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耐材知识

γ-Al2O3对纳米SiO2多孔绝热材料烧结行为的影响

发布时间:2019-02-21 浏览次数:

纳米SiO2粉体具有轻质、比表面积大、热稳定好等优点,由于其卓越的补强、增稠、触变、绝热等特性,广泛应用于橡胶、塑料、涂料、绝热材料等工业领域。以纳米SiO2为基体材料制备的多孔绝热材料具有低热导率[25℃为30mW/(m• K)]、强度高、耐高温等特点,可用作航天器陶瓷隔热瓦。目前,美国、德国、日本走在这一研究领域的前沿,国内关于这方面的研究尚无公开报道。纳米SiO2多孔绝热材料在高温环境下使用时出现体积收缩现象,严重的外形收缩会对其高温使用性能产生影响。为此,封金鹏等研究人员采用添加纳米γ-Al2O3的方法,降低材料的高温热收缩率,研究了煅烧温度和γ-Al2O3添加量对纳米SiO2多孔绝热材料烧结行为的影响,以及γ-Al2O3的引入对材料高温绝热性能的影响。

研究结果表明:纳米SiO2多孔绝热材料在低800℃时具有较低的体积收缩率,随着温度的升高,材料体积收缩率逐渐增大,1000℃时为10.49%,1200℃时则高达85.29%,严重的外形收缩制约了材料的高温使用;γ-Al2O3的引入能明显降低纳米SiO2多孔绝热材料高温体积收缩,使用温度可提高至1000℃左右,而且γ-Al2O3加入量越高,抑制体积收缩效果越明显(如图1所示)。此外,γ-Al2O3的加入对纳米SiO2多孔绝热材料高温绝热性能影响较小。(郑州大学高温材料研究所 王世界)耐火材料

图1 γ-Al2O3的添加量对样品体积收缩的影响

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