李东辉
,
夏新林
,
张顺德
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.008
高温下纳米隔热材料内热辐射的影响将显著增强,其热辐射特性对热辐射传热有很大影响.为了认识高温纳米隔热材料的热辐射特性,采用Mie理论建立了掺杂纤维增韧剂和遮光剂的纳米隔热材料热辐射特性理论计算方法,编写了纳米隔热材料热辐射特性计算程序,对某纳米隔热材料的热辐射特性进行了理论研究,得到了光谱衰减系数、光谱散射反照率以及全光谱平均辐射特性参数及散射相函数.理论模拟结果表明:在3 ～9.5 μm波长范围内,纳米隔热材料对热辐射具有强烈的衰减作用,对3～7 μm的热辐射呈现强烈的散射特征,对7～9.5 μm的热辐射,随波长增大散射特征逐渐减弱,对9.5 μm的热辐射呈现较强的吸收特征.在300～1 300 K,该纳米隔热材料全光谱平均衰减系数＞5×104 m-1,平均散射反照率＞0.96,具有较强的前向散射特征,这些特征来源于遮光剂粒子,增韧剂影响很小.
关键词:
纳米隔热材料
,
增韧剂
,
遮光剂
,
热辐射特性
,
Mie理论
封金鹏
,
陈德平
,
倪文
,
高香珍
,
胡子君
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.02.006
降低红外辐射传热是解决纳米SiO_2多孔绝热材料高温绝热性能差的关键.本文探讨了锆英石作为红外遮光剂对纳米SiO_2多孔绝热材料绝热性能的影响.结果表明:微米级锆英石的引入,可大幅降低红外辐射传热,显著提高材料高温绝热性能,当掺加35%锆英石时,可将材料500℃时热导率从0.119 W/(m·K)降低至0.053 W/(m·K).同时对锆英石的红外遮光机理进行了探讨和分析.
关键词:
锆英石
,
纳米SiO_2粉体
,
遮光剂
,
热导率
凌俐
,
毕岗
,
黄敏
,
丁金婷
,
陈国宏
材料导报
根据气凝胶遮光剂复合材料的微观结构特性,首次提出用多体散射理论计算其遮光剂球形颗粒分散体系的红外热透过率.通过分析小角度近似和多次散射因子对比尔-朗伯定律中散射传递函数的影响,建立了气凝胶遮光剂复合材料前向散射透过率的计算方法,编写计算程序,对SiO2气凝胶中遮光剂为SiC和ZrO2的两种材料进行了计算.计算结果表明:在实验允许的范围内,遮光剂质量分数越大、材料厚度越大,复合材料隔热效果越好;在遮光剂质量分数和材料厚度一定的情况下,由于复折射率的影响,不同的遮光剂材料有不同的最佳制备半径,SiC和ZrO2遮光剂球形颗粒的最佳制备半径分别为1.2μm和0.7μm.
关键词:
气凝胶
,
遮光剂
,
多体散射理论
,
红外热透过率
陆规
,
段远源
,
王晓东
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.01.007
构建了包含纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构的理想结构单元,采用等效电路的分析方法,计算了复合型隔热材料的等效热导率.通过参数计算分析,讨论了纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构对纳米孔高效隔热材料隔热性能的影响规律.计算结果表明,纤维和遮光剂颗粒的添加,提高了材料的固相热导率,但由于遮光荆颗粒能够有效的抑制材料的高温辐射,故存在最佳的添加比率(本文为30%);纤维的排布方向以及裂缝的大小,均对材料的隔热性能有较大的影响.
关键词:
纳米孔高效隔热材料
,
等效热导率
,
纤维
,
遮光剂
,
裂缝
陆规
,
王晓东
,
段远源
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.01.002
通过文献调研,分别讨论了纳米孔高效隔热材料在微米尺度和纳米尺度下气体导热,纳米尺度孔结构气固耦合等效热导率,添加遮光剂颗粒的气凝胶复合等效热导率和高温辐射等效热导率的计算方法.在此基础上,调研了用于计算流固耦合等效热导率计算的几种典型理想结构,结合对纳米孔高效隔热材料等效热导率有影响的各种因素及微米理想结构,采用热阻串并联的分析方法,可以计算纳米孔高效隔热材料的等效热导率.
关键词:
隔热材料
,
等效热导率
,
纤维
,
遮光剂
,
裂缝
于海童
,
刘东
,
段远源
,
王晓东
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.008
以TiO2微米颗粒为例,计算了不同形状遮光剂颗粒的光学特性,表征形状、尺寸对颗粒光学特性的影响,并考虑实际遮光剂颗粒的粒径分布,计算了不同形状颗粒的平均光学特性.为满足工程需要,针对球形遮光剂,给出了粒径服从对数正态分布律时使材料高温下辐射热导率最小的遮光剂参数优化设计,由此可使1300K下遮光气凝胶的辐射热导率降低至纯气凝胶的1/10左右.
关键词:
气凝胶
,
遮光剂
,
T矩阵
,
辐射传热
高庆福
,
张长瑞
,
冯坚
,
冯军宗
,
姜勇刚
,
武纬
材料科学与工程学报
氧化硅气凝胶由于纤细的纳米结构,具有极低的热导率,是一种新型轻质保温隔热的理想材料.但其力学性能和岛温遮挡红外辐射能力差限制了气凝胶在该领域的应用.通过添加增强体和遮光剂研制气凝胶隔热复合材料是主要的解决方法.本文综述了近年来气凝胶隔热复合材料的制备方法,重点分析了气凝胶复合材料在力学性能和隔热性能方面的研究进展,并指出了存在的问题,对今后的研究提出了展望.
关键词:
气凝胶
,
隔热
,
力学性能
,
遮光剂
