隨著航空航天領域的飛速發(fā)展,以及人類對節(jié)約能源與保護環(huán)境的日益重視,對隔熱、保溫、過濾等材料和結(jié)構提出了更高的要求。因此,開發(fā)一種輕質(zhì)、隔熱、高強的材料對滿足不同應用領域的迫切需求。目前,耐高溫纖維基多孔陶瓷是其中的一類重要候選材料。本論文仿照鳥巢的三維骨架結(jié)構,設計出具有節(jié)點的莫來石纖維多孔陶瓷,并通過制備工藝優(yōu)化對其微觀結(jié)構,基本物理性能,壓縮性能等進行了系統(tǒng)研究。為制備上述功能的纖維基多孔陶瓷,節(jié)點的形成,纖維網(wǎng)絡的構建以及節(jié)點與纖維網(wǎng)絡強度的提高是成功的關鍵,本文從制備工藝著手進行以下研究:1.選用莫來石纖維為基體,SiO₂溶膠為高溫粘結(jié)劑,采用真空抽濾法制備出具有節(jié)點的莫來石纖維多孔陶瓷。通過改變烘干溫度(30 ^oC¹00 ^oC),干燥方式(烘干與凍干)以及抽濾壓力(10 KPa⁴0 KPa)可制備出低密度(0.28⁰.33 g/cm^-3),高氣孔率(77%⁸4%),低熱導率(0.068⁰

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外輕質(zhì)高強隔熱材料研究現(xiàn)狀
        1.2.1 氣凝膠及其復合材料
        1.2.2 多孔陶瓷材料
        1.2.3 陶瓷纖維及其復合材料
    1.3 纖維基多孔陶瓷的制備工藝
        1.3.1 真空抽濾法
        1.3.2 冷凍澆注(干燥)法
        1.3.3 凝膠注膜法
    1.4 課題的提出及意義
第2章 實驗部分
    2.1 實驗所用原料
    2.2 實驗器材及設備
    2.3 制備工藝
        2.3.1 莫來石纖維材料的預處理
        2.3.2 漿料的制備
        2.3.3 莫來石纖維在漿料中的分散
        2.3.4 短切莫來石纖維多孔陶瓷的制備工藝
    2.4 表征方法
        2.4.1 密度與開口氣孔率測試
        2.4.2 熱導率測試
        2.4.3 抗壓強度以及彈性模量的測試
        2.4.4 壓縮回彈測試
        2.4.5 微觀表面形貌分析(SEM分析)
第3章 真空抽濾法制備莫來石纖維基多孔陶瓷
    3.1 引言
    3.2 干燥溫度對莫來石纖維多孔陶瓷的性能影響
        3.2.1 不同干燥溫度的試樣的宏觀形貌與微觀結(jié)構特點
        3.2.2 硅溶膠在干燥過程的遷移過程及機理
        3.2.3 不同干燥溫度的試樣的力學性能
    3.3 干燥方式對莫來石纖維多孔陶瓷的性能影響
        3.3.1 冷凍干燥方式的莫來石纖維多孔陶瓷的微觀結(jié)構
        3.3.2 不同干燥方式的莫來石纖維多孔陶瓷的基本物理性能
        3.3.3 不同干燥方式的莫來石纖維多孔陶瓷的壓縮強度與破壞機制
    3.4 抽濾壓力對莫來石纖維多孔陶瓷的性能影響
        3.4.1 抽濾壓力對樣品微觀結(jié)構的影響
        3.4.2 抽濾壓力對樣品密度、氣孔率的影響
        3.4.3 抽濾壓力對樣品導熱率、抗壓強度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 真空抽濾-凍干工藝制備莫來石纖維基多孔陶瓷
    4.1 引言
    4.2 纖維的分散懸浮特性對樣品性能的影響
        4.2.1 表面活性劑對纖維分散懸浮特性的影響
        4.2.2 纖維的分散懸浮特性對樣品密度、氣孔率的影響
        4.2.3 纖維的分散懸浮特性樣品抗壓強度、導熱系數(shù)的影響
        4.2.4 纖維的分散懸浮特性對樣品微觀結(jié)構的影響
    4.3 燒結(jié)溫度對樣品性能的影響
        4.3.1 不同燒結(jié)溫度的樣品的相分析與微觀形貌
        4.3.2 不同燒結(jié)溫度的樣品的基本物理性能
        4.3.3 燒結(jié)溫度對樣品抗壓強度的影響
    4.4 冷凍干燥過程中冷凍溫度對樣品性能的影響
        4.4.1 冷凍溫度對樣品微觀結(jié)構的影響
        4.4.2 冷凍溫度對樣品性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 冷凍澆注工藝制備莫來石纖維基多孔陶瓷
    5.1 引言
    5.2 定向冷凍澆注莫來石纖維多孔陶瓷的制備
    5.3 定向冷凍澆注莫來石纖維基多孔陶瓷的微觀結(jié)構
        5.3.1 冷凍前端速率與纖維長徑比對試樣微觀結(jié)構的影響
        5.3.2 微觀結(jié)構形成機理
    5.4 定向冷凍澆注莫來石纖維多孔陶瓷的力學性能
    5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
參考文獻
發(fā)表論文和參與科研情況說明
致謝



本文編號：3819451