热处理对纤维增强SiO,气凝胶性能的影响
孙陈诚
胡子君
吴文军
姚先周
宋兆旭
（航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室，北京100076）
文摘采用溶胶一凝胶法制备了纤维增强SiO,气凝胶隔热材料，对基体SiO,气凝胶及复合材料进行不同温度的热处理。利用扫描电镜、比表面积和孔径测试仪和导热仪等手段对处理后材料的微观结构和常温隔热性能进行表征。结果表明：复合材料经低于700℃处理后，材料基体的微观结构略有变化，常温隔热性能基本保持不变；经1000℃处理的纳米结构发生了烧结、纳米孔含量减少，常温隔热性能显著降低。
关键词隔热材料,SiO,气凝胶，微观结构
InfluenceofHeatTreatmentonPropertiesofSilicaAerogels
ReinforcedbyCeramicFibers
SunChenchengHuZijunWuWenjun
YaoXianzhouSongZhaoxu
( National Key Laboratory of Advanced Functional Composite Materials,Aerospace Research
Institute of Materials & Processing Technology,Beijing100076)
Abstract SiO, aerogels reinforced by ceramic fibers were prepared by sol-gel method. Both the SiO, aerogels and the composite were treated under different temperatures. SEM,N, adsorption-desorption and thermal conductivity device were adopted to characterize the structure and thermal conductivity properties of the prepared materials. The re-sults show that the microstructure changes little after heating under 700°C and the heat insulation properties maintains almost unchanged. However,after heat treatment at 1 00o°C ,the heat insulation properties decreased,nano-microstruc-tures sintered and the amount of pores reduced.
Key wordsHeat-insulating materials,SiO, aerogels,Microstructures
1前言
二氧化硅气胶的孔隙率>80%，热导率较低[0.02W/（m·K)]，是一类新型隔热材料[1-2]，其使用温度可达600℃[3]。目前，对二氧化硅气凝胶高温结构变化及其对性能影响报道较少。
本文采用溶胶-凝胶法制备纤维增强SiO,气凝胶隔热材料，在不同温度下对基体SiO,气凝胶及复合材料进行热处理，通过微观结构的观察和孔径、比表面积的测试，研究了处理温度对气凝胶微观结构的影响；结合纤维增强气凝胶常温热导率的表征，对处
理温度与材料常温隔热性能的关系进行了研究。 2实验
2.1原材料
正硅酸乙酯（TEOS），乙醇（EtOH），均为分析纯；盐酸，HCI体积分数37%；氨水，NH，体积分数26%，
以上均由北京化工厂生产；去离子水及纤维增强体，自制。
2.2样品制备
按比例取TEOS、EtOH、去离子水，搅拌均匀，同时加人盐酸调节pH值，在水浴中加热4h，冷却后补加一定量的EtOH和去离子水，搅拌均匀后加入氨水再次调节pH值。部分密封保存，制备成纯凝胶制品；一部分通过真空浸渍工艺与纤维增强体制备成复合材料凝胶制品。待凝胶制品置换、老化完成后，以无水乙醇为于燥介质对凝胶制品进行超临界干燥，得到气凝胶及其复合材料。
将气凝胶及其复合材料放人一定温度马弗炉内，
恒温处理30min，然后取出冷却至室温。 2.3性能测试
采用Appolo-300扫描电镜观察气凝胶的微观
66006060
作者简介：孙陈诚，1979年出生，硕土，工程师，主要从事高效隔热复合材料方面的研究。E-mail：sunyahua2005@yahoo.com.cn
http://www.yhelgy.com宇航材料工艺2010年第2期
万方数据
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