自生长锆氧纳米纤维增强SiC气凝胶的可控制备及隔热性能研究

This project is aimed to prepare the high strength, low density, flexible, and high temperature resistant SiC composite aerogel strengthened by the self-growth zirconium oxide nano fibre as the basic research. Some key technologies, such as materials design, preparation techniques, control technologies of mechanical properties and resistance temperature properties, will be captured by the Sol-gel method and the supercritical drying. The compressive strength of the prepared SiC composite aerogel may be exceeded 7 MPa，the Young's modulus may be less than 150MPa, the density may be ranged in 0.1～0.2g/cm3, and the resistance temperature may be exceeded 1500℃. The prepared composite aerogel will be analyzed, the compressive property and the insulation property will be tested, the strengthened mechanism, the high temperature resistant, the temperature resistant mechanism, the microstructure evolution of the composite aerogel in the preparation will be summarized, and the possibility of the ZrOx/SiC synthesis will be explored, so the effective regulation of the microstructure can be obtained from the theory.

本项目针对高强、低密度、柔韧性、耐高温性能的自生长锆氧纳米纤维增强 SiC 气凝胶复合材料开展基础研究工作。采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术，研究ZrOx/SiC气凝胶复合材料的设计、制备技术、机械性能及隔热性能的控制技术等关键技术，制备出机械压缩强度为 7MPa 以上，杨氏模量150MPa以内，密度控制在 0.1～0.2g/cm3，长效耐热温度 1500℃以上的自生长锆氧纳米纤维增强 SiC 复合气凝胶。对这种高强度、耐高温锆氧纳米纤维增强 SiC 复合气凝胶的材料分析、机械性能和隔热性能进行测试，并总结出锆氧纳米纤维增强 SiC 复合气凝胶制备过程中锆氧纳米纤维的自生长机理、隔热机理、增强机理及微观组织结构的演变规律，探索大块状自生纳米纤维增强SiC气凝胶制备的可能性，从理论上给出对该复合气凝胶微观结构有效的调控手段。

本项目针对高强、低密度、柔韧性、耐高温性能的自生长锆氧纳米纤维增强 SiC 气凝胶复合材料开展基础研究工作。采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术，研究ZrOx/SiC气凝胶复合材料的设计、制备技术、机械性能及隔热性能的控制技术等关键技术，制备出机械压缩强度为 7MPa 以上，杨氏模量150MPa以内，密度控制在 0.1～0.2g/cm3，长效耐热温度 1500℃以上的自生长锆氧纳米纤维增强 SiC 复合气凝胶。对这种高强度、耐高温锆氧纳米纤维增强 SiC 复合气凝胶的材料分析、机械性能和隔热性能进行测试，并总结出锆氧纳米纤维增强 SiC 复合气凝胶制备过程中锆氧纳米纤维的自生长机理、隔热机理、增强机理及微观组织结构的演变规律，探索大块状自生纳米纤维增强SiC气凝胶制备的可能性，从理论上给出对该复合气凝胶微观结构有效的调控手段。