复合结构隔热材料的制备与性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:Dream_624727
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
常见的纤维类隔热材料有石棉、岩棉、玻璃纤维、硅酸铝纤维、高硅氧纤维和氧化铝纤维等。这些材料具有低热导率、轻容重、高热容、易加工成型和良好的力学性能等特点。但单一的传统纺织材料不能满足高温下防火装备的耐高温隔热要求。SiO2气凝胶具有优异的隔热性能,但在高温时对传递热辐射能量的红外电磁波具有穿透性,其辐射热导率会随温度升高而迅速增加。此外,SiO2气凝胶的强度很低,限制了其实际应用。本论文采用具有热反射性能的材料为填料,对耐高温无机面料进行涂层,探讨了涂层面料的热性能;将SiO2气凝胶中掺杂遮光剂并填充到三维间隔织物中,研制了具有良好隔热性能和物理性能的SiO2气凝胶复合材料。然后将两种材料复合起来,制成具有良好隔热性能的复合材料。以六钛酸钾晶须和二氧化钛等红外反射材料为涂层填料,玄武岩织物和石英织物等无机织物为基布,制备了六钛酸钾晶须/玄武岩涂层、六钛酸钾晶须/石英涂层、二氧化钛/玄武岩涂层和二氧化钛/石英涂层等涂层面料。并对涂层面料进行了热性能测试和力学性能测试,同时,将涂层织物和铝箔镀层织物相互组合,测试组合面料的TPP值。研究结果显示,在涂层厚度保持一致的情况下,随着涂层中功能粒子含量增加,涂层织物的反热辐射性能、隔热性能逐渐增加,断裂强力和撕裂强力逐渐下降。随着涂层中功能粒子含量的逐渐增加,涂层织物热面的温度逐渐降低,主要是因为涂层中功能粒子具有反红外辐射的作用。随着功能粒子含量的增加,具有反红外辐射作用的粒子也增多,涂层织物表现出优良的反红外辐射特性。但是,当涂层中功能粒子的含量超过10%时,涂层织物的热面温度下降率几乎不变,是由于功能粒子含量较多,分子间范德华力增加,进而引起功能粒子团聚,起反射作用的粒子减少。当功能粒子含量为10%时,TiO2涂层织物表面的温度下降约20.8%,冷热面温差最高提高了约40%,K2Ti6O13晶须涂层织物表面的温度下降约23.1%,冷热面温差最高提高了约120%。因此,所制备的涂层织物具有良好的反热辐射隔热性能。TPP测试结果表明,以涂层面料为组合面料的外层时TPP值大于以铝箔镀层织物为组合面料外层时的TPP值,并且TPP值都大于28。说明涂层面料具有良好的反热辐射和隔热性能。以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,无水乙醇(EtOH)为溶剂,盐酸和氨水分别作为酸碱两步法中的酸性和碱性催化剂,N,N-二甲基甲酰胺为化学干燥控制剂(DCCA),三甲基氯硅烷为表面修饰剂,六钛酸钾晶须为遮光剂,三维间隔织物为复合材料骨架,制备SiO2干凝胶和掺杂六钛酸钾晶须SiO2干凝胶填充三维间隔织物(三维间隔复合材料)。然后对SiO2干凝胶进行扫描电镜分析、红外光谱分析、X射线衍射分析、差热-热重分析、比表面积测试、疏水性能测试、导热系数测试等组织性能和结构测试,对三维间隔复合材料进行热学性能测试和力学性能测试,如TPP测试、平压测试、侧拉测试和四点弯曲测试等。测试结果显示,所制备的SiO2干凝胶基本上为无序非晶二氧化硅,构成SiO2干凝胶的粒径大小为50nm左右。掺杂六钛酸钾晶须后SiO2干凝胶的隔热性能显著提高,有效降低了SiO2干凝胶在2-8m波段内的红外辐射透过率。经表面修饰后,SiO2干凝胶的接触角达到130.5288o,疏水性能优异。经溶剂替换后,SiO2干凝胶的比表面积显著提高。三维间隔复合材料具有良好的隔热性能和抗压强度、抗弯强度和抗拉强度。将涂层面料和三维间隔复合材料组合起来的复合材料具有优异的综合热防护性能,TPP值超过60。
其他文献
周围神经损伤是临床上常见和严重的创伤并发症之一。目前,受损神经的再生及功能修复仍是一项尚未解决的临床难题。对于短节段的神经缺损,可直接将其端-端吻合,使近端再生的神
背景与目的单肺通气(One-lung ventilation,OLV)广泛应用于胸外科手术为手术操作创造理想的手术野和严重肺内出血的急症抢救。单肺通气麻醉时可造成肺内分流(Pulmonary shunt fr
脊索瘤起源于胚胎脊索的残迹组织,是脊柱最常见的低度恶性肿瘤之一,发病率较低,占原发恶性骨肿瘤的1%~4%[1]。目前,彻底手术切除结合放疗的综合治疗是脊索瘤的最佳方案[2]。
运动目标检测技术是计算机视觉领域中一个重要的研究课题,其不但具有重要的研究作用,同时对计算机视觉领域中的其他研究方向有着重要的推动作用。运动目标检测的主要任务是从
竞争性的相互依存──冷战终结前后的美日关系朱文莉战后40多年的美日特殊关系是建立在共同遏制苏联扩张的基础上的。冷战格局的消失给它们的特殊关系带来了不小的冲击。不仅两
目的:点阵激光已成功应用于浅表性瘢痕的治疗,但对增生性瘢痕的治疗鲜有报导。本实验采用点阵Er:YAG激光(2940nm)照射兔耳增生性瘢痕,通过观察各实验组瘢痕组织的胶原纤维分布特征
泄泻是儿科常见病,治疗不当易迁延不愈。由于小儿有生机篷勃、发育迅速和脏腑娇嫩、形气未充的特点,故临床上"脾常不足",易导致病邪困阻而致泄泻。临床治疗必须结合小儿生理
通过分析OnlineJudge系统目前的数据处理需求,结合MySQL、MongoDB、Redis三个数据库的不同特性,实现OnlineJudge系统多数据库应用。MySQL数据库理论成熟、冗余度低、安全性高
“平时村里基本上看不到年轻人的身影。”江西省萍乡市职业种粮农民陈茂盛不无担忧地说“我已经55岁了,现在的田好歹还有人种,再过十来年,等我们这些人老了、种不动了,谁来种田就
目的:建立1-6岁健康儿童中医体质辨识方法。方法:运用文献研究、知情人访谈和专家问卷调查等方法,确定健康儿童中医体质年龄段划分、类型、辨识指标,编制健康儿童中医体质辨