高速飛行器或高溫反應(yīng)爐等領(lǐng)域的發(fā)展迫切需要耐高溫、低熱導(dǎo)率且具有一定力學(xué)強(qiáng)度的隔熱材料,其中多孔陶瓷既具有傳統(tǒng)陶瓷耐高溫高壓、抗熱震性好、耐腐蝕等優(yōu)良特性外,又具有輕質(zhì)、低熱導(dǎo)率、高比表面積、高滲透性等特點(diǎn),在隔熱保溫領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。多孔陶瓷中的孔結(jié)構(gòu)與性能有著緊密聯(lián)系,不同的制備工藝可以獲得不同的微觀結(jié)構(gòu)。本文通過(guò)FLUENT軟件模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn),具有有序孔結(jié)構(gòu)的多孔陶瓷在確定方向上具有極低的有效熱導(dǎo)率,材料的有效熱導(dǎo)率與固相熱導(dǎo)率和孔隙率有關(guān),且有序排列孔結(jié)構(gòu)可增強(qiáng)孔方向的力學(xué)強(qiáng)度。本文利用細(xì)菌纖維素的獨(dú)特纖維結(jié)構(gòu)獲得低固含量的高度穩(wěn)定陶瓷漿料。采用冷凍干燥法制備出具有有序孔結(jié)構(gòu)的莫來(lái)石基、鈣長(zhǎng)石基和氧化鋁/鈣長(zhǎng)石復(fù)相多孔陶瓷,通過(guò)阿基米德排水法、掃描電子顯微鏡和Hot Disk熱常數(shù)分析儀等測(cè)試方法分析樣品的孔隙率、顯微結(jié)構(gòu)、熱導(dǎo)率等。分別探究固含量、冷凍溫度對(duì)孔隙率、熱導(dǎo)率、抗壓強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改變固含量和冷凍溫度可制備出孔隙率為67.6%至91.1%的莫來(lái)石基有序孔結(jié)構(gòu)多孔陶瓷,其抗壓強(qiáng)度最高達(dá)8.06MPa,在孔隙率為91.1%時(shí)獲得最低熱導(dǎo)率為0.0867W/m·... 

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【部分圖文】：

發(fā)泡法制備的多孔陶瓷的SEM圖[27]

不同孔Figure2-1Two-dimensionalmode

第二章孔結(jié)構(gòu)對(duì)材料熱導(dǎo)率影響的模擬計(jì)算15111.52×1052，熱導(dǎo)率根據(jù)不同應(yīng)用設(shè)定。③邊界條件設(shè)定：根據(jù)需要設(shè)定冷熱邊界為固定溫度值，由于設(shè)定氣體為不可壓縮理想流體，需要設(shè)定操作壓力，這里給定為一個(gè)大氣壓。④設(shè)定求解方法和控制參數(shù)：由于本研究涉及固相和流體之間的共軛傳熱，采用Coupled算法更符合實(shí)際，松弛因子采用默認(rèn)設(shè)置：圖2-2參數(shù)設(shè)置界面Figure2-2Parametersettinginterface.⑤殘差設(shè)置：一般FLUENT認(rèn)為能量的殘差達(dá)到10-6，其他達(dá)到10-3就認(rèn)為計(jì)算收斂，但應(yīng)根據(jù)實(shí)際問(wèn)題設(shè)置。本計(jì)算得到的殘差圖如圖2-3所示，計(jì)算已經(jīng)較好地收斂。圖2-3計(jì)算殘差圖Figure2-3Plotscalculateresidual.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TiO2負(fù)載輕質(zhì)多孔陶瓷塊體的制備及其對(duì)甲基橙的光催化降解效能[J]. 郭宜嬌,孫進(jìn)興,劉培生,崔光.  功能材料. 2017(03)
[2]基于正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的多孔莫來(lái)石復(fù)合材料的研究[J]. 王華,王永紅,張瑞芳,龔倫倫,程旭東,張和平.  硅酸鹽通報(bào). 2013(07)
[3]多孔隔熱材料的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 王慧利,鄧建國(guó),舒遠(yuǎn)杰.  化工新型材料. 2011(12)
[4]添加造孔劑法制備多孔陶瓷及其強(qiáng)度與孔徑控制[J]. 曹慧,叢川波,宋泳,田斌,周瓊.  中國(guó)陶瓷. 2009(02)
[5]添加劑對(duì)多孔陶瓷顯氣孔率的影響[J]. 崔霞,趙昆渝,李智東,段云彪,周曉龍,吳雙橋,李曉雪.  云南冶金. 2005(03)
[6]有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔羥基磷灰石復(fù)相陶瓷[J]. 趙俊亮,付濤,徐可為.  中國(guó)陶瓷. 2003(01)
[7]納米孔超級(jí)絕熱材料的原理及制備[J]. 倪文,劉鳳梅.  新型建筑材料. 2002(01)
[8]氮化硅泡沫陶瓷筋無(wú)包套熱等靜壓致密化過(guò)程[J]. 張勇,林均品,陳國(guó)良,李冠興,任永剛,張志深.  材料工程. 1998(02)



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