Nanofibres D 'Isolation Thermique: Dans Le Domaine De L' Aéronautique Et De L 'Espace, Il Y A Beaucoup À Faire!

Pour assurer la sécurité de la structure principale et des instruments internes de l 'aéronef, il faut utiliser des matériaux d' isolation thermique efficaces pour empêcher la propagation interne de flux de chaleur externe.

Dans le même temps, des systèmes de protection contre la chaleur légers et efficaces sont importants pour réduire la charge utile des aéronefs et allonger la distance de vol.

Les nanofibres présentent une porosité réduite et une porosité élevée, et sont idéalement un matériau d 'isolation thermique léger et efficace.

This paper introduces the Progress of Current Research on Two - fibre Nanofibres membranes, Three - fibre Gas GEL MATERIALS.

Matériau d 'isolation thermique à membrane nanofibre bidimensionnelle

L 'enveloppe d' isolation thermique des batteries de missiles, des moteurs et d 'autres petits espaces nécessitent des matériaux d' épaisseur réduite mais présentant d 'excellentes propriétés d' isolation thermique.

Membrane de nanofibres selon la composition de matériau d'isolation thermique peut être un film polymère Nano - fibre, film et film de nanofibres de céramique de nanofibres de carbone.

Nanofibres de polymère, tel que le fluorure de polyvinylidène (PVDF) de nano - fibres, en raison de la porosité plus élevée et présentant un passage tortueux de mailles, ce qui permet à l'air de molécules dans un chemin de pmission de longueur variable à l'intérieur de la matière, la perte de chaleur dans le processus de communication, ce qui permet de réduire le coefficient de conductivité thermique du matériau.

Afin de réduire davantage la conductivité thermique du matériau, un érudit par imprégnation de la modification de la technologie de revêtement de fluorure de polyvinylidène (PVDF) sera de nanoparticules de SiO2 à surface de nanofibres, de réduire davantage la taille des pores de la membrane de fibres, de réduire la convection thermique.

Toutefois, la structure de ce matériau dans un environnement à haute température est fragile et difficile à satisfaire.

Les nanofibres de carbone ont une plus grande surface, une porosité élevée, une meilleure stabilité chimique, des avantages supérieurs par rapport à la résistance, dans les domaines de l 'électronique, de l' énergie, de l 'aéronautique et de l' espace, et d 'autres applications ont de vastes perspectives.

Les nanofibres de carbone présentent des propriétés de résistance aux températures élevées qui augmentent avec le degré de graphitisation, mais dont les propriétés d 'isolation thermique diminuent considérablement, ce qui rend difficile de répondre à la demande d' augmentation simultanée de la résistance aux températures élevées et de l 'isolation thermique.

Les matériaux céramiques présentent des avantages tels que la résistance à la chaleur, la résistance à la corrosion, une bonne isolation, et ainsi de suite, à haute température isolant thermique, acoustique, catalytique et dans d 'autres domaines ont une large gamme d' applications.

Toutefois, la plupart des nanofibres céramiques existantes présentent des défauts tels que la grande fragilité, les propriétés mécaniques médiocres et l 'intolérance au pliage, ce qui limite leur utilisation pratique.

Pour remédier à cette lacune, des chercheurs ont préparé un film de nanofibres SiO2 ayant une structure amorphe et une bonne flexibilité en ajustant les propriétés de la solution de filage et les paramètres du procédé.

Dans le même temps, mais aussi par des procédés de modification de fibres imprégnée d'un aérogel de silice entre dans l'introduction de nanoparticules, de construire de nanoparticules de SiO2 / Nano - composite de fibres, de l'amélioration de la performance d'isolation thermique de SiO2 Nano - film de fibres.

Nano - fibres tridimensionnelle aérogel de matériau d'isolation thermique

Nanofibres de bidimensionnel tout en ayant de bonnes propriétés d'isolation thermique, mais dans le sens de l'épaisseur est difficile à mettre en œuvre efficacement augmentée (> 1 cm), ce qui limite gravement leur puissance du moteur thermique, et d'autres applications d'isolation contre le feu de la cloison.

Par rapport à la membrane de nanofibres 2D, 3D de nano - fibres un matériau d'aérogel présentant une taille contrôlable, une porosité élevée, un degré de porosité élevée en zigzag, et, par conséquent, dans l'isolation thermique, de conservation de la chaleur, sont d'insonorisation et dans d'autres domaines ayant un large champ d'application.

Actuellement, de matériaux d'isolation aérogel de nano - fibres commun comprend principalement un polymère Nano - fibres aérogel et un aérogel de deux types de nanoparticules de céramique.

Nanofibres de céramique d'aérogel

Un matériau d'aérogel de céramique présentant une excellente résistance à la chaleur, à la corrosion et de propriétés d'isolation thermique, est l'un des principaux matériaux de protection thermique pour véhicule aérospatial.

Aérogel de nanoparticules de SiO2 de matériaux d'isolation aérogel maintenant utiliser principalement pour céramique renforcé par des fibres, en raison des nanoparticules de céramique entre les fibres et l'interaction faible, de sorte que la matière en cours d'utilisation de nano - particules tombent facilement, de sorte que le matériau de la stabilité de la structure et des propriétés d'isolation thermique réduite.

Afin de résoudre ces problèmes, un érudit de nanofibres de céramique de manière souple pour la construction de l'élément de base, au moyen d'un procédé de reconfiguration d'un réseau tridimensionnel de fibres d'origine, et de construire ultra - léger et ultra - élastique de nanofibres de céramique de matériau d'aérogel.

Nanofibres de céramique d'aérogel et procédé de préparation de diagramme

La structure de mailles de ce matériau d'aérogel est similaire à la ruche, de fibres entrelacées de liaison dans chaque maille pour former un réseau de fibres de stabilisation, confère de la stabilité de la structure d'aérogel de bonnes.

Sa plus grande à la déformation sous compression (80%) de la souche peut encore de retour rapide, par l'intermédiaire de 500 fois le cycle de compression dont la déformation plastique est supérieure à 12% seulement de Matériau céramique, de gel de gaz existantes.

De même, le matériau de la flamme dans la lumière de l'alcool (environ 600 ° c) et le butane chalumeau (environ 1100 ° c) 50% de compression est capable de répondre, présentent d'excellentes propriétés de récupération élastique de compression à haute température.

Nanofibres de céramique d'aérogel dans de l'alcool sous la lampe de photographie à compression

Nanofibres de céramique aérogel dans la flamme de chalumeau de photos de butane de compression

Mets de différents matériaux de pétales à 350 ° C de plate - forme thermique 10 min après photos

Gel de nanofibres polymères

Pour les matériaux d 'aérogel existants de faible performance mécanique, de grande fragilité.

Des nanocristaux de cellulose ayant un module élastique élevé, une résistance élevée et une faible densité ont été utilisés comme éléments de base par des chercheurs pour produire des aérogels de nanocristallin de cellulose présentant de bonnes propriétés de pparence et de séchage supercritique, qui peuvent être courbés à 180 ° sans être endommagés, tout en étant capables de répondre après compression à une déformation importante (80%) et dont la contrainte maximale est supérieure à 200 kPa.

En outre, les nanocristaux cellulosiques présentent d 'excellentes propriétés d' isolation thermique.