，目前中文研究的關(guān)鍵詞主要聚焦于傳熱模型和數(shù)值模擬［56-57］，英文則集中于輻射制冷型紡織品的開發(fā)。

關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析可得到該領(lǐng)域某一階段急劇增加的關(guān)鍵詞，可進(jìn)一步預(yù)測前沿?zé)狳c。對 WoS篩選出的文獻(xiàn)進(jìn)行突現(xiàn)分析，得到16個突現(xiàn)詞及其突現(xiàn)強度如圖5（a）所示。從圖5（a）中可看到2012年前的突現(xiàn)詞主要集中于探討高溫環(huán)境對于人體機體造成的血流速度、心率、溫度等生理反應(yīng)；近十年（2012—2022年）的突現(xiàn)詞向熱模型、相變材料、輻射制冷方向傾斜，如“protective clothing（防護(hù)服）”“thermal mannequin（熱模型）”“thermoregulation（體溫調(diào)節(jié)）”“design（設(shè)計）”“stress（壓力）”“phase change（相變）”“ventilation system（通風(fēng)系統(tǒng)）”“personal thermal management（個人熱管理）”“radiative cooling”（輻射制冷）。其中，熱模型的建立可評估降溫服性能，預(yù)測降溫服對高溫作業(yè)人員的熱舒適度和防護(hù)性能，對于指導(dǎo)降溫服的設(shè)計開發(fā)，推動降溫服的發(fā)展有著基礎(chǔ)性的作用。目前在紡織服裝領(lǐng)域應(yīng)用最多的熱調(diào)節(jié)模型為Gagge開發(fā)的兩節(jié)點簡化模型［58］。熱調(diào)節(jié)模型的應(yīng)用，使得“人體-服裝-環(huán)境”系統(tǒng)、熱濕傳遞、衣下空氣層得到廣泛關(guān)注［59］。相變材料、通風(fēng)系統(tǒng)和輻射制冷紡織品因其便攜環(huán)保性和高冷卻的性能已成為目前降溫服領(lǐng)域的重點研究方向。

對 CNKI 篩選出的文獻(xiàn)進(jìn)行突現(xiàn)分析，得到 22 個突現(xiàn)詞及其突現(xiàn)強度如圖5（b）所示。從圖5（b）中可看到2000年前的突現(xiàn)詞主要集中于航空航天和軍事領(lǐng)域，如“航天服”“生保系統(tǒng)”“防護(hù)服”“液冷服”“通風(fēng)服”“飛行員”“抗荷服”“熱負(fù)荷”“出艙活動”“艙外活動”“通風(fēng)”，航空環(huán)境對飛行員的影響一直是航空醫(yī)學(xué)界共同關(guān)注的熱點［60］，航天服是航天出艙活動生存和執(zhí)行任務(wù)的基本裝備，熱防護(hù)系統(tǒng)是艙外航天服的重要功能組成［61］。并且隨著中國科技和軍事實力的提升，飛行員和軍事人員的熱防護(hù)也得到了加強。2000年后的突現(xiàn)詞主要集中于煤礦開發(fā)、消防等領(lǐng)域，且相變蓄冷降溫服的研究熱度持續(xù)升溫，如“氣閘艙”“熱應(yīng)激”“冷卻服”“相變溫度”“煤礦”“降溫服”“消防服”“蓄冷材料”“相變潛熱”“皮膚溫度”“熱舒適”。中國擁有豐富的煤礦資源，但目前隨著淺部煤炭資源的消耗殆盡，深部煤炭資源成為了中國主體能源，深部礦井開采帶來的熱害問題凸顯，嚴(yán)重影響了工作人員的健康和工作效率，亟待解決［62］。同時中國火災(zāi)事故頻發(fā)，情況不容樂觀，消防員是消防救援工作中的核心力量，常處于高溫高濕高熱的火場環(huán)境中，降溫服對于緩解消防人員的熱應(yīng)激和保護(hù)消防人員的生命安全有著至關(guān)重要的作用。相變材料因其質(zhì)量輕、易于服裝結(jié)合、溫度可調(diào)的特點，在消防服中已有廣泛應(yīng)用，相變材料的蓄熱調(diào)溫功能也是消防服領(lǐng)域目前的研究焦點之一［63］。

2.4.2 關(guān)鍵詞聚類分析

關(guān)鍵詞聚類可對研究熱點進(jìn)行歸納總結(jié)，利用 CiteSpace 軟件，以 LLR 對數(shù)似然比聚類算法分別對英文和中文文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析，圖6為降溫服領(lǐng)域關(guān)鍵詞聚類圖，英文文獻(xiàn)和中文文獻(xiàn)分別形成了11個和9個聚類。WoS中模塊聚類Q=0.5164（＞0.3），聚類平均輪廓值S=0.7994（＞0.7）；CNKI中模塊聚類Q=0.6823（＞0.3），聚類平均輪廓值S=0.9156（＞0.7）；說明本次聚類結(jié)構(gòu)顯著，內(nèi)部同質(zhì)性較高，聚類合理。

