1. 研究目的与意义（文献综述）

本实验的目的是制备一种超低热导率的纳米复合材料。超低热导率无机材料在航空航天领域有着非常重要而广泛的应用，也是航空航天领域重要的基础材料之一。目前，随我国航天航空工业正呈现快速发展之势，对该类材料不仅有迫切的现实需要，更有越来越高的技术性能要求。

目前有以下几种绝热材料：1）纤维类绝热材料：目前纤维质绝热材料最常见的品种有硅酸铝耐火纤维、玻璃棉、岩棉、矿棉及海泡石类保温涂料等。纤维质绝热材料的基本特征纤维质绝热材料的一个共同特点就是体积密度小,绝大部分工程中采用的纤维质绝热材料的体积密度在100-200kg/m3；除此之外还有导热系数低的特点,其常温导热系数一般为0.04～0.05w/(m·k) ^[1]，但是，其使用温度有限, 矿渣棉的最高使用温度为 600℃～ 650℃，而岩棉的最高使用温度为900℃～1000℃^[2]；且强度低只能做填充材料、容易老化。2）硬质类绝热材料：其中主要包括无机类的珪酸钙和膨胀珍珠岩等绝热制品。硬质类绝热材料有较好的力学性能，但是其比重大，热导率也较高；以膨胀珍珠岩为例，其导热系数为0.06 w/( m·k) 、 密度为180kg /m³，抗压强度为0.4 mpa^[3]。3）有机类绝热材料：有机类绝热材料是各种树脂等高分子材料为基料，加入特殊助剂后经热发泡过程制备的一种轻质、吸水率低、吸声防震的绝热材料。尽管有机类绝热材料具备优越的绝热性能，但与无机类绝热材料相比，其适用温度很低且不阻燃，有机类绝热材料难腐烂，会对环境产生破坏且回收难度大。4)以 sio₂气凝胶类为代表的新型保温材料体系，其导热系数非常低，在0.01～ 0.023 w/ ( m· k)，是理想的保温材料，高温下不燃烧，无有害气体放出，属于绿色环保型保温材料类型^[4],但是 sio₂气凝胶生产成本高，大规模高效率工业化生产技术难以取得突破，特别是通过易于应用的常压干燥法制备的sio₂气凝胶整体性差，往往成碎块状。所以，纯 sio₂ 气凝胶的低强度和低韧性是其产业化面临的最大挑战。另外，由于在高温状态下辐射传热是主要的热量传递方式，气凝胶对于2.5μm～8μm的近红外辐射几乎全透过， 而温度为300k ～1300k 下的热辐射主要是这一波段^[5]。

各类绝热材料各有特色和缺陷，而复合型绝热材料可以将几种绝热材料的优势按照各自特色取长补短进行重新整合，从而形成一种技术性能更加全面优越、成本更加低廉的复合型绝热材料，以满足不同应用场合的需要。

2. 研究的基本内容与方案

1.基本内容：

1）确定确定超低绝热复合材料配料试验体系；

2）研究原料组成对最终复合材料热导率、体积密度、机械强度等的影响；

3. 研究计划与安排

第1—3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4—10周：购买试验原料，实施试验方案；

第11—12周：测试试验样品，分析试验数据，整理试验结果；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]倪文,王寅生,王国清.对提高纤维质绝热材料绝热效果的探讨[j].新型建筑材料,2002(10):78-82.

[2]李毛毛.无机纤维状绝热材料在土木工程中的应用[j].山西建筑,2013,39(35):133-134.

[3]丁向群,张冷庆,鲁中举,沈洁.膨胀珍珠岩保温材料的制备与性能[j].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2014,30(01):120-125.