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(石家庄铁道大学 材料科学与工程学院，河北 石家庄 050043)

陈一泊,张光磊,贾伟韬,等.纳米多孔结构气凝胶传热模型及绝热机理研究[J].石家庄铁道大学学报:自然科学版,2018,31(4):83-87.

气凝胶是一种具有空间网络骨架且结构可控的轻质纳米多孔隔热材料，具有高比表面积，高孔隙率，低密度，低介电常数和优异的隔热性能[1]，在建筑节能、生物医用、航空航天等领域具有广泛的应用前景[2-4]。气凝胶内部热量传递的形式主要分为3种：传导传热、对流传热以及辐射传热，其孔径尺寸和固相结构的特征尺寸都属于纳米级，因此在传热方面具有显著的纳米尺度效应[5]。从气凝胶的微观结构出发,研究其传热特性进一步分析骨架结构内部的传热机理，可以将气凝胶材料更好地应用在各个领域。

气凝胶的三维网状骨架结构导致其传热过程相对复杂，近年来，国内外许多研究者通过理论模型来简化气凝胶的微观结构研究其传热过程。Zengetal[6]提出了3种立方阵列结构的气凝胶理想单元模型，分别为交叉方杆、交叉圆杆及由小球体构成的立方阵列单元模型。Weietal[7-8]和Luetal[9]均采用纳米球体构成的立方单元模型来表征气凝胶基体材料的纳米多孔结构。施一长[10]建立了四棱柱、六棱柱和八棱柱3种纳米孔结构模型，气凝胶密度较小时，四棱柱计算结果与实际值更吻合。Xieetal[11]在此基础上提出了一种交叉分形球杆单元模型，推导出气凝胶及掺入添加剂复合材料的整体有效热导率表达式。……