WoS中降溫服領(lǐng)域關(guān)鍵詞聚類圖如圖6（a）所示。由圖譜信息和各聚類成員信息，大致可分為 4 個研究方向：a）降溫服熱濕舒適性及緩解熱應(yīng)變的能力（#0 Heat Stress熱應(yīng)力、#1 Thermal Comfort熱舒適、#8 Muscle Damage肌肉損傷和#9 Behavior行為）；b）個人熱管理技術(shù)（#3 Thermal Management熱管理、#4 Auxiliary Cooling輔助冷卻、#5 Protective Clothing防護(hù)服和#6 Personal Thermal Management個人熱管理），采用服裝來對機體散熱量進(jìn)行調(diào)控，不僅可以實現(xiàn)體溫調(diào)節(jié)，在降低建筑能耗和滿足個人熱舒適方面也有著巨大的潛力［64］；c）圍繞目前常用的兩種防護(hù)服—通風(fēng)型降溫服和相變型降溫服展開研究（#2 Air Gap空隙、#10 Energy Storage蓄能）。通風(fēng)型降溫服研究主要集中在通風(fēng)風(fēng)速，風(fēng)扇位置和服裝開口位置的研究［23-24］。相變型降溫服研究主要聚焦于延長相變材料的冷卻時間，更好地實現(xiàn)相變材料與紡織品服裝的結(jié)合；d）智能調(diào)溫技術(shù)（#7Temperature Sensors溫度傳感器），隨著傳感器和可穿戴技術(shù)的發(fā)展，智能調(diào)溫服裝應(yīng)運而生。Li Wei（李偉）團(tuán)隊制備了一系列含有微納封裝相變材料的簡單柔性可逆熱致變色膜，并以此膜設(shè)計制備了一種簡易的溫度色度計，可作為一種很有前途的可穿戴溫度傳感器，在熱調(diào)節(jié)、儲能和可穿戴溫度傳感器方面的應(yīng)用具有廣闊的應(yīng)用前景［65］。溫度傳感器作為智能調(diào)節(jié)的重要部分，可對“人-服裝-環(huán)境”的溫度參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和傳輸，以保證系統(tǒng)可根據(jù)此參數(shù)來發(fā)出調(diào)控指令，進(jìn)而實現(xiàn)機體的降溫［66］。

CNKI中降溫服領(lǐng)域關(guān)鍵詞聚類圖如圖6（b）所示。由圖譜信息和各聚類成員信息，大致可分為 3個研究方向：a）降溫服熱濕舒適性、降溫材料、冷卻方式（#0降溫服、#1液冷服、#2冷卻服、#3通風(fēng)服、#8相變材料）。其中液冷服聚類成員數(shù)最多，出現(xiàn)最早，常應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，如降低宇航員出艙活動中的熱應(yīng)激反應(yīng)；b）航空航天用降溫服（#5航天服、#7抗荷服）。降溫服最早是飛行員的一種個體防護(hù)裝備，用來降低飛行員艙外活動時的熱負(fù)荷；c）工業(yè)用降溫服（#4熱防護(hù)、#6深部開采）。經(jīng)過長期的發(fā)展，降溫服的應(yīng)用場景也更加多元，目前消防工作和礦井作業(yè)中已經(jīng)廣泛使用降溫服來進(jìn)行熱防護(hù)，降低高溫及深井熱害對機體的影響。

通過比較中英文獻(xiàn)的核心關(guān)鍵詞聚類可知，緩解人體高溫環(huán)境下熱應(yīng)變的能力以及熱濕舒適性是降溫服研究的重點之一。在降溫服的種類上，中英文均關(guān)注較多的有液冷服、通風(fēng)型降溫服和相變型降溫服。目前英文側(cè)重于研究智能型降溫服，而中文則側(cè)重于開發(fā)工業(yè)用降溫服，對于智能降溫服的研究有待進(jìn)一步加強。

3 結(jié)論與展望

本文利用文獻(xiàn)計量法，在中國知網(wǎng)、WoS數(shù)據(jù)庫選擇了965篇文獻(xiàn)，運用CiteSpace和VOSviewer軟件對這些文獻(xiàn)進(jìn)行了量化研究與可視化分析，分析了年發(fā)文量、國家發(fā)文量、作者合作圖譜、關(guān)鍵詞（共現(xiàn)及聚類）、突現(xiàn)詞等，主要得到以下結(jié)論：

a）降溫服研究領(lǐng)域的發(fā)文量呈逐年上升趨勢，中國發(fā)文量增長趨勢最快，WoS數(shù)據(jù)庫中2007—2022年間中國的總發(fā)文量已位居全球第一。

