高温隔热用微纳陶瓷纤维研究进展

张晓山¹，王兵¹，吴楠²，韩成¹，吴纯治¹，王应德¹

1. 国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室2. 国防科技大学空天科学学院材料科学与工程系

摘 要：陶瓷纤维具有密度低、强度高、耐高温、抗氧化和耐机械震动性能好等优点,是空天飞行器、核能发电和化工冶金等热防护领域所需的关键高温隔热材料。传统陶瓷纤维直径粗（?>5μm）、脆性大、热导率高,在实际隔热领域应用中受到了极大限制。减小纤维直径,制备微纳陶瓷纤维,不仅有利于提高纤维力学性能,还有望改善其高温隔热性能,近年来引起了研究者的广泛关注。从微纳陶瓷纤维中影响热传输（气体热传导、固体热传导和辐射传热）的本征因素出发,有针对地进行组成和结构优化,进而改善其高温隔热性能,是当前微纳陶瓷隔热纤维研究的重点方向。本文结合国内外研究现状,在介绍微纳陶瓷纤维隔热机理的基础上,按照纤维的组成和结构特点将目前微纳陶瓷隔热纤维分为三类,即微纳陶瓷纤维气凝胶、中空/多孔微纳陶瓷纤维和复合微纳陶瓷纤维。对这三类不同特点的微纳陶瓷隔热纤维最新研究进展进行综述,并展望了微纳陶瓷隔热纤维的未来发展方向。

关键词：微纳陶瓷纤维;高温隔热;结构优化;纤维气凝胶;中空纤维;复合纤维;综述;