SiC作为纳米SiO2多孔绝热材料红外遮光剂的试验研究

纳米SiO₂多孔绝热材料是一种性能优异的新型隔热材料，具有轻质、热导率低、强度高等优点。纳米SiO₂多孔绝热材料在常温或较低温度下使用时具有良好的隔热效果，但在中高温环境下绝热性能变差，因为纯纳米SiO₂粉体对波长小于8μm的红外辐射是透明的。因此，为了提高纳米SiO₂多孔绝热材料的高温使用性能，可引入红外遮光剂来抑制辐射传热。

SiC具有高折射率和较好的高温稳定性，是一种性能优良的红外反射材料。封金鹏等研究人员采用SiC作为红外遮光剂，纳米SiO₂粉体作为基体材料，考察了SiC粒度和掺加量对纳米SiO₂绝热材料红外消光效果的影响，并对较优红外遮光剂配比试样和未加遮光剂试样进行背温试验对比，进一步验证SiC的加入对材料绝热性能的影响。

研究结果表明：在2.5 ~7.0 μm红外辐射波段，无遮光剂试样的有效消光系数仅1.9 ~12.6 m² /kg，对红外光几乎是透明的。SiC微粉引入纳米SiO₂多孔绝热材料中可使其有效消光系数大幅提高；掺加量为质量分数25%四种不同粒度SiC试样中，中位粒径为3.029 μm的SiC₀₃试样有效消光系数值最大；而对于SiC₀₃而言，掺入量为质量分数25%左右时，红外消光效果较好，有效消光系数达到52.7~58.8 m² /kg；通过背温试验验证了红外遮光剂SiC的加入可明显降低材料的红外热辐射传热，大幅提高材料高温绝热性能。（郑州大学高温材料研究所 王世界）