b）從作者合作網(wǎng)絡(luò)圈來看，英文文獻(xiàn)作者中以Wang Faming（王發(fā)明）、Ke Ying（柯瑩）為代表的團(tuán)隊和以Li Jun（李軍）、Gao Chuansi（高傳思）為代表的團(tuán)隊合作較密切，主要研發(fā)通風(fēng)型和混合型降溫服且對輻射制冷紡織品也有一定的研究；Fan Shanhui（范山輝）、Hsu Po-Chun（許寶俊）為代表的團(tuán)隊和以Li Wei（李偉）、Zhang Xingxiang（張興祥）為代表的團(tuán)隊合作關(guān)系較為密切，主要研發(fā)輻射制冷型紡織品。中文文獻(xiàn)作者團(tuán)隊間合作相對較不緊密，以小團(tuán)隊內(nèi)部合作為主，主要有6個合作團(tuán)隊，研究側(cè)重于降溫服在煤礦開采、消防和日常生活中的應(yīng)用。

c）從高被引論文分析結(jié)果看，英文文獻(xiàn)中降溫服研究主要集中于輻射冷卻技術(shù)的應(yīng)用，中文文獻(xiàn)中降溫服研究主要集中于醫(yī)療、消防和礦業(yè)用降溫服的開發(fā)，而相變材料制冷為目前中英文文獻(xiàn)的共同研究熱點。目前中文期刊需要加強對輻射制冷紡織品研究的重視，輻射冷卻技術(shù)節(jié)能且環(huán)保，在降溫服領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

d）從關(guān)鍵詞分析結(jié)果看，在不同時期，降溫服關(guān)注的研究重點不同。前期研究均側(cè)重于軍事和航空航天領(lǐng)域和液體降溫服的開發(fā)，中期研究側(cè)重于將降溫服應(yīng)用于工業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，此時通風(fēng)型降溫服和相變型降溫服的研究增多。目前的研究重心向相變材料、數(shù)值模擬、輻射冷卻、智能調(diào)溫傾斜，適用于日常生活的降溫服成為研究者的研究重點。

根據(jù)以上結(jié)論，降溫服未來的發(fā)展關(guān)鍵主要在于：

a）新型降溫技術(shù)和材料的開發(fā)。目前傳統(tǒng)降溫服大多存在便攜性能差、續(xù)航時間短，不適用于變化的熱環(huán)境，與服裝結(jié)合性弱和舒適性差的問題，急需開發(fā)新型的降溫材料和技術(shù)以解決。例如，裝備有相變材料層的消防服遇到過強的火場熱流量沖擊時，相變材料不能及時發(fā)生吸熱相變反應(yīng)，從而使人體皮膚燒傷，因此需要研發(fā)可與外界高溫環(huán)境的蓄換熱效率高，可快速突變的相變材料。同時，隨著環(huán)境溫度的升高，相變材料的持續(xù)時間呈指數(shù)式下降，開發(fā)高蓄熱能力、可長時間續(xù)航的相變材料也是未來的研究趨勢之一。除了相變材料，目前輻射制冷紡織品的研究熱度也在不斷上升。輻射制冷紡織品具有環(huán)保和節(jié)能的優(yōu)點，可利用太空中的輻射來達(dá)到制冷效果并且不消耗任何能源，符合可持續(xù)性發(fā)展和低碳生活的理念。此外輻射制冷的紡織品通常使用輕質(zhì)的紡織材料制成，方便攜帶，穿著舒適性較好，適合夏季日常戶外活動等場合。輻射冷卻紡織品是目前英文降溫服文獻(xiàn)的研究熱點之一，但目前中文文獻(xiàn)中此類紡織品研究較缺乏，研究力度需要加強。

b）降溫服智能化升級。隨著2014年德國提出未來紡織計劃（future TEX），智能紡織品的研究熱度在不斷上升。并且隨著傳感器和可穿戴技術(shù)的完善和物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，降溫服可實現(xiàn)更多的智能化功能。例如，在降溫服中設(shè)計智能控制模塊，通過集成傳感器和算法來實時監(jiān)測環(huán)境溫度和用戶生理參數(shù)，自動調(diào)整降溫策略，在不同的應(yīng)用場景具有不同的功能側(cè)重，可提供更加個性化的穿著體驗。在降溫服中集成高溫預(yù)警、智能定位模塊，可避免使用者產(chǎn)生高溫?zé)釕?yīng)激反應(yīng)且實時定位使用者位置，在深部開采和火場救援中具有重要意義。智能紡織品中能源供給問題也是研究重點之一，目前已有學(xué)者研發(fā)出可將機械能轉(zhuǎn)化成電能的摩擦納米發(fā)電機（TENG），它可以靈活地附著在身體不同位置，將生物力學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)電輸出，是集成于智能降溫服中替代外部電源的理想材料。推動智能降溫服的開發(fā)也可促進(jìn)我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級。在《中國制造2025》報告中，“智能制造”一詞被多次提及，在我國頒布的“十二五”和“十四五”規(guī)劃中，智能制造已經(jīng)成為目前和未來的主要發(fā)展方向，推動降溫服智能化的升級可加快我國由制造大國轉(zhuǎn)向制造強國的進(jìn)程。

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