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耐高温、高强度隔热复合材料研究进展 被引量：21
1
作者 瑚佩 姜勇刚 +3 位作者 张忠明 冯军宗 李良军 冯坚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期82-90,共9页
新型航天飞行器大面积热防护系统中,外部的防隔热层和机体内部冷结构之间一般需要用耐高温、高强度的隔热材料进行连接。在高温工业领域,隔热材料需要同时发挥隔热、承重功能。具有耐高温、高强度、低热导率性能的隔热材料在航空航天、... 新型航天飞行器大面积热防护系统中,外部的防隔热层和机体内部冷结构之间一般需要用耐高温、高强度的隔热材料进行连接。在高温工业领域,隔热材料需要同时发挥隔热、承重功能。具有耐高温、高强度、低热导率性能的隔热材料在航空航天、高温工业等领域具有广阔的应用前景。多孔陶瓷因为其独特的多孔结构,具有较高的孔隙率、较低的热导率,被广泛应用于隔热领域。但多孔陶瓷材料的高孔隙率导致其强度较低,因此,近年来除开发新型高强度多孔陶瓷材料外,主要从选择合适的增强纤维和制备工艺优化方面不断提高多孔陶瓷材料的强度。目前,以纤维为增强体的纤维增强多孔陶瓷基复合材料,或者以纤维为基体的纤维多孔陶瓷材料研究成果较为丰硕,在充分发挥多孔陶瓷低热导率优势的同时大幅度提高了材料的强度。在具有较低热导率的多孔陶瓷基复合材料中,纤维增强纳米孔气凝胶隔热复合材料具有独特的纳米孔结构,其孔隙率很高、热导率很低且具有一定的强度;纤维多孔陶瓷具有由纤维与粘结剂构成的微米孔,孔隙率较高,其热导率虽高于气凝胶隔热复合材料,但强度较高、耐温性较好;纤维增强氧化物陶瓷基复合材料强度很高、耐温性也较好,但孔隙率较低、热导率较高。本文归纳了国内外耐高温、高强度隔热复合材料的研究进展,分别对纤维增强气凝胶隔热复合材料、纤维多孔陶瓷隔热材料、纤维增强氧化物陶瓷基复合材料的制备方法与相关性能进行介绍,分析了耐高温、高强度隔热复合材料面临的问题并展望其前景。 展开更多
关键词 耐高温 高强度 隔热复合材料
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莫来石纤维增强SiO_2气凝胶隔热材料的制备 被引量：8
2
作者 董志军 涂红兵 +1 位作者 李轩科 袁观明 《当代化工》 CAS 2006年第3期166-168,172,共4页
以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶及超临界干燥技术制备了莫来石纤维增强SiO2气凝胶隔热材料,并系统地研究了HF催化剂以及溶剂等制备因素对气凝胶品质的影响。结果表明:HF催化剂、H2O、乙醇和甲酰胺用量对TEOS的水解缩聚反应有... 以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶及超临界干燥技术制备了莫来石纤维增强SiO2气凝胶隔热材料,并系统地研究了HF催化剂以及溶剂等制备因素对气凝胶品质的影响。结果表明:HF催化剂、H2O、乙醇和甲酰胺用量对TEOS的水解缩聚反应有较大影响,调节其配比可以制备具有不同密度的SiO2气凝胶隔热材料;添加甲酰胺可以调节凝胶内部网络结构,防止干燥时由于应力不均而开裂或破裂。 展开更多
关键词 SIO2气凝胶 莫来石纤维 隔热材料
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莫来石纤维增强SiO_2气凝胶隔热材料的制备工艺研究 被引量：7
3
作者 董志军 李轩科 袁观明 《应用化工》 CAS CSCD 2006年第6期440-442,共3页
以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，氢氟酸（HF）为催化剂，采用溶胶-凝胶法及超临界干燥技术制备了莫来石纤维增强SiO2气凝胶隔热材料，研究了HF催化剂、溶剂等制备因素对溶胶．凝胶过程的影响。结果表明，加入HF可以大大加快凝胶化过程，... 以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，氢氟酸（HF）为催化剂，采用溶胶-凝胶法及超临界干燥技术制备了莫来石纤维增强SiO2气凝胶隔热材料，研究了HF催化剂、溶剂等制备因素对溶胶．凝胶过程的影响。结果表明，加入HF可以大大加快凝胶化过程，使凝胶时间从几小时缩短至几分钟；溶剂EtOH对凝胶化过程有明显的抑制作用，凝胶时间随其用量的增加而增加；H2O对凝胶化过程的影响比较复杂，凝胶时间随其用量的增加先减后增，转折点处水硅摩尔比为5：1；气凝胶制备过程中加入甲酰胺可以调节凝胶内部网络结构，防止干燥时由于应力不均而开裂或破裂；适宜的原料配比（摩尔比）为：TEOS：H2O：HF：EtOH：甲酰胺=1：（4～6）：（0．05～0．1）：（3～6）：（0．3～0．5）。 展开更多
