原位聚合氧化石墨烯/聚氨酯复合材料及其性能研究 被引量：2

1

作者 董军 方亮 +2 位作者 倪亚茹 谭伟民 陆春华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期32-36,共5页

将氧化石墨烯(GO)通过超声破碎的方法分散在丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)中,采用逐步原位聚合的方法将GO参与聚氨酯(PU)的合成反应。将GO片层状态接枝到PU链段当中,制得PU/GO复合材料,并对复合材料的结构进行了表征。实验结果表明:GO与PU进行... 将氧化石墨烯(GO)通过超声破碎的方法分散在丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)中,采用逐步原位聚合的方法将GO参与聚氨酯(PU)的合成反应。将GO片层状态接枝到PU链段当中,制得PU/GO复合材料,并对复合材料的结构进行了表征。实验结果表明:GO与PU进行交联反应并且在基体内分散均匀,在GO添加量为7份条件下,制得的PU/GO复合材料的断裂伸长率达到49.0%,拉伸强度达到28.0MPa,储能模量达到5.08MPa(在130℃条件下),交联密度达到5.05×10^(-4) mol/cm^3,300℃时失重率达到60%,48h吸水率仅为0.3%,具有较好的力学性能、热稳定性能和耐水性能。 展开更多

关键词 原位聚合 氧化石墨烯 聚氨酯 热学性能 力学性能

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气凝胶纳米材料的研究进展 被引量：19

2

作者 沈晓冬 吴晓栋 +1 位作者 孔勇 崔升 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期671-680,共10页

气凝胶材料是一种具有低密度、高孔隙率、高比表面积、低折射率、低介电常数等特性的纳米多孔材料,在航空航天、石油化工、环境处理、建筑保温、能量储存与转化等领域具有广泛的应用价值。重点介绍了国内外二氧化硅基气凝胶和有机气凝... 气凝胶材料是一种具有低密度、高孔隙率、高比表面积、低折射率、低介电常数等特性的纳米多孔材料,在航空航天、石油化工、环境处理、建筑保温、能量储存与转化等领域具有广泛的应用价值。重点介绍了国内外二氧化硅基气凝胶和有机气凝胶的组成、结构、制备和性能方面所取得的突破性进展,其中二氧化硅基气凝胶主要从耐高温气凝胶、疏水气凝胶和低成本气凝胶3方面进行论述,有机气凝胶主要包括聚合物基有机气凝胶和生物质基有机气凝胶。综述了气凝胶材料在绝热和吸附领域的最新研究和应用,最后对气凝胶材料未来的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 气凝胶 隔热材料 建筑材料 CO2吸附 纳米材料

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气凝胶纳米材料 被引量：19

3

作者 孔勇 沈晓冬 崔升 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期569-576,568,共8页

作为一种纳米多孔材料,气凝胶具有纳米颗粒构成的连续三维纳米多孔网络结构,赋予其低密度、高孔隙率、高比表面积、大孔体积等特性。独特的结构特性使气凝胶在隔热、气体吸附分离、水处理、催化等方面具有良好性能,在航空航天、石油化... 作为一种纳米多孔材料,气凝胶具有纳米颗粒构成的连续三维纳米多孔网络结构,赋予其低密度、高孔隙率、高比表面积、大孔体积等特性。独特的结构特性使气凝胶在隔热、气体吸附分离、水处理、催化等方面具有良好性能,在航空航天、石油化工、新能源、科学研究、节能建筑、环保等领域有广泛的应用前景。在众多气凝胶中,传统的氧化硅和炭气凝胶被大量研究。最近,新型碳化硅气凝胶和表面改性氧化硅气凝胶获得广泛关注。碳化硅气凝胶隔热材料在有氧环境下的耐温性可达1200℃以上。疏水和氨基改性氧化硅气凝胶分别在水处理和气体吸附方面性能优异。综述了气凝胶的基本概念、结构特征和代表性研究工作,并重点介绍新型碳化物气凝胶和表面改性氧化硅气凝胶的最新研究进展。 展开更多

