低熱導(dǎo)率硅酸鋁纖維復(fù)合隔熱材料研究.pdf

1、隨著航天航空等高科技工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)隔熱材料的性能提出了越來越高的要求。隔熱材料的耐溫和隔熱性能直接影響著先進(jìn)飛行器性能的發(fā)揮。硅酸鋁纖維制品由于具有良好的高溫隔熱性能，近年來在航空航天等領(lǐng)域獲得了較廣泛的應(yīng)用。然而，為了滿足新型設(shè)備的隔熱要求，硅酸鋁纖維的耐溫和隔熱性能需要得到進(jìn)一步的改善。本研究的目的是研制一種低熱導(dǎo)率的硅酸鋁纖維復(fù)合隔熱材料，以滿足特殊裝備的需求。 本文通過濕法真空吸濾成型工藝，以硅酸鋁纖維為基體材料，以

2、各種輕質(zhì)填料如六鈦酸鉀晶須、氣凝膠二氧化硅等為隔熱添加劑，以淀粉、聚合氯化鋁混合溶液為結(jié)合劑來制備高效高溫硅酸鋁纖維復(fù)合隔熱材料，研究了影響熱導(dǎo)率變化的因素。用掃描電子顯微鏡對(duì)硅酸鋁纖維復(fù)合隔熱材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，探討了復(fù)合隔熱材料的隔熱機(jī)理，獲得的結(jié)論如下： 1．以硅酸鋁纖維為原料，六鈦酸鉀晶須為輕質(zhì)隔熱填料，加入各種結(jié)合劑通過濕法真空吸濾成型工藝制備出了低熱導(dǎo)率硅酸鋁纖維復(fù)合隔熱材料。在800℃時(shí)，硅酸鋁復(fù)合隔熱材料的

3、熱導(dǎo)率為0.077 W/M·K。 2．六鈦酸鉀晶須的加入量是影響復(fù)合隔熱材料熱導(dǎo)率的重要因素，通過添加六鈦酸鉀晶須，可以降低復(fù)合隔熱材料的熱導(dǎo)率。在本文的實(shí)驗(yàn)條件下，六鈦酸鉀晶須與硅酸鋁纖維的最佳質(zhì)量比例為3:5。 3．復(fù)合隔熱材料的體積密度是影響熱導(dǎo)率的主要因素之一，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證，硅酸鋁纖維復(fù)合隔熱材料的最合適體積密度范圍為300 kg/m<'3>～330kg/m<'3>。 4．硅酸鋁纖維復(fù)合隔熱材料的熱導(dǎo)

4、率隨著溫度的升高而增大，用作隔熱添加劑的六鈦酸鉀晶須所具有的獨(dú)特的反紅外隔熱性能，能夠大大降低復(fù)合隔熱材料高溫時(shí)的熱導(dǎo)率，因而提高了硅酸鋁纖維材料的使用溫度和高溫下的隔熱能力。 5．粉末狀氣凝膠二氧化硅由于本身的納米多孔結(jié)構(gòu)具有較低的熱導(dǎo)率，但是附著在硅酸鋁纖維上后，由于水的侵入造成其納米多孔結(jié)構(gòu)的塌陷，結(jié)構(gòu)被破壞的氣凝膠二氧化硅在硅酸鋁纖維表面形成團(tuán)聚，因而在本實(shí)驗(yàn)條件下并沒有明顯降低復(fù)合隔熱材料的熱導(dǎo)率。 6．