具有优异隔热和吸音性能的晶粒生长受阻莫来石纤维海绵

《Advanced Fiber Materials》：Grain-Growth-Inhibited Mullite Fiber Sponges with Superior Thermal Insulation and Sound Absorption Properties

尖晶石纤维通过溶液吹塑优化先驱体与聚合物摩尔比抑制晶粒生长，实现1500℃高温下柔韧性和热稳定性提升，纤维海绵经1000次压缩仍保持回弹，热导率低至0.028 W m?1 K?1，并具备优异吸音性能。

　　

摘要

莫来石纤维是一种在保持高温性能的同时仍具备优异柔韧性的氧化物陶瓷纤维。然而，莫来石纤维内部快速的晶粒生长不可避免地会降低其柔韧性，因此抑制晶粒生长成为一个重大挑战。通过优化前驱体与聚合物的摩尔比，我们采用溶液吹塑法制备出了在1500°C下仍具有优异柔韧性的高性能莫来石纤维。合理的比例控制不仅减少了聚合物的含量，还降低了孔隙缺陷，更重要的是，在高温处理过程中抑制了晶粒生长，从而提高了热稳定性并保持了纤维的柔韧性。这些莫来石纤维海绵具有出色的压缩回弹性、高温隔热性能和吸音效果。它们能够承受1000次压缩-恢复循环，其热导率低至0.028 W m^?1 K^?1，并且吸音系数高达0.82。本研究强调了优化前驱体与聚合物比例这一策略在提升莫来石纤维性能方面的有效性，为高效生产高性能陶瓷纤维提供了宝贵见解，并有望应用于其他陶瓷纤维材料的制备。