PAN預(yù)氧化纖維氈-SIO2氣凝膠復(fù)合材料的制備及隔熱性能研究.pdf

1、能源短缺已經(jīng)成為影響人類發(fā)展的重大問(wèn)題，人類在不斷尋求開(kāi)發(fā)新能源的同時(shí)也更加注重能源節(jié)約，而節(jié)約能源最直接最有效的途徑就是進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)隔熱材料的開(kāi)發(fā)和利用，特別是對(duì)于高效可靠、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、復(fù)合型隔熱材料的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。因此，本課題的研究涉及一種PAN預(yù)氧化纖維氈/SiO2氣凝膠隔熱復(fù)合材料。
　　作為碳纖維中間產(chǎn)品的PAN預(yù)氧化纖維，因其耐熱、低導(dǎo)熱、低成本而被應(yīng)用于本課題研究，首先通過(guò)針刺非織造工藝制備了PAN預(yù)氧化纖

2、維氈，并且探索研究了針刺道數(shù)、針刺深度以及針刺頻率對(duì)預(yù)氧化纖維氈常溫及較高溫度下隔熱性能的影響。結(jié)果表明針刺工藝參數(shù)影響預(yù)氧化纖維氈的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而引起隔熱性能的變化。另外，預(yù)氧化纖維氈的穩(wěn)態(tài)溫差與使用溫度之間呈線性關(guān)系。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)分析得出了具有最優(yōu)隔熱性能的預(yù)氧化纖維氈最佳制備工藝，最佳制備工藝為:針刺道數(shù)為2道、針刺深度為8mm、針刺頻率為140刺/min。
　　以預(yù)氧化纖維氈為基體材料，采用涂層工藝引入分散介質(zhì)為空氣的Si

3、O2氣凝膠微粒。研究了SiO2氣凝膠含量對(duì)氣凝膠涂層隔熱氈常溫及較高溫度下隔熱性能的影響。結(jié)果表明在較高溫度下預(yù)氧化纖維基氣凝膠隔熱氈隔熱效果優(yōu)于預(yù)氧化纖維氈，從常溫及較高溫度下氣凝膠涂層隔熱氈隔熱性能來(lái)看，氣凝膠的加入量都有一個(gè)最大值點(diǎn)。而且氣凝膠涂層隔熱氈穩(wěn)態(tài)溫差與使用溫度呈現(xiàn)線性關(guān)系。
　　鑒于SiO2氣凝膠在較高溫度下紅外輻射的全透過(guò)性，進(jìn)一步在氣凝膠涂層復(fù)合材料中引入紅外遮光劑SiC制得復(fù)合涂層氣凝膠隔熱氈，研究了SiO