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γ-Al2O3對納米SiO2多孔絕熱材料燒結行為的影響

來源:河南省耐火材料行業協會 時間:2017-11-15 瀏覽數:


納米SiO2粉體具有輕質、比表面積大、熱穩定好等優點,由于其卓越的補強、增稠、觸變、絕熱等特性,廣泛應用于橡膠、塑料、涂料、絕熱材料等工業領域。以納米SiO2為基體材料制備的多孔絕熱材料具有低熱導率[25℃為30 mW/(m? K)]、強度高、耐高溫等特點,可用作航天器陶瓷隔熱瓦。目前,美國、德國、日本走在這一研究領域的前沿,國內關于這方面的研究尚無公開報道。納米SiO2多孔絕熱材料在高溫環境下使用時出現體積收縮現象,嚴重的外形收縮會對其高溫使用性能產生影響。為此,封金鵬等研究人員采用添加納米γ-Al2O3的方法,降低材料的高溫熱收縮率,研究了煅燒溫度和γ-Al2O3添加量對納米SiO2多孔絕熱材料燒結行為的影響,以及γ-Al2O3的引入對材料高溫絕熱性能的影響。


研究結果表明:納米SiO2多孔絕熱材料在低800℃時具有較低的體積收縮率,隨著溫度的升高,材料體積收縮率逐漸增大,1000℃時為10.49%,1200℃時則高達85.29%,嚴重的外形收縮制約了材料的高溫使用;γ-Al2O3的引入能明顯降低納米SiO2多孔絕熱材料高溫體積收縮,使用溫度可提高至1000℃左右,而且γ-Al2O3加入量越高,抑制體積收縮效果越明顯(如圖1所示)。此外,γ-Al2O3的加入對納米SiO2多孔絕熱材料高溫絕熱性能影響較小。(鄭州大學高溫材料研究所  王世界)

圖1 γ-Al2O3的添加量對樣品體積收縮的影響



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