无码日韩精品一区二区免费暖暖,久久精品国产精品亚洲,开心播播网,女人床技48动态图,国产精品无码免费专区午夜

氧化鋁-氧化硅氣凝膠的低密度、耐高溫、低熱導特性使其在高溫隔熱保溫領域具有廣闊的應用前景，阻礙其發展和應用的主要瓶頸在于脆性大、高溫熱導率較高、制備工藝復雜。2008年以來，研究人員以陶瓷纖維（石英纖維、莫來石纖維、氧化鋯纖維等）或硼酸鋁晶須與氧化鋁-氧化硅氣凝膠進行復合，顯著提高了氣凝膠的力學性能和高溫隔熱性能。然而，目前報導的氧化鋁-氧化硅氣凝膠隔熱復合材料制備過程包括溶劑置換、凝膠改性、纖維清洗或多孔骨架制備等諸多步驟，制備工藝仍較為復雜；同時，材料高溫熱導率仍然偏高，且最高使用溫度不超過1300℃。

為此，國(guo)防(fang)科技(ji)大學馮堅(jian)(jian)團隊提(ti)出了(le)一種簡(jian)便的溶膠(jiao)(jiao)-浸漬-凝膠(jiao)(jiao)（SIG）和(he)超臨(lin)界(jie)干燥（SCFD）策略，開發出新(xin)型耐1500℃高強(qiang)韌低熱導氧化鋁-氧化硅(gui)氣凝膠(jiao)(jiao)隔熱復(fu)合材料(liao)。相關(guan)論文(wen)以題為“Thermally insulating,fiber-reinforced alumina–silica aerogel composites with ultra-low shrinkage up to 1500°C”發表在Chemical Engineering Journal上，論文(wen)第一作者為彭飛博士(shi)，姜勇(yong)剛副研(yan)究員和(he)馮堅(jian)(jian)研(yan)究員為論文(wen)的共同通訊(xun)作者。

論文鏈接(jie)：//doi.org/10.1016/j.cej.2021.128402

該團隊以氧(yang)化(hua)鋁–氧(yang)化(hua)硅(gui)溶膠直接浸漬莫來石纖(xian)維形成凝膠/纖(xian)維復合體，然后經超臨(lin)界干(gan)燥和熱處理獲得(de)了(le)(le)耐1500℃高強韌低熱導(dao)氧(yang)化(hua)鋁-氧(yang)化(hua)硅(gui)氣(qi)凝膠隔熱材料，制備過程摒棄了(le)(le)溶劑置換、凝膠改性等傳統步驟，工(gong)藝過程大為簡化(hua)（圖1）。

圖1氧化鋁–氧化硅氣凝膠隔熱復合材料制備工藝流程

氧化鋁(lv)–氧化硅氣(qi)凝膠隔熱(re)復合材料表現出優異的耐高溫、高強韌特性(xing)。在空氣(qi)氣(qi)氛下，采用纖維密(mi)度(du)為(wei)0.20-0.35g/cm3制(zhi)備的復合材料經1200～1500℃熱(re)處(chu)理(li)2h后(hou)(hou)，均未(wei)發(fa)生變(bian)形(xing)和開裂(lie)現象，且1500℃熱(re)處(chu)理(li)后(hou)(hou)材料厚度(du)收縮率最(zui)低可達0.9%（圖2）；低密(mi)度(du)（<0.4g/cm3）的復合材料還(huan)具有良好的高強韌性(xing)能，材料壓縮應力高達0.31MPa（10%應變(bian)），彎曲(qu)強度(du)達到0.82MPa，經重量為(wei)1.28噸的汽車碾壓后(hou)(hou)，仍(reng)保持完好（圖3）。

圖2氧化鋁–氧化硅氣凝膠隔熱復合材料的耐溫性能：經高溫處理（2h）后的外觀：(a)1200℃、(b)1300℃、(c)1400℃和(d)1500℃（纖維密度分別為0.15、0.20、0.25、0.30、0.35g/cm3）；高溫處理后材料厚度收縮率隨(e)纖維密度和(f)處理溫度的變化

