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作者：马超;蹇思豪;韩敏航;王琨;李昱恒;苗洋;
单位：太原理工大学材料科学与工程学院;浙江昊能科技有限公司;山西省多孔陶瓷材料技术创新中心;
摘要：SiO_2气凝胶具有优异的隔热性能，但存在高温下结构易烧结坍塌和脆性较大的缺陷，这些缺陷限制了其在高温及复杂环境中的广泛应用。本研究采用溶胶-凝胶法和超临界干燥技术，以正硅酸乙酯为硅源，制备了莫来石纤维/SiO_2-ZrO_2-Y_2O_3气凝胶复合隔热毡(MF/SZYAs),并对其微观结构、隔热性能、高温稳定性进行了系统研究。结果表明，制备的MF/SZYAs具有良好的纳米级三维网状孔结构，锆、钇元素均匀分布于气凝胶基体中。常温下MF/SZYAs的密度为0.134 5 g·cm~(-3),压缩强度达2.26 kPa(10%应变),比表面积为515.7 m~2·g~(-1),导热系数为0.035 1 W·m~(-1)·K~(-1)。在1 000℃热处理后，MF/SZYAs表现出良好的热稳定性，导热系数为0.045 4 W·m~(-1)·K~(-1),比表面积为183.1 m~2·g~(-1);而在1 200℃热处理后，MF/SZYAs内部的三维纳米结构发生严重烧结，导致比表面积明显减小(降至14.3 m~2·g~(-1)),导热系数增加(增至0.047 3 W·m~(-1)·K~(-1))。良好的热稳定性主要归因于锆、钇共掺对SiO_2气凝胶结构稳定和热辐射散射能力的提高。本研究为高效、轻质且热稳定隔热材料的开发提供了理论支持，所制备的复合隔热材料在工业领域具有潜在的应用前景。
关键词：SiO_2-ZrO_2-Y_2O_3气凝胶;;莫来石纤维毡;;溶胶-凝胶法;;热稳定性;;纳米孔结构;;隔热性能
基金资助：国家自然科学基金(52403103);; 山西省创新平台基地建设专项(202104010911002);; 太原理工大学大学生创新训练计划项目
