低温真空环境下不同密度二氧化硅气凝胶复合材料隔热性能研究

艾素芬; 王帅; 杨庚翔; 洪崧; 邱家稳; 孟昊轩; 刘佳

doi:10.13543/j.bhxbzr.2023.01.008

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (01) : 65 -71. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2023.01.008

低温真空环境下不同密度二氧化硅气凝胶复合材料隔热性能研究

艾素芬, 王帅, 杨庚翔, 洪崧, 邱家稳, 孟昊轩, 刘佳

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摘要

以正硅酸乙酯、乙醇等为原料，采用溶胶-凝胶反应和超临界干燥工艺制备了密度分别为30、80、120、260、320 kg/m~3的纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料，分别在常压、25℃下以及真空、-130～25℃的条件下测定了所制备的气凝胶复合材料的导热系数，研究了复合材料的密度及组成对于气凝胶材料隔热性能的影响规律。结果表明：在常压、25℃条件下，在不同密度的气凝胶复合材料中，密度为120 kg/m~3的气凝胶复合材料的导热系数最小(0.013 W/(m·K));密度为30、80、120 kg/m~3的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而减小；密度为120、260、320 kg/m~3的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而增大。在真空、-130～25℃的条件下，密度为120 kg/m~3的气凝胶复合材料的导热系数最小；密度为30、80、120 kg/m~3的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而减小。在130℃时，由于密度为320 kg/m~3的气凝胶复合材料采用了抗辐射性能优异的预氧丝增强纤维，因此其导热系数最小(0.006 2 W/(m·K))。