关键词 SIO2气凝胶 莫来石纤维 隔热材料
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快速制备纳米SiO2粉末基隔热复合材料的研究进展及展望 被引量：6
4
作者 张凤云 姜勇刚 +2 位作者 冯军宗 李良军 冯坚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期11043-11048,共6页
纳米气凝胶隔热复合材料是一种隔热性能优异的纳米复合材料,广泛应用于航空宇航、石油化工、建筑保温隔热领域,但是较高的成本和复杂的超临界或常压干燥技术限制了其在隔热领域的应用。纳米SiO2粉末基复合材料采用纳米SiO2粉末为基体,... 纳米气凝胶隔热复合材料是一种隔热性能优异的纳米复合材料,广泛应用于航空宇航、石油化工、建筑保温隔热领域,但是较高的成本和复杂的超临界或常压干燥技术限制了其在隔热领域的应用。纳米SiO2粉末基复合材料采用纳米SiO2粉末为基体,陶瓷纤维作增强材料,加入粘接剂、表面活性剂等添加剂,通过干法或者湿法成型实现快速制备,制备过程不需要复杂的干燥技术,相比纳米气凝胶隔热材料具有更低的成本,是一种极具发展潜力的纳米隔热复合材料。然而,由于纳米SiO2粉末基复合材料采用纳米SiO2粉末为基体,导致材料力学性能明显低于纳米气凝胶隔热复合材料;添加增强纤维和粘接剂可以提高材料的力学性能,但是其隔热性能明显下降。因此,近年来研究者们主要从优化制备工艺方面不断尝试,在充分发挥纳米SiO2粉末基复合材料低热导率优势的同时提高其力学性能。目前,纳米SiO2粉末基隔热复合材料的快速制备方法主要包括干法成型工艺和湿法成型工艺两类。其中,干法模压成型工艺应用较早,工艺成熟,制备的SiO2粉末基隔热复合材料具有较低的热导率,但成型压力较大,生产复杂形状产品的难度较大。湿法成型工艺主要有模压成型和浇筑成型两种方法,湿法模压成型相比干法模压成型具有更好的分散效果,但增加了工艺的复杂性;浇筑成型工艺简单,可成型复杂异性产品,为纳米SiO2粉末基隔热复合材料的快速制备提供了更多选择。本文综述了纳米SiO2粉末基隔热复合材料的快速制备方法及其研究进展,分别对干法成型工艺和湿法成型工艺进行介绍,分析了纳米SiO2粉末基复合材料面临的问题,对其未来发展趋势进行了展望,以期为快速制备高性能、低成本的新型纳米SiO2粉末基隔热复合材料提供参考。 展开更多
关键词 快速制备 纳米SIO 2粉末 隔热复合材料
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竹纤维/聚丙烯复合材料密度对其保温和力学性能的影响 被引量：6
5
作者 唐启恒 王云飞 郭文静 《木材工业》 北大核心 2018年第2期45-48,共4页
为促进结构保温材料的可持续发展,以竹纤维和聚丙烯纤维为原料,制备不同密度的竹纤维/聚丙烯纤维保温复合材料,并探讨该材料作为结构保温板(SIPs)芯材的可行性。结果表明:随着密度增加,复合材料的力学性能增加,保温性能呈先升后降的趋势... 为促进结构保温材料的可持续发展,以竹纤维和聚丙烯纤维为原料,制备不同密度的竹纤维/聚丙烯纤维保温复合材料,并探讨该材料作为结构保温板(SIPs)芯材的可行性。结果表明:随着密度增加,复合材料的力学性能增加,保温性能呈先升后降的趋势;综合考虑复合材料的保温性能和力学性能,当复合材料密度为0.20 g/cm^3时,可用来代替聚苯乙烯泡沫作为结构保温板的芯材。 展开更多
关键词 竹纤维 聚丙烯纤维 密度 保温复合材料 结构保温板 性能
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Z-pin增强防隔热复合材料研究现状及发展趋势
6
作者 胡泽辉 李勇 +2 位作者 还大军 韩冰 郭达 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第9期125-132,共8页
未来新型航天飞行器具有飞行速度快、航行时间长等特点,已成为世界各航天大国的重要研究热点。为保障飞行器在长时间承受气动加热条件下安全飞行,防隔热复合材料的应用起到至关重要的作用。目前,针对航天飞行器防热复合材料存在层间性... 未来新型航天飞行器具有飞行速度快、航行时间长等特点,已成为世界各航天大国的重要研究热点。为保障飞行器在长时间承受气动加热条件下安全飞行,防隔热复合材料的应用起到至关重要的作用。目前,针对航天飞行器防热复合材料存在层间性能薄弱、制备效率低,隔热陶瓷基复合材料夹层结构芯材性能薄弱、采用手工缝合增强的现状,文章从设计、制备及应用等方面分析总结了国内外防隔热复合材料及Z-pin增强技术研究现状,提出了我国未来Z-pin增强防隔热复合材料技术的发展趋势。 展开更多
关键词 复合材料 航天飞行器 防隔热复合材料 Z-PIN
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弹箭用先进复合材料研究进展 被引量：1
