遮光剂对气凝胶复合材料隔热性能的影响

纯气凝胶对近红外波长几乎透明,遮光剂的加入可以显著抑制气凝胶的高温辐射性能。采用Mie散射理论计算出掺杂不同种类、粒径遮光剂时复合气凝胶的平均消光系数,从而比较它们的遮光效果。采用基于瞬态平面热源法的Hot Disk TPS2500S导热仪测量了不同温度下复合气凝胶的热导率,获得了遮光剂对气凝胶复合材料隔热性能的影响规律,并与理论分析结果进行了对比。理论计算获得的不同温度下复合气凝胶的热导率与实验值符合良好,表明:在研究的范围内,掺杂的最佳遮光剂粒径在3.5μm左右;SiC的遮光效果比TiO2、ZrO2好;存在一个最佳的遮光剂体积含量(3.75%左右)使得复合气凝胶的整体隔热性能最好;所建立的理论模型可用来预测掺杂遮光剂的影响规律。