关键词 炭气凝胶 氧化硅气凝胶 碳化硅气凝胶 隔热 吸附

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耐高温气凝胶隔热材料研究进展 被引量：10

4

作者 锁浩 王伟 +4 位作者 江胜君 崔升 沈晓冬 朱小飞 吴晓栋 《上海航天》 CSCD 2019年第6期61-68,共8页

气凝胶是一种由胶粒或者聚合物单体相互聚合构成的具有三维网络骨架的固体纳米材料,具有超低密度、低热导、高比表面积和高孔隙率等优异性能。气凝胶材料的孔隙率在90%以上,且气凝胶材料内部的介孔结构使得气凝胶具有极佳的隔热性能。同... 气凝胶是一种由胶粒或者聚合物单体相互聚合构成的具有三维网络骨架的固体纳米材料,具有超低密度、低热导、高比表面积和高孔隙率等优异性能。气凝胶材料的孔隙率在90%以上,且气凝胶材料内部的介孔结构使得气凝胶具有极佳的隔热性能。同时,气凝胶材料的低热导率和高耐温性可以让其在高温下仍能保持良好的三维纳米网络结构,不会发生高温烧结现象。因此,气凝胶材料在轻质耐高温防隔热材料领域得到了广泛关注。本文重点介绍了耐高温气凝胶隔热防护材料耐温性能研究及发展现状,且对耐高温气凝胶隔热防护材料的发展进行了展望。 展开更多

关键词 气凝胶 纳米 隔热 耐温性 热导率

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纤维素基气凝胶材料及其应用研究进展 被引量：7

5

作者 张鑫 崔升 +4 位作者 唐祥龙 林本兰 吴琪 张鑫 沈晓冬 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期512-520,共9页

现代工业的快速发展,石油基聚合物过度消耗引发了非可再生资源短缺和环境污染双重危机,同时也激发人类利用天然高分子材料创造绿色新材料。纤维素作为地球上当今自然界中储量最大的天然高分子原材料,由于其极强的可再生性,广泛的应用,... 现代工业的快速发展,石油基聚合物过度消耗引发了非可再生资源短缺和环境污染双重危机,同时也激发人类利用天然高分子材料创造绿色新材料。纤维素作为地球上当今自然界中储量最大的天然高分子原材料,由于其极强的可再生性,广泛的应用,低廉的成本,良好的生物相容性和易降解性备受关注。与此同时,纤维素气凝胶作为继无机气凝胶及杂化聚合物气凝胶之后逐渐兴起的第三代气凝胶材料,在兼具传统气凝胶高比表面积、高孔隙率、低密度性质基础上融入纤维素材料可重复再生、易降解、相容性好等特性,同时还具备了良好的机械性能和延展性,在隔热、吸附、催化、电磁、生物医药等领域具有广泛的应用前景,成为了新材料研究的热点之一。从纤维素的溶解及纤维素基气凝胶材料的制备与改性入手,介绍了纤维素基气凝胶的性能提升及功能性开发最新研究结果,综述了纤维素基气凝胶材料在不同领域应用进展,并对纤维素基气凝胶材料的未来发展进行展望。 展开更多

关键词 纤维素 气凝胶 功能化 材料 应用

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气凝胶吸油材料的研究进展 被引量：14

6

作者 刘伟 崔升 +4 位作者 李建平 叶欣 尚思思 杨照军 沈晓冬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期19-27,共9页

