消防服是使救火员远离火焰和热辐射危害的个体防护装备。现有消防服仅仅通过增加重量及厚度来达到隔热指标要求,制约了消防员的活动性从而影响工作效率。在拥有防水、隔热、阻燃、透气等传统的优良性能的基础上,为了降低隔热层厚度还需要高性能的隔热材料,使新型消防服在满足消防员的工效需求的同时使用更加方便高效。气凝胶在固体材料中密度最小,具有极高的孔隙率。由于气体的导热系数远小于固体,这使得在固体材料中气凝胶的导热系数最低。经改性后的气凝胶不仅能承受高强度,而且耐高温,它的优异特性决定其能够作为超级隔热材料应用于服装领域。消防服在投入使用前需经过一系列隔热及耐火性能指标测试,利用改性后气凝胶所具有的高强度、高韧性以及良好的隔热特性就可以满足消防服的性能要求。本文拟合成气凝胶多孔隔热材料,并通过改变改性剂使其性能更为优异,利用制得的气凝胶与增强纤维结合制备气凝胶毡隔热材料。本文采用酸碱两步溶胶-凝胶法原理,正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,经过常压干燥制备疏水性Si02气凝胶。对气凝胶进行改性研究,获得性能更优的气凝胶材料。对制得的样品进行密度和孔隙率、表面微观形貌、比表面积及孔径、疏水性、傅里叶红外光谱以及热稳定性分析测试。结果表明,由三甲基氯硅烷(TMCS)改性得到的样品性能更优：密度仅为0.115g/cm3,孔隙率为94.77%,接触角为158°,比表面积为1067m2/g,平均孔径13.40nm,介孔分布更多,只有少量的微孔和大孔,是典型的介孔材料。通过粘结剂(白乳胶)与表面活性剂(KH-550)的作用对已制得的气凝胶进行定型和增强,并与经过热处理的增强纤维结合,常压干燥制备出Si02气凝胶毡。改变增强纤维的热处理温度、混合溶液中白乳胶含量以及气凝胶含量,研究其对气凝胶毡导热系数的影响,从而得到最优制备配方。结果表明,当纤维表面的柔顺剂等挥发完全后,温度的升高使样品导热系数降低；随着白乳胶含量的降低,样品的导热系数也会降低；当气凝胶含量在一定范围内增加时,气凝胶充分溶解在溶液中,最大限度的发挥其导热系数低的优点,得到的样品导热系数更低。即当热处理温度为500℃C,白乳胶含量为3m1,气凝胶含量为10g时,样品导热系数最低,为0.048W/m·K。为了进一步验证样品的隔热性能,对制得的气凝胶毡样品在低辐射条件下进行隔热性能测试。测试结果表明,在辐射强度为10kW以及15kW的情况下,气凝胶毡样品上、下表面升温速率较缓。由于下表面温度并没有达到吸收热量极限,温度会继续上升,但趋于平缓；辐射强度在20kW时,上、下表面升温速率迅速提升,各个样品的上表面吸收热量接近,温度趋于一致。由于达到隔热效果的极限,所以下表面温度逐渐变得平稳并在某一时刻达到稳定。通过比较不同样品在相同辐射条件下的隔热性能可知,由前文最优配方制得的气凝胶毡样品隔热效果最好。