气 凝 胶 是一种由固体骨架和气体构成的纳米孔绝热材料
2019-08-12 15:03:26 点击：978
气 凝 胶 是一种由固体骨架和气体构成的纳米孔绝热材料。因其具有高孔隙率、高比表面积、低导热率等 特性，目前已成为航天航空及建筑等领城潜力的 防隔热材料。 对 其 热 特 性 进 行 理 论 分 析 研 究 可以
为气疑胶绝热材料的热设计和性能优化提供理论依据
纳米颗粒均假定为相同尺寸。实际上．在纳米隔热材料中·颗粒 尺寸是随机分布的，大小不一。为探索颗粒尺寸非均匀分布对气凝胶材料导热特性的影响．本文在考虑固体纳米颗粒尺寸非均匀分布的基础上．建立了气疑胶气固耦合导热模型，进一步开展了对气疑胶导热特性的研究。
物理与数学模型
气凝胶气固耦合导热计算
基于 S.Q. Ze ngC3J提 出 的 结 构 模 型 和 S i02 气 凝 胶的 微 观 结 构 特 点 ，建立两种 尺寸纳米颗粒四棱柱结构模迎．如图 1 所示。小球颗粒直径 d ,' 大 球 颗 粒 直 径d z , 大球与小球数扯比/) : q . 模型结构边长 D。气疑胶固体纳米颗粒尺寸较小，其横向与纵向导热系数相差很小，因此 假定颗粒导热各向同性。颗粒间接触界面热阻采用下式计算（见和参考。
国内外学者对气凝胶材料导热特性做了一定的研究，ZengC3J 提出了气疑胶材料气固导热的 3 种立方阵结构模迎，利用 3 种模迎计算了气凝胶气固耦合导热系数。魏高升[ 4 」发 展了气疑胶复合材料导热结构模型，并计 算 了 其 有 效 导 热 系 数 。
目前，纳米隔热材料气固耦合导热特性的研究中．式中，T 为界面温度；S 为界面接触面积；h 为普朗克常数；V1 为材料声速，如 2 为界面声子透射系数．界面两侧为同种材料时 a 尸 z = 0.5。
基于以上结构模拟，根据能量守恒及傅里叶导热定1$. 可得气疑胶导热系数：
为气疑胶绝热材料的热设计和性能优化提供理论依据
纳米颗粒均假定为相同尺寸。实际上．在纳米隔热材料中·颗粒 尺寸是随机分布的，大小不一。为探索颗粒尺寸非均匀分布对气凝胶材料导热特性的影响．本文在考虑固体纳米颗粒尺寸非均匀分布的基础上．建立了气疑胶气固耦合导热模型，进一步开展了对气疑胶导热特性的研究。
物理与数学模型
气凝胶气固耦合导热计算
基于 S.Q. Ze ngC3J提 出 的 结 构 模 型 和 S i02 气 凝 胶的 微 观 结 构 特 点 ，建立两种 尺寸纳米颗粒四棱柱结构模迎．如图 1 所示。小球颗粒直径 d ,' 大 球 颗 粒 直 径d z , 大球与小球数扯比/) : q . 模型结构边长 D。气疑胶固体纳米颗粒尺寸较小，其横向与纵向导热系数相差很小，因此 假定颗粒导热各向同性。颗粒间接触界面热阻采用下式计算（见和参考。
国内外学者对气凝胶材料导热特性做了一定的研究，ZengC3J 提出了气疑胶材料气固导热的 3 种立方阵结构模迎，利用 3 种模迎计算了气凝胶气固耦合导热系数。魏高升[ 4 」发 展了气疑胶复合材料导热结构模型，并计 算 了 其 有 效 导 热 系 数 。
目前，纳米隔热材料气固耦合导热特性的研究中．式中，T 为界面温度；S 为界面接触面积；h 为普朗克常数；V1 为材料声速，如 2 为界面声子透射系数．界面两侧为同种材料时 a 尸 z = 0.5。
基于以上结构模拟，根据能量守恒及傅里叶导热定1$. 可得气疑胶导热系数：
