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中科院工程熱物理所高溫熱防護SiOC大孔陶瓷傳熱性能研究獲進展

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        自30余年前提出用聚合物先驅體法制備先進陶瓷材料以來，因其耐高溫、隔熱、質輕、耐腐蝕等特點，SiOC大孔陶瓷已廣泛用于高溫傳感器、高溫/腐蝕環(huán)境用MEMS、鋰電池電極材料和微型電熱塞等領域。隨著SiOC大孔陶瓷逐漸應用于高溫熱防護領域，其熱學特性，如熱穩(wěn)定性和傳熱能力等會是一個重要問題?；诖吮尘?，迫切需要研究SiOC大孔陶瓷的隔熱性能及有助于其優(yōu)化設計的理論。

　　近日，中國科學院工程熱物理研究所傳熱傳質研究中心科研人員研究出由聚合物先驅體法制備的SiOC大孔陶瓷的傳熱性能存在“構效關系”。SiOC大孔陶瓷室溫下表觀熱導率在0.041 W · m-1 · K-1 ~ 0.078 W · m-1 · K-1的量值，該隔熱性能可與已報道的鋁氣凝膠和碳氣凝膠相比擬。針對SiOC大孔陶瓷的實際微觀結構，提出了描述其熱輸運的立方陣列交叉納米球模型（如圖1所示）并發(fā)展了預測有效熱導率的理論公式。研究進一步揭示了相同熱解溫度形成的SiOC大孔陶瓷的表觀熱導率主要受SiOC固相體積分數的影響，而經不同熱解溫度形成的SiOC大孔陶瓷，其微觀結構參數，尤其是相鄰顆粒間接觸長度與顆粒直徑的比值a/d是影響其熱輸運的另一個關鍵因素（如圖2所示）。

　　上述工作得到了國家重點基礎研究發(fā)展計劃（“973”計劃）、國家自然科學基金項目的支持。研究成果已在熱物性研究領域國際雜志International Journal of Thermophysics上發(fā)表，并被加拿大的Advances in Engineering網站以Featured Article的形式轉載報道。


發(fā)布：2007-07-10 11:39    編輯：泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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