油类污染给水质带来了严重的破坏,其治理方式一直是国内外的研究热点。燃烧、微生物降解、吸附法等常被用在油类污染的治理中,其中吸附法在吸附油类时因成本低、效率高、易于回收处理,同时对环境没有负面影响,引起了研究者的广泛关注。... 油类污染给水质带来了严重的破坏,其治理方式一直是国内外的研究热点。燃烧、微生物降解、吸附法等常被用在油类污染的治理中,其中吸附法在吸附油类时因成本低、效率高、易于回收处理,同时对环境没有负面影响,引起了研究者的广泛关注。对于传统的吸附材料,如木棉纤维、谷物秸秆等天然有机吸附剂吸油能力低、亲水性差;硅藻土和沸石等无机吸附剂表现出较差的可浮性和缓慢的动力学;吸油树脂、聚丙烯纤维等合成有机吸附剂是非生物降解的。因此,迫切需要开发具有优良的选择吸附性、高吸附能力、适当的可回收性的吸附剂。与传统的吸附材料相比,气凝胶用于油类污染物的吸附具有质量轻、吸附量大、高选择吸附性等优点,成为近年来的研究热点。具有吸油性能的气凝胶主要包括二氧化硅气凝胶、生物质气凝胶、碳气凝胶和石墨烯气凝胶。上述四种气凝胶吸油材料各有优缺点,二氧化硅气凝胶成本低,但其吸附量远低于其他类别的气凝胶。生物质气凝胶来源广、环境友好,但机械强度低、易碎。碳气凝胶具有化学惰性,不易被污染,但是设备和工艺复杂,且有些原料有毒。石墨烯气凝胶的吸附量最大,但是高成本限制了其大规模使用。研究人员通过不同材料间的复合、原料的选择和工艺的简化,推进了气凝胶在实际油污处理中的应用。本文总结了各类气凝胶在吸油方面的研究进展,介绍了气凝胶的改性制备过程和吸油性能研究,对比了有机/无机硅基气凝胶和石墨烯气凝胶对油类的吸附性能与吸附动力学,并对气凝胶吸油材料未来的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 气凝胶 制备 吸油 疏水改性 动力学

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生物可降解多糖气凝胶材料的研究进展 被引量：10

7

作者 王雪 朱昆萌 +2 位作者 彭长鑫 钟铠 崔升 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期476-480,共5页

生物可降解多糖气凝胶是一类以广泛来源于自然界的生物可降解多糖为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术或者冷冻干燥技术制得的三维纳米网络结构材料,由于生物可降解多糖具有许多独特的物理、化学和生物特性(如阳离子聚电解质性、... 生物可降解多糖气凝胶是一类以广泛来源于自然界的生物可降解多糖为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术或者冷冻干燥技术制得的三维纳米网络结构材料,由于生物可降解多糖具有许多独特的物理、化学和生物特性(如阳离子聚电解质性、生物相容性、生物可降解性、易于化学修饰、安全无毒等),并结合气凝胶材料的高比表面积和高孔隙率等特性,在污水处理、纺织造纸、食品包装和生物医药等领域都有的广泛应用。本文主要介绍了纤维素、壳聚糖、海藻酸钠和魔芋等几种生物可降解多糖气凝胶的研究进展,包括生物可降解多糖气凝胶的常用制备方法、性能及其在不同领域的应用进展。 展开更多

关键词 生物可降解 多糖 气凝胶 三维纳米网络结构

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磁性气凝胶材料的应用研究进展 被引量：4

8

作者 裴梓帆 王雪 +2 位作者 唐寅涵 段皓然 崔升 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期470-475,共6页

气凝胶是一种空间网状结构中充满气体分散介质的新型轻质纳米多孔材料,具有低密度、低导热率、高孔隙率和高比表面积等特殊性质,因而具有广阔的应用前景。磁性气凝胶即在外加磁场作用下能表现出显著磁性能的改性气凝胶材料,被广泛应用... 气凝胶是一种空间网状结构中充满气体分散介质的新型轻质纳米多孔材料,具有低密度、低导热率、高孔隙率和高比表面积等特殊性质,因而具有广阔的应用前景。磁性气凝胶即在外加磁场作用下能表现出显著磁性能的改性气凝胶材料,被广泛应用于防冲击、防噪隔热、储能器件和超强吸附材料等多个领域。在水处理中,磁性气凝胶除具备优异的吸附性能外,还容易被磁铁快速分离和回收,优势明显。此外,磁性气凝胶材料还在催化、医药、电化学等领域有着广泛的应用。本文综述了磁性气凝胶在吸附、催化、生物医学和电磁学领域的应用及其未来的发展趋势。 展开更多

