全セラミック、異方性、および柔軟なエアロゲル断熱材

異方性熱管理材料の高温上挿入の可能性を活用するために、整列した構造ネットワークにセラミックエアロゲルを組み込むことは不可欠です。ただし、超軽量上挿入セラミックエアロゲルを探索するための長年の障害は、その機械的弾力性、安定性、異方性熱断熱のアクセス不能です。この研究では、異方性ラメラ構造を備えた回復可能な柔軟なセラミック繊維エアロゲル複合を報告します。ここでは、セラミック繊維とエアゲルの間の界面架橋が上挿入性能において重要です。得られた超軽量エアロゲル複合材は、0.05 g/cm3の密度、大きなひずみ回復（50％を超える）、および低熱伝導率（0.0224 W M-1 K-1）を示し、その疎水性は、その場でトリクロロジランコーティングとともに達成されます。135°の水接触角。このようなエアロゲル複合材料の吸湿性テストは、可逆的な熱断熱性を示しています。防音性パフォーマンスを備えた異方性複合材料の機械的弾力性と安定性は、省エネ製造用途向けのスケーラビリティを備えた低コストの超弾力性エアロゲル製造に光を当てています。

To exploit the high-temperature superinsulation potential of anisotropic thermal management materials, the incorporation of ceramic aerogel into the aligned structural networks is indispensable. However, the long-standing obstacle to exploring ultralight superinsulation ceramic aerogels is the inaccessibility of its mechanical elasticity, stability, and anisotropic thermal insulation. In this study, we report a recoverable, flexible ceramic fiber-aerogel composite with anisotropic lamellar structure, where the interfacial cross-linking between ceramic fiber and aerogel is important in its superinsulation performance. The resulting ultralight aerogel composite exhibits a density of 0.05 g/cm3, large strain recovery (over 50%), and low thermal conductivity (0.0224 W m-1 K-1), while its hydrophobicity is achieved by in situ trichlorosilane coating with the water contact angle of 135°. The hygroscopic tests of such aerogel composites demonstrate a reversible thermal insulation. The mechanical elasticity and stability of the anisotropic composites, with its soundproof performance, shed light on the low-cost superelastic aerogel manufacturing with scalability for energy saving building applications.