低熱導率硅酸鋁纖維復合隔熱材料研究.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域獲得了較廣泛的應用。然而，為了滿足新型設備的隔熱要求，硅酸鋁纖維的耐溫和隔熱性能需要得到進一步的改善。本研究的目的是研制一種低熱導率的硅酸鋁纖維復合隔熱材料，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合隔熱材料，研究了影響熱導率變化的因素。用掃描電子顯微鏡對硅酸鋁纖維復合隔熱材料的微觀結(jié)構(gòu)進行了分析，探討了復合隔熱材料的隔熱機理，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率硅酸鋁纖維復合隔熱材料。在800℃時，硅酸鋁復合隔熱材料的

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

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特的反紅外隔熱性能，能夠大大降低復合隔熱材料高溫時的熱導率，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聚，因而在本實驗條件下并沒有明顯降低復合隔熱材料的熱導率。 6．