关键词 磁性气 凝胶 复合材料

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高温高红外发射率填料的制备及性能研究 被引量：4

9

作者 侯海丽 徐国跃 +2 位作者 谭淑娟 曾祥雄 刘宁 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期61-64,共4页

利用Mn O2、Fe2O3、Co2O3、Cu O过渡金属氧化物为原料,采用高温固相烧结法制备高发射率填料。用XRD、SEM对所制备的填料进行结构和形貌表征,并用发射率仪测试填料的发射率性能。结果表明:当Mn O2质量分数为50%,在1 150℃的高温下保温3 ... 利用Mn O2、Fe2O3、Co2O3、Cu O过渡金属氧化物为原料,采用高温固相烧结法制备高发射率填料。用XRD、SEM对所制备的填料进行结构和形貌表征,并用发射率仪测试填料的发射率性能。结果表明:当Mn O2质量分数为50%,在1 150℃的高温下保温3 h时制备的具有尖晶石结构的红外辐射粉体的发射率较高,在3~5μm波段600℃测试时发射率为0.98。 展开更多

关键词 高发射率 尖晶石结构 高温 填料

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粘度对红外低发射率灰色涂层性能的影响 被引量：3

10

作者 李卫 徐国跃 +3 位作者 刘宁 孟雪 曾祥雄 尤玲丽 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期40-43,共4页

选择不同粘度的料浆制得涂层,探究粘度对于涂层各性能的影响。对制得的涂层进行表面观察,采用发射率仪、色差仪及光泽度仪分别对其发射率、明度及光泽度进行测试,并采用SEM对涂层表面形貌进行分析,最后测试涂层的力学及耐盐雾性能。结... 选择不同粘度的料浆制得涂层,探究粘度对于涂层各性能的影响。对制得的涂层进行表面观察,采用发射率仪、色差仪及光泽度仪分别对其发射率、明度及光泽度进行测试,并采用SEM对涂层表面形貌进行分析,最后测试涂层的力学及耐盐雾性能。结果表明:当料浆粘度在15~20 s时,涂层表面状况较好,铝粉可以被炭黑粒子均匀地覆盖,涂层明度约为53,光泽度低至6.5,改变颜色的同时仍满足低发射率的要求,约为0.14,且涂层具有优异的力学性能及耐盐雾性能。 展开更多

关键词 粘度 发射率 明度 光泽度 炭黑粒子

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Ce-Cu/Ti-Al-O_x催化氧化CO的性能研究 被引量：4

11

作者 金奇杰 陶兴军 +3 位作者 沈建宇 俞建忠 沈岳松 祝社民 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期182-186,共5页

采用挤出成型法制备系列铜铈负载钛铝氧化物(Ce-Cu/Ti-Al-Ox)催化剂,研究Ce-Cu/Ti-Al-Ox催化氧化一氧化碳(CO)的性能,并对催化剂进行表征。结果表明:三氧化二铝(Al2O3)的掺入抑制了二氧化钛(TiO2)的颗粒长大,不仅增大了催化剂的比表面积... 采用挤出成型法制备系列铜铈负载钛铝氧化物(Ce-Cu/Ti-Al-Ox)催化剂,研究Ce-Cu/Ti-Al-Ox催化氧化一氧化碳(CO)的性能,并对催化剂进行表征。结果表明:三氧化二铝(Al2O3)的掺入抑制了二氧化钛(TiO2)的颗粒长大,不仅增大了催化剂的比表面积,同时提高了铜铈负载二氧化钛(Ce-Cu/TiO2)催化剂的缺陷浓度,有利于催化剂表面反应气体的吸附以及催化反应的进行,因此适量添加Al2O3能明显提升Ce-Cu/TiO2催化剂的低温催化氧化活性,拓宽其活性温度窗口,添加20%(wt,质量分数)Al2O3制得的Ce-Cu/Ti-Al-Ox催化剂具有对催化氧化CO的最好催化活性,在140℃条件下,活性达到了98%,170℃以上活性达到了100%。 展开更多

