隨著高超聲速飛行器馬赫數的不斷提高對熱防護材料性能的要求越來越苛刻,不僅要求其具有極高的隔熱性能,還要具有更低的密度和更高的耐高溫性能[1~4]
因此,開發新型輕質、隔熱、耐高溫的熱防護材料,是高超聲速飛行器發展亟待解決的問題
柔性陶瓷纖維隔熱氈具有導熱系數和密度低、可壓縮和可折疊的特點,可粘貼在復雜金屬異形構件的表層
纖維隔熱氈還具有較高的耐高溫性能 [5,6]
但是,柔性隔熱氈在高濕度環境吸濕增重,且當溫度達到900℃時石英纖維析晶使其結構受到破壞,力學性能和隔熱性能迅速降低[7,8]
因此,需要對柔性陶瓷纖維隔熱氈進行改性處理以提高其高溫熱性能和疏水防潮性能
提高隔熱氈的耐高溫和抗氧化性能的主要方法,是在隔熱氈高溫一側噴涂耐高溫涂層以減少向隔熱氈內傳輸熱量[9,10]
Devapal等[11]在玻璃/石英織物的表面噴涂陶瓷涂層,以提高柔性隔熱氈的性能
研究發現,涂層可承受的最大熱通量為4.8 W/cm2,在500~1000 Pa的真空下減壓或在0~100℃的溫度范圍內3次溫度循環,或其最大剪切應力小于113 Pa涂層不發生剝離
Kourtides等[12]在柔性纖維隔熱氈表面制備的陶瓷涂層PCC具有輻射率高、穩定性好和表面反應率低等優點,可承受1650℃的高溫
但是涂層很難具有與隔熱氈相同的熱膨脹系數和柔度,易在高溫或形變后發生分離而失去保護隔熱氈的性能
氣凝膠材料具有低密度、高孔隙率和比表面積大等特點[13~17],作為基體填充到隔熱氈中不會使其密度大幅度提高,同時保持極高的孔隙率而不會使隔熱氈的性能嚴重降低
與其他氣凝膠相比,SiOC氣凝膠還具有疏水性好,可設計性強等優點
Soraru等[18]使用甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷用溶膠凝膠法制備SiOC氣凝膠,其熱性能受組成、熱解氣氛和和樣品尺寸的影響
Ma等[19]用由三乙氧基乙烯基硅烷/四乙氧基硅烷熱解制備的前驅氣凝膠制備無裂紋的SiOC氣凝膠,發現堿催化劑含量的提高使其堆積密度和表面積降低；在1000℃裂解后,SiOC氣凝膠中的Si-C鍵仍然存在
近年來,許多研究者制備氣凝膠/柔性纖維復合材料并研究其性能
Jabbari等[20]在厚度為0.2 mm的滌綸機織物兩面噴涂厚度為0.4 mm的SiO2氣凝膠/聚氯乙烯復合涂層,制備出氣凝膠含量(質量分數)分別0、2%、3%、4%的柔性
聲明：
“SiOC氣凝膠/柔性陶瓷纖維復合材料的制備和性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：祝詩洋,潘栩,鐘業盛,馬曉亮,高巖,史麗萍,李明偉,赫曉東
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2025年07月23日 ~ 26日 
