| SiO2/炭泡沫和SiC/炭泡沫复合材料的制备及表征 |
| Preparation and Characterization of SiO2/Carbon Foam and SiC/Carbon Foam Composites |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 吴晓栋 | 南京工业大学材料科学与工程学院材料化学国家重点实验室, 南京 210009
宿迁市南京工业大学新材料研究院, 宿迁 223800 | xdshen@njtech.edu.cn | | 邵高峰 | 南京工业大学材料科学与工程学院材料化学国家重点实验室, 南京 210009
宿迁市南京工业大学新材料研究院, 宿迁 223800 | | | 崔升 | 南京工业大学材料科学与工程学院材料化学国家重点实验室, 南京 210009
宿迁市南京工业大学新材料研究院, 宿迁 223800 | | | 王岭 | 中航复合材料有限公司, 先进复合材料国防科技重点实验室, 北京 101300 | | | 沈晓冬 | 南京工业大学材料科学与工程学院材料化学国家重点实验室, 南京 210009
宿迁市南京工业大学新材料研究院, 宿迁 223800 | |
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| 摘要: 对炭泡沫为支撑骨架的氧化硅气凝胶(SiO2/炭泡沫)和碳化硅(SiC/炭泡沫)复合材料分别采用XRD、SEM、激光导热仪、万能力学试验机进行物相、微观结构、热学及力学性能方面的表征。结果表明:所制备的SiO2/炭泡沫与原炭泡沫相比,具备更高的抗压强度(14.95MPa)和更低的室温热导率(0.44W·m-1·K-1)。SiC/炭泡沫材料则保持了较高的抗压强度值(14.66MPa),其在1200℃下具备极低的高温热导率(2.18W·m-1·K-1)。热重分析表明,SiC/炭泡沫在氧化氛围中到610℃才发生质量的损失,而内部炭发生完全烧蚀的温度高达844℃,这表明该材料的抗氧化性能远好于纯的炭泡沫材料。 |
| 关键词: 炭泡沫 二氧化硅 碳化硅 热稳定性 热导率 抗压强度 |
| 基金项目: 江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD);长江学者和创新团队发展计划(No.IRT1146);江苏博士后研究基金计划项目(1402016A)资助。 |
| Abstract: The synthesis and characterization of carbon foam supported silica aerogel (SiO2/Carbon foam) and silicon carbide composite (SiC/Carbon foam) are presented in this study. The phase composition, microstructure, thermal and mechanical properties are investigated by XRD, SEM, LFA Laser Flashmeasurements, and Universal Material Testing.The resulting SiO2/Carbon foam composite shows a higher compressive strength (14.95 MPa) and a smaller thermal conductivity (0.44 W·m-1·K-1) at room temperature, in comparison with the pristine carbon foam. The SiC/Carbon foam composite maintains a compressive strength of 14.66 MPa, and possesses a low high-temperature thermal conductivity (2.18 W·m-1·K-1 at 1200 ℃). Mass loss does not begin until 610 ℃ for the SiC/Carbon foam composite, and complete carbon combustion does not occur until 844 ℃, indicating a much better thermal stability than the pristine carbon foam in oxidizing atmosphere. |
| Keywords: carbon foam SiO2 silicon carbide thermal stability thermal conductivity compressive strength |
| 投稿时间：2015-03-08 修订日期：2015-04-21 |
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| 吴晓栋,邵高峰,崔升,王岭,沈晓冬.SiO2/炭泡沫和SiC/炭泡沫复合材料的制备及表征[J].无机化学学报,2015,31(6):1252-1260. |
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