关键词 铜铈负载钛铝氧化物 催化氧化 一氧化碳 低温

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Ca^(2+)、Y^(3+)共掺杂CeO2对其发射率性能影响 被引量：1

12

作者 曾祥雄 徐国跃 +3 位作者 刘宁 李卫 孟雪 尤玲丽 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期27-31,共5页

本文通过共沉淀法,以草酸为沉淀剂,Ca^(2+)、Y^(3+)共掺杂CeO_2来降低其高温下红外发射率,并且Ce_(0.8)Y_(0.15)Ca_(0.05)O_(2-δ)粉体发射率最低,最小值为0.271。再用两种不同沉淀剂KOH及NH_4HCO_3分别合成Ce_(0.8)Y_(0.15)Ca_(0.05)O_... 本文通过共沉淀法,以草酸为沉淀剂,Ca^(2+)、Y^(3+)共掺杂CeO_2来降低其高温下红外发射率,并且Ce_(0.8)Y_(0.15)Ca_(0.05)O_(2-δ)粉体发射率最低,最小值为0.271。再用两种不同沉淀剂KOH及NH_4HCO_3分别合成Ce_(0.8)Y_(0.15)Ca_(0.05)O_(2-δ)粉体,所得结果可知,KOH为沉淀剂所合成的Ce_(0.8)Y_(0.15)Ca_(0.05)O_(2-δ)粉体发射率最低,最低值为0.223。通过γ射线辐照处理Ce_(0.8)Y_(0.15)Ca_(0.05)O_(2-δ)粉体,可使其最低发射率由0.271降至0.187。 展开更多

关键词 红外发射率 共掺杂 共沉淀法 沉淀剂 Γ射线辐照

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Al^(3+)掺入对CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂脱硝性能的影响

13

作者 金奇杰 潘有春 +2 位作者 陶兴军 沈岳松 祝社民 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期227-231,共5页

采用溶胶-凝胶法制备Al ^(3+)掺杂CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂,研究了Al ^(3+)掺入对CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂脱硝性能的影响。采用X射线衍射、氮气吸附脱附、氨气程序升温吸附、氢气程序升温还原以及荧光光谱等表征技术对催化剂进行表... 采用溶胶-凝胶法制备Al ^(3+)掺杂CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂,研究了Al ^(3+)掺入对CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂脱硝性能的影响。采用X射线衍射、氮气吸附脱附、氨气程序升温吸附、氢气程序升温还原以及荧光光谱等表征技术对催化剂进行表征。结果表明:Al ^(3+)的掺入有利于抑制TiO2从无定型相向锐钛矿相转变,增强了催化剂的储释氧性能,提高了催化剂的强酸酸量和缺陷浓度。强酸酸量和缺陷浓度的提高有利于反应气体的吸附;储释氧性能的增强,吸附的NO物种被氧化的速率加快,有利于催化反应的进行。因此,适量Al ^(3+)的掺入会明显提升CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂的高温脱硝活性,拓宽活性温度窗口。71400h-1条件下0.8Al-CZT催化剂在330℃达到最高活性(98.9%)且在400℃脱硝活性依然能够维持90.8%。 展开更多

关键词 CeO2(ZrO2)/TiO2 烟气脱硝 酸性位 溶胶-凝胶法

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长链共轭聚席夫碱的合成与红外发射率性能研究 被引量：1

14

作者 尤玲丽 徐国跃 +3 位作者 孟雪 李卫 刘宁 曾祥雄 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期254-258,共5页

