SiO2氣凝膠是由納米顆粒形成的具有高孔隙率(75~99%)的低密度(<0.1g/cm3)材料栅贴,其孔徑通常為2~50nm,小于氮氣和氧氣的平均自由程。所以紧唱,由氣體或者對流引起的導(dǎo)熱系數(shù)較小。隨著溫度的升高畦贸,熱輻射將成為熱傳導(dǎo)的主要方式告希,紅外輻射(特別是3~8μm)可以通過SiO2氣凝膠。因此引矩,如果一些能夠吸收或者散射紅外輻射的顆粒(如炭黑梁丘、TiO2、ZnO等)被引入到SiO2氣凝膠中旺韭,則輻射傳熱將會降低且其絕熱性能將會得到改善氛谜。作為新型高效隔熱材料,SiO2氣凝膠在航空航天区端、軍事和民用領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景值漫,但是其低密度和低強度,使其在實際應(yīng)用中無法單獨使用织盼。所以杨何,袁波等研究人員通過干法成型和添加TiO2顆粒、玻璃纖維來制備SiO2氣凝膠復(fù)合材料沥邻,分析了添加第二相和成型壓力對提高絕熱性能和機械性能的影響危虱。
研究結(jié)果表明:將SiO2氣凝膠粉末和分散的玻璃纖維成型,來制備SiO2氣凝膠/玻璃纖維復(fù)合材料唐全。由于納米多孔結(jié)構(gòu)槽地,SiO2氣凝膠具有低的氣體導(dǎo)熱和固體導(dǎo)熱。通過加入玻璃纖維芦瘾,復(fù)合材料的強度提高捌蚊,但是隔熱性能降低了。在300℃和600℃的條件下近弟,加入20wt%玻璃纖維的復(fù)合材料缅糟,導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.025W/(m?K)和0.030W/(m?K)。作為遮光劑祷愉,特別是在高溫條件下窗宦,TiO2的加入會明顯降低輻射熱傳導(dǎo)赦颇。在700℃下,加入20wt% TiO2粉末后赴涵,導(dǎo)熱系數(shù)從0.041W/(m?K)降低到0.030W/(m?K)媒怯。(鄭州大學(xué)高溫材料研究所 王世界)