纳米孔SiO2多层隔热材料的制备和结构优化设计

摘要

以SiO2粉体为主要原料，加入石英纤维和硬硅钙石晶须作为增强材料,通过湿法工艺制备了纳米孔SiO2。制备的纳米孔SiO2密度为0.3g/cm3，孔隙率为85%左右。孔隙直径主要分布在20到80nm之间。由于大量纳米孔的存在，纳米孔SiO2中固相导热和对流传热大大降低。为了降低纳米孔SiO2的高温辐射传热，采用辐射屏蔽层与纳米孔SiO2叠层复合来制备纳米孔SiO2多层隔热材料。采用有限元方法，通过传热计算得到纳米孔SiO2多层隔热材料等效导热系数随辐射屏蔽层的发射率、层密度及工作温度的变化规律。提出了纳米孔SiO2多层隔热材料的结构优化设计方案。