纳米隔热材料的热导率变化规律
来源期刊：宇航材料工艺2019年第2期
论文作者：杨海龙 胡子君 胡胜泊 王晓婷 孙陈诚
文章页码：30 - 35
关键词：纳米隔热材料;热导率;炭黑;极限真空;气压;
摘 要：为认识和掌握纳米隔热材料的热导率变化规律,以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源、炭黑为遮光剂、石英纤维为增强体,采用溶胶-凝胶工艺结合超临界干燥技术制备了纳米隔热材料,并采用热导率测试仪、N2吸附-脱附、SEM、激光粒度仪对材料进行了表征。测试结果表明:未添加炭黑的材料常压热导率随表观密度的变化以203 kg/m3为分界点,分界点之前随表观密度的增大线性降低,分界点之后则随表观密度的增大线性升高,并且后一阶段较前一阶段变化快。孔隙率相同时,常压热导率随炭黑含量的增加先降低后稍有升高,极限真空热导率逐渐降低,而常压条件下的气相热导率增大。在半对数坐标系中,气相热导率随环境气压的下降而降低,并且依据降低速率可以划分为三个阶段,101.325～30 kPa之间下降最快,且变化值约为6 mW/（m·K）;30～0.1 kPa之间下降较快,且变化值约为2 mW/（m·K）;0.1～0.01 kPa之间下降最慢,且基本可以忽略不计。材料常压热导率最低值为16.62 mW/（m·K）,添加5wt%的炭黑后可以进一步降低至14.50 mW/（m·K）。
杨海龙，胡子君，胡胜泊，王晓婷，孙陈诚
航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术重点实验室
摘 要：为认识和掌握纳米隔热材料的热导率变化规律,以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源、炭黑为遮光剂、石英纤维为增强体,采用溶胶-凝胶工艺结合超临界干燥技术制备了纳米隔热材料,并采用热导率测试仪、N2吸附-脱附、SEM、激光粒度仪对材料进行了表征。测试结果表明:未添加炭黑的材料常压热导率随表观密度的变化以203 kg/m3为分界点,分界点之前随表观密度的增大线性降低,分界点之后则随表观密度的增大线性升高,并且后一阶段较前一阶段变化快。孔隙率相同时,常压热导率随炭黑含量的增加先降低后稍有升高,极限真空热导率逐渐降低,而常压条件下的气相热导率增大。在半对数坐标系中,气相热导率随环境气压的下降而降低,并且依据降低速率可以划分为三个阶段,101.325～30 kPa之间下降最快,且变化值约为6 mW/（m·K）;30～0.1 kPa之间下降较快,且变化值约为2 mW/（m·K）;0.1～0.01 kPa之间下降最慢,且基本可以忽略不计。材料常压热导率最低值为16.62 mW/（m·K）,添加5wt%的炭黑后可以进一步降低至14.50 mW/（m·K）。
关键词：纳米隔热材料;热导率;炭黑;极限真空;气压;