应用溶液缩聚法,分别合成了4种不同结构(主链未含杂环和含有杂环)的长链共轭聚席夫碱;产物通过元素分析仪、核磁共振仪、紫外-可见光谱仪和红外光谱仪进行结构表征;分别测量了聚席夫碱的室温电导率和8~14?m红外发射率。结果表明芳香杂... 应用溶液缩聚法,分别合成了4种不同结构(主链未含杂环和含有杂环)的长链共轭聚席夫碱;产物通过元素分析仪、核磁共振仪、紫外-可见光谱仪和红外光谱仪进行结构表征;分别测量了聚席夫碱的室温电导率和8~14?m红外发射率。结果表明芳香杂环改性的长链共轭聚席夫碱具有较高的室温电导率和较低的红外发射率。 展开更多

关键词 席夫碱 共轭结构 电导率 红外发射率 芳香杂环改性

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碳气凝胶在电化学领域中的应用研究进展 被引量：14

15

作者 黄舜天 锁浩 +3 位作者 崔升 郁可葳 苏杭 郑洪蛟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期10-15,36,共7页

碳气凝胶是一种新型的非晶态纳米材料,具有比表面积高(600~1 100m2/g)、孔隙率高(80%~98%)和物理化学性能稳定等优点,特别适合作为催化剂及其载体。并且碳气凝胶具有极低的热导率和良好的导电性能,这使得碳气凝胶在耐高温材料和电化学... 碳气凝胶是一种新型的非晶态纳米材料,具有比表面积高(600~1 100m2/g)、孔隙率高(80%~98%)和物理化学性能稳定等优点,特别适合作为催化剂及其载体。并且碳气凝胶具有极低的热导率和良好的导电性能,这使得碳气凝胶在耐高温材料和电化学领域中表现出极大的应用前景。近年来,碳气凝胶作为电化学能源材料得到了蓬勃的发展。本文针对现状主要介绍了碳气凝胶的制备工艺,并全面综述了碳气凝胶在燃料电池、锂离子电池和电化学超级电容器等电化学领域中的主要应用研究进展。 展开更多

关键词 碳气凝胶 电化学 燃料电池 锂离子电池 超级电容器

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高温真空绝热板的制备及性能研究 被引量：1

16

作者 潘影 陈照峰 +1 位作者 汪洋 余盛杰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期586-590,共5页

根据真空绝热原理提出一种可在高温环境下使用的新型高温真空绝热板(High-temperature vacuum insulation panel,HT-VIP)。在多孔碳化硅泡沫芯材表面包覆多层碳纤维布,通过化学气相渗透(Chemical vapor infiltration,CVI)热解碳的方法... 根据真空绝热原理提出一种可在高温环境下使用的新型高温真空绝热板(High-temperature vacuum insulation panel,HT-VIP)。在多孔碳化硅泡沫芯材表面包覆多层碳纤维布,通过化学气相渗透(Chemical vapor infiltration,CVI)热解碳的方法对外壳碳纤维体进行增密,然后采用聚合物浸渍裂解(Polymer infiltration and pyrolysis,PIP)工艺制备玻璃碳对材料进行致密化处理,最后采用低压化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)工艺沉积SiC涂层对材料进行封装,制备出一种具有耐高温、密度低、强度高、低导热以及抗热冲击的新型高温真空绝热复合材料。制备的致密碳纤维增强复合材料,材料内部为真空状态,材料密度为0.81g/cm3,抗压强度为8.75 MPa。当温度为100~900℃时,高温VIP有效热导热系数从0.20 W/mK逐渐增加到1.16 W/mK,比C/C和C/SiC复合材料低一个数量级。 展开更多

关键词 高温真空绝热板 SiC泡沫 导热系数

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