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1、第25卷第2期陶瓷学报Vol.25,No.22004年06月JOURNALOFCERAMICSJune.2004文章编号:1000-2278(2004)02-0075-06硬硅钙石—SiO2复合纳米孔超级绝热材料曾令可曹建新王慧刘平安(华南理工大学材料学院,广州:510640)摘要纳米孔超级绝热材料的概念起源于20世纪90年代初期,但纳米孔超级绝热材料的研制却是近年来提出的新课题。随着纳米材料的研究在国内外的蓬勃开展,纳米孔超级绝热材料的研究也不断向实用化和工程化发展。本文综述了纳米孔超级绝热材料的研究现
2、状、主要研究成果和应用前景。介绍了纳米孔超级绝热材料的概念、绝热原理及制备方法,提出了硬硅钙石—SiO2气凝胶复合纳米孔超级绝热材料研制的初步设想。关键词:纳米材料,超级绝热材料,纳米孔,SiO2气凝胶,硬硅钙石中图法分类号:TQ174.6文献标识码:ATHENANOPOROUSSUPERTHERMALINSULATIONMATERIALCOMPOUNDEDWITHXONOTLITE-SiO2-AEROGELZengLingkeCaoJianxinWangHuiLiuPingan(Collegeofmat
3、erials,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou:510640)AbstractTheconceptofsuperthermalinsulationmaterialoriginatesfromearlytheninetiesofthe20thcentury.Preparationandin2vestigationofnanoporoussuperthermalinsulationmaterialisanewsubjectinrecentyears.Alon
4、gwithstudyonnanomaterialmoreandmoreathomeandabroad,thestudyonnanoporoussuperthermalinsulationmaterilaisunceadsinglydevelopingto2wardpracticabilityandengineering.Thestatusofresearch,majorachievementsandfurtherdevelopingintheresearchofnanop2oroussupertherma
5、linsulationmaterialwerereviewed.Theconcept,mechanismandformationaboutnanoporoussuperthermalinsulationmaterialwereintroduced.Atentativeideaofpreparationandinvestigationofnanoporoussuperthermalinsulationma2terialcompoundedwithXonotlite-SiO2-Aerogelwasgiven.
6、Keywordsnanomaterial,superthermalinsulationmaterial,nanoporous,SiO2-Aerogel,Xonotlite提出了超级绝热材料(Supperinsulator)的概念。此后1前言很多学者陆续使用了超级绝热材料或“高性能绝热材料(highperformanceinsulatingmaterial)”的概念。通常,超级绝热材料起源于20世纪90年代初期。美国超级绝热材料是指:预定使用条件下,导热系数低于学者Hunt.A.J.等在1992年国际材料工
7、程大会上首先“无对流空气”导热系数后绝热材料,而“纳米孔超级绝收稿日期:2003-11-01作者简介:曾令可,男,教授76《陶瓷学报》2003年第2期热材料”的概念在我国的提出只是近些年的事情。华限;由于近于无穷多纳米孔的存在,热流在固体中传递南理工大学、北京科技大学、同济大学波耳固体物理研时就只能沿着气孔壁传递,近于无穷多的气孔壁构成究所在该领域开展了较深入的研究工作。了近于“无穷长路径”效应,使得固体热传导的能力下降到接近最低极限。基于以上特征,再加上在热辐射2纳米孔超级绝热材料的特征吸收方面对材料进
8、行进一步改性,可以使材料不论是在高温或常温均有低于静止空气的导热系数。纳米孔超级绝热材料应同时具备以下特征:4SiO2气凝胶(1)材料内几乎所有的孔隙都应在100nm以上,且80%以上的气孔尺寸都应小于50nm。在绝热材料中,迄今为止,国内外所报导的纳米孔超级绝热材料气孔尺寸是决定材料绝热性能的最主要因素,只有绝均是以SiO2气凝胶作为纳米孔的载体。大部分气孔尺寸小于100nm时,绝热材料才算进入了SiO2气凝胶是一种轻质纳米
