李润康 温佳杰 吕东风 许凯政 崔 燚 陈越军 魏颖娜 魏恒勇 卜景龙

（华北理工大学材料科学与工程学院,河北省无机非金属材料重点实验室，唐山 063210）

0 引言

气相SiO2粉体是无味、无色的无定形二氧化硅产品，其化学纯度高、比表面积大、高孔隙率，在保温隔热领域有着广泛的应用，但是其机械性能较差，因此需要用纤维增强来改善气相二氧化硅机械性能，例如脆性、抗弯能力等，以便于更好地应用于工业领域，Lian等在气相SiO2中添加传统硼硅酸铝微米纤维增强其机械强度。

静电纺丝技术可以制备出长径比大、直径小且柔性较好的纳米纤维，相比传统纤维其直径细小、柔性更好，所以电纺纤维具有作为气相SiO2增强相的潜力。气相SiO2又可以分为亲水型和疏水型，亲水型气相SiO2制备方法简单、价格便宜，因此本文采用亲水型气相SiO2和电纺SiO2纤维相复合，制备力学性能相对较好SiO2基隔热材料。

1 实验

1.1 实验原料

正硅酸乙酯（TEOS）、无水乙醇（EtOH）、聚乙烯吡络烷酮（PVP，分子量130万）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、蒸馏水、亲水型气相二氧化硅、稀盐酸、锆英石。

1.2 SiO2纤维/气相SiO2复合材料制备

分别量取11 mlTEOS和10 mlEtOH加入到烧杯中，再向烧杯中加入0.05 mlHCl(0.11 mol/L)和0.5 mlDMF，搅拌均匀加入1.5 gPVP继续搅拌2 h得到SiO2前驱体溶液。设置静电纺丝参数为：进液速度4 ml/h，电压25 kV，固化接收距离17.5 cm，进行静电纺丝得到二氧化硅前驱体纤维，在80℃烘箱中烘干24 h进行煅烧，温度为600℃，升温速率为3℃/min，保温时间为1 h，自然冷却至室温，得到柔性SiO2纳米纤维。

称取4 g亲水型气相SiO2，0.45 g柔性SiO2纳米纤维，0.6 g锆英石，依次加入到破碎混料机中，混料1 min。……