耐高温气凝胶隔热材料的研究进展

• 作者: 吴晓栋 崔升 沈晓冬 焦健 王岭 邵高峰
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 隔热材料 氧化物气凝胶 有机炭气凝胶 碳化物气凝胶
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 材料综述
• 页码范围: 102-108
• 页数: 7页
• 分类号: TB3
• 字数: 5730字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/j.issn.1005-023X.2015.09.017

摘要

气凝胶极高的孔隙率有效降低了材料的固相热传导,孔径主要分布在介孔范围内(2～50 nm),有效抑制了气相传热,而遮光剂的引入可起到很好的反射、吸收和再散射作用,进一步降低气凝胶的辐射热传导,从而使得气凝胶材料具备极低的热导率,是一种优质的高效隔热材料.根据组分的不同,气凝胶主要可分为氧化物气凝胶、炭气凝胶和碳化物气凝胶.氧化物气凝胶材料在高温区(＞1000℃)容易发生晶型转变及颗粒的烧结,其耐温性相对较差,但是其在中高温区(＜1000℃)具备较低的热导率.炭气凝胶材料在真空或惰性氛围下耐温性最高可达3000℃,2000℃下热导率低至o.601 W·m-1·K-1,密度可调,但是该材料在有氧氛围下容易发生烧蚀,这需要通过涂覆某些抗氧化性涂层来加以有效解决.碳化物气凝胶材料目前研究较为匮乏,报道最多的是碳化硅气凝胶,但是也仅限于对该材料的制备与表征,而对于其热学性能方面的研究仍然较少.主要介绍了这三大类耐高温气凝胶隔热材料的研究进展,并对其未来的发展方向进行了展望.