PAN預氧化纖維氈-SIO2氣凝膠復合材料的制備及隔熱性能研究.pdf

1、能源短缺已經(jīng)成為影響人類發(fā)展的重大問題，人類在不斷尋求開發(fā)新能源的同時也更加注重能源節(jié)約，而節(jié)約能源最直接最有效的途徑就是進一步加強對隔熱材料的開發(fā)和利用，特別是對于高效可靠、工藝簡單、成本低廉、復合型隔熱材料的研究開發(fā)與應用。因此，本課題的研究涉及一種PAN預氧化纖維氈/SiO2氣凝膠隔熱復合材料。
　　作為碳纖維中間產(chǎn)品的PAN預氧化纖維，因其耐熱、低導熱、低成本而被應用于本課題研究，首先通過針刺非織造工藝制備了PAN預氧化纖

2、維氈，并且探索研究了針刺道數(shù)、針刺深度以及針刺頻率對預氧化纖維氈常溫及較高溫度下隔熱性能的影響。結(jié)果表明針刺工藝參數(shù)影響預氧化纖維氈的結(jié)構參數(shù)，從而引起隔熱性能的變化。另外，預氧化纖維氈的穩(wěn)態(tài)溫差與使用溫度之間呈線性關系。通過正交實驗分析得出了具有最優(yōu)隔熱性能的預氧化纖維氈最佳制備工藝，最佳制備工藝為:針刺道數(shù)為2道、針刺深度為8mm、針刺頻率為140刺/min。
　　以預氧化纖維氈為基體材料，采用涂層工藝引入分散介質(zhì)為空氣的Si

3、O2氣凝膠微粒。研究了SiO2氣凝膠含量對氣凝膠涂層隔熱氈常溫及較高溫度下隔熱性能的影響。結(jié)果表明在較高溫度下預氧化纖維基氣凝膠隔熱氈隔熱效果優(yōu)于預氧化纖維氈，從常溫及較高溫度下氣凝膠涂層隔熱氈隔熱性能來看，氣凝膠的加入量都有一個最大值點。而且氣凝膠涂層隔熱氈穩(wěn)態(tài)溫差與使用溫度呈現(xiàn)線性關系。
　　鑒于SiO2氣凝膠在較高溫度下紅外輻射的全透過性，進一步在氣凝膠涂層復合材料中引入紅外遮光劑SiC制得復合涂層氣凝膠隔熱氈，研究了SiO