随着高超声速飞行器马赫数的不断提高对热防护材料性能的要求越来越苛刻,不仅要求其具有极高的隔热性能,还要具有更低的密度和更高的耐高温性能[1~4]
因此,开发新型轻质、隔热、耐高温的热防护材料,是高超声速飞行器发展亟待解决的问题
柔性陶瓷纤维隔热毡具有导热系数和密度低、可压缩和可折叠的特点,可粘贴在复杂金属异形构件的表层
纤维隔热毡还具有较高的耐高温性能 [5,6]
但是,柔性隔热毡在高湿度环境吸湿增重,且当温度达到900℃时石英纤维析晶使其结构受到破坏,力学性能和隔热性能迅速降低[7,8]
因此,需要对柔性陶瓷纤维隔热毡进行改性处理以提高其高温热性能和疏水防潮性能
提高隔热毡的耐高温和抗氧化性能的主要方法,是在隔热毡高温一侧喷涂耐高温涂层以减少向隔热毡内传输热量[9,10]
Devapal等[11]在玻璃/石英织物的表面喷涂陶瓷涂层,以提高柔性隔热毡的性能
研究发现,涂层可承受的最大热通量为4.8 W/cm2,在500~1000 Pa的真空下减压或在0~100℃的温度范围内3次温度循环,或其最大剪切应力小于113 Pa涂层不发生剥离
Kourtides等[12]在柔性纤维隔热毡表面制备的陶瓷涂层PCC具有辐射率高、稳定性好和表面反应率低等优点,可承受1650℃的高温
但是涂层很难具有与隔热毡相同的热膨胀系数和柔度,易在高温或形变后发生分离而失去保护隔热毡的性能
气凝胶材料具有低密度、高孔隙率和比表面积大等特点[13~17],作为基体填充到隔热毡中不会使其密度大幅度提高,同时保持极高的孔隙率而不会使隔热毡的性能严重降低
与其他气凝胶相比,SiOC气凝胶还具有疏水性好,可设计性强等优点
Soraru等[18]使用甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷用溶胶凝胶法制备SiOC气凝胶,其热性能受组成、热解气氛和和样品尺寸的影响
Ma等[19]用由三乙氧基乙烯基硅烷/四乙氧基硅烷热解制备的前驱气凝胶制备无裂纹的SiOC气凝胶,发现碱催化剂含量的提高使其堆积密度和表面积降低；在1000℃裂解后,SiOC气凝胶中的Si-C键仍然存在
近年来,许多研究者制备气凝胶/柔性纤维复合材料并研究其性能
Jabbari等[20]在厚度为0.2 mm的涤纶机织物两面喷涂厚度为0.4 mm的SiO2气凝胶/聚氯乙烯复合涂层,制备出气凝胶含量(质量分数)分别0、2%、3%、4%的柔性
声明：
“SiOC气凝胶/柔性陶瓷纤维复合材料的制备和性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：祝诗洋,潘栩,钟业盛,马晓亮,高岩,史丽萍,李明伟,赫晓东
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2025年05月23日 ~ 25日 
