SiO2/Al2O3/ZrO2@C/CCs复合材料的制备及隔热性能研究

何延彤; 王佳艳; 吴倩倩; 李坤明; 王明磊; 巨安奇

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.12.001

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (12) : 1 -7. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.12.001

理论与研究

SiO₂/Al₂O₃/ZrO₂@C/CCs复合材料的制备及隔热性能研究

何延彤 ¹ ,
王佳艳 ¹ ,
吴倩倩 ¹ ,
李坤明 ¹ ,
王明磊 ¹ ,
巨安奇 ¹^,²^,^*

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Preparation and Thermal Insulation Properties Study of SiO₂/Al₂O₃/ZrO₂@C/CCs Composites

Yan-tong HE ¹ ,
Jia-yan WANG ¹ ,
QIAN-qian WU ¹ ,
Kun-ming LI ¹ ,
Ming-lei WANG ¹ ,
An-qi JU ¹^,²^,^*

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摘要

碳/碳复合材料（C/CCs）由于其质量轻、导热系数低、耐高温等优点，被认为是隔热应用中最有前途的材料之一。采用树脂浸渍的方式，将二氧化锆、纳米二氧化硅以及氧化铝作为功能性材料引入碳纤维毡/酚醛树脂复合材料中，制得具备优良隔热性能的二氧化硅/氧化铝/二氧化锆@碳/碳复合材料（SiO₂/Al₂O₃/ZrO₂@C/CCs），该材料在500 ℃条件下的热导率仅为0.135 W/（m·K）。探讨不同组分比例对隔热性能的影响，并对含不同金属氧化物的碳/碳复合材料表面形貌、力学性能和隔热性能进行对比分析。结果表明：较未加纳米无机材料的碳/碳复合材料，无机材料改性的复合材料隔热性能明显提升，热稳定性得到提高。当SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂ 3种无机材料协同作用时，提升效果最为明显，更利于复合材料在高温环境中的使用。