7
作者 马开宝 高守臻 +4 位作者 李大勇 辛全友 罗长宏 王晓立 庞旭堂 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期99-101,共3页
介绍了弹箭用先进复合材料的分类,分析了各类不同的轻质复合材料和热防护复合材料的应用现状及种类,结合弹箭武器应用阐明了先进复合材料的发展趋势。
关键词 轻质复合材料 热防护复合材料 弹箭武器 发展趋势
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丙烯酸酯基隔音复合材料热分解动力学研究 被引量：1
8
作者 李博弘 曹先启 +6 位作者 陈泽明 孙跃龙 贾晓莹 关悦瑜 王超 张雪 徐鑫 《化学与粘合》 CAS 2019年第6期431-433,437,共4页
使用动态机械热分析仪(DMA)分析了丙烯酸酯基隔音复合材料的使用温域,采用热重分析法(TG),在空气气氛下分别以5,10,20,30,40℃/min的升温速率对丙烯酸酯基隔音复合材料的热分解进行了分析。实验结果表明丙烯酸酯基隔音复合材料的使用温... 使用动态机械热分析仪(DMA)分析了丙烯酸酯基隔音复合材料的使用温域,采用热重分析法(TG),在空气气氛下分别以5,10,20,30,40℃/min的升温速率对丙烯酸酯基隔音复合材料的热分解进行了分析。实验结果表明丙烯酸酯基隔音复合材料的使用温域为-37.1~80℃,在空气中300℃失重率为1.3%~4.5%;采用Kissinger方程和Flynn-Wall-Ozawa方程对丙烯酸酯基隔音复合材料热分解动力学常数进行了计算,分别得出丙烯酸酯基隔音复合材料的热分解活化能为207.45kJ/mol和207.59kJ/mol。 展开更多
关键词 丙烯酸酯 隔音复合材料 热分解 动力学
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用于纤维隔热复合材料高发射率涂层的微观结构与性能研究(英文) 被引量：1
9
作者 武勇斌 赫晓东 +2 位作者 李明伟 何飞 钟业盛 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S3期323-325,共3页
以自制的硅溶胶、硼硅玻璃粉,MoSi_2和SiB_4为原料制成涂料,通过喷涂的方法在纤维隔热复合材料基体上制备一种新的涂层。采用电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和发射率测试仪对涂层的微观结构和性能进行表征。结果表明,涂层表面致密且... 以自制的硅溶胶、硼硅玻璃粉,MoSi_2和SiB_4为原料制成涂料,通过喷涂的方法在纤维隔热复合材料基体上制备一种新的涂层。采用电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和发射率测试仪对涂层的微观结构和性能进行表征。结果表明,涂层表面致密且.厚度在200μm左右。MoSi_2和SiB_4提高了涂层的高温发射率,不仅使涂层具有内聚力,而且使涂层和基体具有优良的结合强度。涂层和基体的热膨胀系数匹配很好,提高了涂层的抗热震性。涂层的发射率值高于0.80,并且随着使用温度升高而增大。 展开更多
关键词 高发射率 涂层 纤维隔热复合材料
原文传递
国产低导热PAN基碳纤维制备及其在绝热材料的应用 被引量：1
10
作者 曹莉娟 吕晓轩 +2 位作者 朱家麟 邹德荣 杨禹 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期747-752,共6页
为拓展碳纤维在绝热材料领域的应用,将实验室自制原丝通过低温炭化工艺制备得到了低导热聚丙烯腈(PAN)基碳纤维,分析了该碳纤维的化学组成、微观结构、表面形貌、热性能和力学性能等;并制备了低导热碳纤维增强酚醛树脂橡胶基绝热材料,... 为拓展碳纤维在绝热材料领域的应用,将实验室自制原丝通过低温炭化工艺制备得到了低导热聚丙烯腈(PAN)基碳纤维,分析了该碳纤维的化学组成、微观结构、表面形貌、热性能和力学性能等;并制备了低导热碳纤维增强酚醛树脂橡胶基绝热材料,探讨其热性能和烧蚀性能的变化规律和影响因素。结果表明,采用低温炭化,碳纤维的碳元素含量和结晶度相对较低,导致其热性能和力学性能较差,其中热导率最大可比MT300碳纤维降低46.9%,但有利于绝热材料的制备。炭化温度为900℃时,碳纤维绝热材料的热导率比MT300碳纤维绝热材料降低23.4%,线烧蚀率提高39.5%。该材料的制备工艺及关键性能参数可为国产碳纤维在固体火箭发动机内热防护领域的应用提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 低导热 碳纤维 微观结构 热性能 绝热材料
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