具有层状结构且压缩回弹性能优异的多孔纳米纤维莫来石陶瓷

《International Journal of Applied Ceramic Technology》：Porous nanofibrous mullite ceramics with a lamellar structure and excellent compression resilience property

多孔纳米纤维莫来石陶瓷通过层状堆叠电纺纤维膜实现，添加氧化锆抑制晶粒生长，层间空隙提升压缩回弹性能至96.4%，1400℃烧结仍保持95.6%孔隙率和0.0399W·m?1·K?1热导率。

　　

摘要

多孔纤维莫来石陶瓷具有耐高温、轻质和隔热等特性，已被广泛用作各种热防护系统中的高温隔热材料。为了进一步提高其回弹韧性，研究人员通过层层堆叠静电纺制的莫来石纤维膜，成功制备出了具有层状结构的多孔纳米纤维莫来石陶瓷。实验表明，向莫来石纤维中添加氧化锆可以有效抑制莫来石晶粒的快速生长。这种多孔纳米纤维莫来石陶瓷呈现出层状结构，相邻纤维膜层之间有大量空隙，为莫来石纤维的变形提供了足够的空间，因此样品表现出优异的压缩韧性。结果表明，在1400°C下烧结的样品仍保持高孔隙率（95.6%）、低导热系数（0.0399 W·m^?1·K^?1）和高压缩韧性比（96.4%）。这项工作为制备隔热弹性多孔纤维陶瓷提供了一种有效方法，这类陶瓷可广泛应用于各种飞机的热防护系统以及多种工业炉的热绝缘层中。