层状复合氧化铝纤维硬质隔热毡的制备及性能

针对硬质碳毡在高温下由于辐射传热严重存在导热系数偏高的问题,以氧化铝纤维为主要原料,以石墨箔为辐射屏蔽层,以酚醛树脂为粘接剂和浸渍剂,采用真空压滤和浸渍炭化工艺制备出了层状复合氧化铝纤维硬质隔热毡。对其微观结构、力学性能和隔热性能进行了测试和分析,结果表明:酚醛树脂炭化后对材料基体产生的"铠装"和"锚固"作用使材料具备了一定刚性;采用酚醛树脂浓度35%浸渍的样品层间抗拉强度达70 k Pa,1000℃导热系数为0.18W/(m·K);在热面1000℃的隔热效果测试中,10 mm样品冷面平衡温度为640℃,比市售碳毡低200℃,隔热性能优异。     

纳米ZrO_2粉末感应等离子体球化处理工艺研究

采用液体送粉技术及感应等离子体球化技术对纳米YSZ(6%~8%Y2O3-ZrO2)粉末进行了团聚、球化处理,研究了感应等离子体球化处理工艺参数对于粉体球化率的影响,采用三维景深显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射(XRD)研究了球化处理前后纳米YSZ粉末的表面形貌、截面形貌及其相结构。结果表明,采用液体送粉感应等离子球化处理技术,可同时对纳米YSZ粉末进行团聚及其致密化处理,得到的粉末为表面光洁、致密的实心球或空心球粉末,其粒径分布范围为40~100μm;YSZ粉末的相结构在处理前后没有发生变化。     

氧化铝纤维/氧化硅气凝胶/石墨纸多层缝合柔性隔热材料制备及隔热性能研究

氧化铝纤维纸与石墨纸间隔设置,各层之间使用磷酸铝粘结形成氧化铝纤维/石墨复合层,进一步与氧化硅气凝胶粘结。将碳纤维布置于复合层的两面,使用碳纤维绳缝合成为一个整体,并在试样表面进行抗氧化处理。利用单面氧乙炔烧蚀法对制备得到的材料进行隔热性能测试,并使用扫描电镜观察复合材料表面、截面形貌,研究烧蚀过程中材料的微观组织演变。结果表明,控制试样表面温度为1600±50℃,持续时间为540秒时,复合材料冷面温度为80±10℃,试样整体无开裂分层现象。碳纤维直径变化较小,提高了氧化铝纤维层与石墨层Z向纤维体积分数及层间剪切性能。在热冲击考核过程中,抑制了分层损伤扩展,有效减缓了层间开裂,保证了隔热材料的结构整体性。     

氧化锌和氧化镁对磷酸盐胶黏剂吸潮性能的影响

磷酸铝胶黏剂具有固化温度低、无毒、粘结强度高、高温结构稳定等优点,可以粘结金属、陶瓷,还可以作为耐火材料和复合材料的基体,在建筑和航天领域有着广泛的应用.本文以H3 PO4、Al(OH)3配制的磷酸盐溶液为基料,ZnO和MgO为固化剂,制备了改性磷酸铝胶粘剂,研究固化剂的添加对磷酸盐胶黏剂性能的影响,并用于制备氧化铝纤维隔热材料.调节ZnO和MgO的添加量在1％～5％(质量分数),通过差示扫描量热法(DSC)研究了胶黏剂的固化温度,通过扫描电镜分析隔热材料结构,通过对比各试样大气环境下的增重比例研究磷酸盐胶黏剂的吸湿性能.结果表明,ZnO和MgO的加入都能不同程度降低胶黏剂的固化温度,促进胶黏剂的交联固化,其中,添加5％(质量分数)ZnO和5％(质量分数)MgO可以将磷酸盐胶黏剂的固化温度从254℃分别降低到172℃和161℃.随固化剂的加入量越多吸湿性能改善越明显,其中,加入5％(质量分数)MgO可以将胶黏剂的吸湿性增重比例从13.5％降低到6.3％.     

超低导热系数多层复合材料低气压环境隔热性能

本文以氧化锆纤维、碳纤维和石墨纸为主要原料，利用磷酸二氢铝作为粘结剂，采用真空抽滤和逐层铺设工艺制备成氧化锆纤维/碳纤维/石墨纸多层复合隔热材料。测试了制备材料的体积密度，抗压强度和导热系数，并通过XRD分析了制备材料的物相组成，SEM观察了制备材料的微观结构和低气压下隔热测试后的微观结构变化。采用低气压隔热性能测试装置测试了材料在低气压下的绝热性能。探究了低气压条件下对制备材料绝热性能的影响规律。材料的体积密度为 0.755 g/cm3，最大压缩应变量高达70%，1200℃的导热系数只有0.103W/(m•K)。在气压2 kPa、热面温度1200℃时，冷面温度仅为331.1℃。研究结果表明：低气压下制备材料的隔热性能有显著提高。