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随着科学技术的发展和新应用领域的开发,对材料提出了更高的要求;绝热材料作为材料研究领域的一个重要方向,越来越受到人们的重视。纳米多孔SiO2气凝胶隔热复合材料具有低导热系数、良好力学性能、低密度、易加工等优点,在航天飞行器热防护系统、军用热电池以及热力、化工、冶金、消防等领域都具有广阔的应用前景。迄今为止,国内外关于纳米孔超级绝热材料大多是以Si02气凝胶作为纳米孔的载体,SiO2气凝胶从结构上完全符合超级绝热材料的基本特征。SiO2气凝胶的微孔尺寸小于空气分子的平均自由程,从本质上切断了气体分子的热传导,而且微孔足够小,可有效控制气体对流传热。气凝胶的制备方法多采用超临界干燥工艺,但超临界干燥工艺复杂、成本高,而且有一定的危险性。因此,为了实现气凝胶的大规模生产及其在诸多领域的实际应用,研究低成本常压干燥工艺制备气凝胶非常必要;纯SiO2气凝胶的脆性很大,力学性能差,对其力学性能的提高也是现代绝热材料研究的主要方向。本文以正硅酸已酯(TEOS)为前驱体,乙醇和水为溶剂,采用HCl和NH3·H2O两步催化法,以莫来石纤维为增强材料,在溶胶-凝胶过程后,经过表面改性,采用常压干燥工艺、真空干燥工艺,制备了轻质纳米SiO2气凝胶/莫来石纤维复合材料。在莫来石纤维含量不变的情况下,分别对水的用量、乙醇的用量、甲酰胺的用量、反应温度及pH值等各条件对凝胶时间的影响作了讨论,得出当TEOS:ETHOS:H2O:甲酰胺=1:4:6:0.4时,能得到较为理想的复合材料。采用XRD、TG-DSC、IR、SEM、BET等测试方法对SiO2气凝胶/莫来石纤维复合材料的微观结构、形貌及化学组成进行了测试分析。结果表明所制备的样品为多孔、轻质、高比表面积的纳米复合材料。当纤维含量在0-20%的时候,平均密度在0.188-0.292g/cm3之间,比表面积在779.29-1046.73m2/g之间,孔径分布在3-14nm之间。对复合材料的热学性能进行表征,结果表明纯SiO2气凝胶的导热系数很低,为0.031W/mK,随着莫来石纤维的加入,当含量达到10%以后,复合材料的导热系数迅速增大。