圖3氧化鋁–氧化硅(gui)氣凝(ning)膠(jiao)隔熱復合材料(liao)的(de)力(li)學性能：(a)壓(ya)(ya)縮(suo)應(ying)力(li)-應(ying)變(bian)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)、(b)彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)應(ying)力(li)-位(wei)移(yi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)、(c)拉伸應(ying)力(li)-位(wei)移(yi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)；經(d)壓(ya)(ya)縮(suo)、(e)彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)和(he)(f)拉伸強度測(ce)試前、后的(de)外觀；(g)壓(ya)(ya)縮(suo)、彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)和(he)拉伸強度隨纖維密度的(de)變(bian)化；(h)汽車(che)碾壓(ya)(ya)試驗

進(jin)一(yi)步(bu)的室溫和高溫熱導(dao)(dao)率(lv)(lv)測試結(jie)果表(biao)明（圖4），氧化鋁(lv)–氧化硅(gui)氣凝(ning)膠隔熱復合材料(liao)在室溫～1200℃時(shi)的熱導(dao)(dao)率(lv)(lv)顯著低于同(tong)類材料(liao)，1200℃時(shi)最低達(da)到0.082W/(m·K)，比同(tong)類材料(liao)最低值還優25%。這是(shi)因為介(jie)孔結(jie)構(gou)的氧化鋁(lv)–氧化硅(gui)氣凝(ning)膠能夠(gou)有效抑(yi)制氣態(tai)熱傳導(dao)(dao)，莫來石纖維(wei)能夠(gou)顯著遮(zhe)擋(dang)高溫紅外輻(fu)射，兩者的協同(tong)作用賦予材料(liao)極低的熱導(dao)(dao)率(lv)(lv)。

圖4氧化(hua)鋁(lv)–氧化(hua)硅氣凝(ning)膠隔熱(re)復(fu)合材料的熱(re)導(dao)率(lv)：(a)常溫(wen)熱(re)導(dao)率(lv)隨(sui)纖維密(mi)度的變化(hua)；(b)常溫(wen)熱(re)導(dao)率(lv)隨(sui)空氣壓力的變化(hua)；高溫(wen)熱(re)導(dao)率(lv)隨(sui)(c)溫(wen)度和(d)纖維密(mi)度的變化(hua)；(e)復(fu)合材料的傳熱(re)機制；(f)復(fu)合材料熱(re)導(dao)率(lv)與同類材料的對比

氧化(hua)(hua)鋁–氧化(hua)(hua)硅氣凝膠(jiao)隔熱(re)(re)(re)(re)復合材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)表現出了優異的高(gao)溫隔熱(re)(re)(re)(re)性(xing)能(neng)，經1500℃單面(mian)加熱(re)(re)(re)(re)15min后，外觀和(he)尺寸幾(ji)乎無變化(hua)(hua)，材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)中的氣凝膠(jiao)仍然保(bao)持介(jie)孔結構和(he)片(pian)葉狀(zhuang)形貌，化(hua)(hua)學組(zu)成亦變化(hua)(hua)很(hen)小(xiao)；厚度為18mm的材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)熱(re)(re)(re)(re)面(mian)和(he)冷面(mian)溫度差(cha)高(gao)達(da)1120℃（圖5）。該材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)適(shi)用于1500℃有(you)氧環(huan)境下高(gao)溫隔熱(re)(re)(re)(re)保(bao)溫領域應(ying)用。

圖5石(shi)英燈單面(mian)加熱(re)試(shi)驗：加熱(re)后材料的(a)宏觀形(xing)貌和(he)(he)材料(b)冷面(mian)、（c）熱(re)面(mian)位(wei)置的微(wei)觀形(xing)貌；材料冷面(mian)、熱(re)面(mian)位(wei)置的(d)X射線衍射圖譜和(he)(he)(e)紅外(wai)吸收光譜；(f)熱(re)面(mian)溫(wen)度和(he)(he)冷面(mian)溫(wen)升曲線（冷面(mian)的實時(shi)溫(wen)度和(he)(he)初始溫(wen)度的差(cha)值）