·新材料新工艺·
锆英石对纳米SiO,多孔绝热材料绝热性能的影响
封金鹏
倪文”高香珍
陈德平！
(1北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)
胡子君2
(2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）
文摘降低红外辐射传热是解决纳米SiO,多孔绝热材料高温绝热性能差的关键。本文探讨了铸美石作为红外遮光剂对纳米SiO，多孔绝热材料绝热性能的影响。结果表明：微米级铬英石的引入，可大幅降低红外辐射传热，显著提高材料高温绝热性能，当掺加35%错英石时，可将材料500℃时热导率从0.119W/（m·K）降低至0.053W/(m·K)。同时对锆英石的红外遂光机理进行了探讨和分析。
关键词错英石，纳米SiO,粉体，遮光剂，热导率
Effect of Zircon onThermal InsulatingProperties of Nano SilicaPorous
ThermalInsulatingMaterial
Feng Jinpeng"
.ChenDeping
NiWen'
Gao Xiangzhen'
Hu Zijun?
(1 Civil & Environmental Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083)(2National Key Laboratory of Advanced Functional Composite Materials, Aerospace Research Institute of
Materials & Processing Technology, Beijing 100076)
AbstractThe reduction of radiation transfer is the key to improve thermal insulating properties of nano silica porous thermal insulating material at high temperatures, The effect of zircon on thermal insulating properties was in-vestigated. The results show that the introduction of micro-zircon can greatly reduce IR radiation transfer and improve assee conductivity can decrease from 0.119 W/(m·K) to 0.053 W/(m·K) at 500℃. In addition, the mechanism of IR opacification of zircon is also discussed and analyzed.
KeywordsZircon，Nano silica powder，Opacifier，Thermal conductivity
前盲 1
纳米SiO,多孔绝热材料是以非晶纳米SiO,粉体为基体材料，采用干法成型工艺制备而成的新型隔热材料。该材料具有轻质、孔隙率高、力学性能好、热导率低等优点，可广泛应用于冶金、建筑、化工和航天等领域[1-2)。目前，Microtherm、Porextherm、Ego等多家国外公司已成功开发出此类产品，国内尚没有此方面的公开报道。因此，纳米SiO,多孔绝热材料的研制不仅可以满足国内市场的需求，也可为我国航天事业的发展提供可靠的技术支持。
纳米SiO,多孔绝热材料在较低的温度下使用时
绝热性能优异，但在中高温环境下热导率迅速攀升，绝热性能变差。究其原因，主要是因为在中高温环境下热量传递主要以辐射传热为主，而非晶态纳米 Si0,粉末对0.75~6um波段红外热辐射几乎透明[2-3]。本文以锆英石作为红外遮光剂，考赛了锆英石对纳米SiO,多孔绝热材料绝热性能的影响。采用 XRD、TEM、热导率测定等方法对材料进行表征，并对锆英石红外遮光机理进行初步探讨。
2实验 2.1原料
实验采用的基体材料为无定形纳米SiO,粉末，比表
收稿日期：20090920
基金项目：先进功能复合材料技术国防科技重点实验室基金资助（9140C56060C56）
作者简介：封金需，1979年出生，博士研究生，主要从事纳米绝热材料研究工作。E-mail：goldminer@sina
—20
万方数据
http://www.yhclgy.com宇航材料工艺2010年第2期