热处理温度对SiO2微纳纤维形貌及隔热性能的影响

为探究煅烧温度与纤维膜隔热性能之间的关系,以正硅酸乙酯(TEOS)和聚乙烯吡络烷酮(PVP)为主要原料,采用静电纺丝技术结合后续热处理制备了SiO2微纳纤维膜.利用热重-差热联用热分析仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和导热系数仪研究了SiO2/PVP杂化纤维膜的热分解过程以及热处理温度对其产物物相组成、微观形貌和隔热性能的影响.结果表明:杂化纤维膜经600℃及以上温度热处理后,产物均为无定形态SiO2;随着热处理温度的升高,无定形态SiO2有向晶态转化的趋势,且纤维的平均直径呈先减小后增大的规律.产物的热导率与纤维直径呈正相关,当热处理温度为800℃时,SiO2微纳纤维的平均直径最小,热导率最低(0.0325 W/(m·K)),其隔热性能优于600℃、1000℃热处理温度下的样品,也优于传统石英纤维隔热毡.本工作为SiO2纤维膜隔热性能的优化提供了一定的实验基础.