碳纤维增强SiO2气凝胶复合材料的制备及保温性能研究

以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体，无水乙醇和去离子水为溶剂，采用溶胶-凝胶法制备了SiO₂气凝胶，再以不同含量(0,1%,3%和5%（质量分数）)短切碳纤维为增强材料，在胶凝完成后，经过表面改性，采用常压干燥工艺，制备了碳纤维增强SiO₂气凝胶复合材料。采用XRD、SEM、FT-IR和孔径测试等方法对制备所得复合材料的微观结构、形貌、孔径分布和导热性能进行了测试分析。结果表明，碳纤维增强SiO₂气凝胶复合材料为典型的非晶态结构，属于毛细凝聚特征的介孔材料，碳纤维的掺杂并没有改变SiO₂气凝胶的晶态结构；未掺杂碳纤维的SiO₂气凝胶的颗粒相互堆搭，掺入碳纤维的SiO₂气凝胶颗粒的孔隙明显减小，孔洞结构较为完整，碳纤维的掺入填充了大尺寸孔隙，有助于气凝胶孔径分布区间的收窄，当碳纤维的含量为3%（质量分数）时，颗粒分布最佳；随着碳纤维含量的增加，复合材料的导热系数呈现出先降低后升高的趋势，当碳纤维的含量为3%（质量分数）时，样品的导热系数最低为0.019 W/（...

Preparation and thermal insulation properties of carbon fiber reinforced SiO2 aerogel composites