軽量なポリイミド発泡材による炭水化物発泡材で, 1000 °Cでの効率的な水性および高温保温性

科学分野:

• 材料科学
• ポリマー化学
• ナノテクノロジー

背景:

• 高温の用途では,高度な保温材料の開発が不可欠です.
• ポリイミド製の炭素泡は,その固有の熱安定性により,潜在的可能性を秘めています.
• 軽量化,防水性,アニソトロピク性の性質を同時に達成することは大きな課題です.

研究 の 目的:

• 軽量で防水で高温の保温性ポリイミド発泡材 (PICF) を製造する.
• 材料の特性に対するアニゾトロプ的孔構造の影響を調査する.
• 航空宇宙,輸送,エネルギー分野での潜在的な応用を探求する.

主な方法:

• ポリエステルアンモニアム塩 (PEAS) の先駆体粉末を共聚化で合成する.
• PEAS粉末のマイクロ波による発泡,熱イメージ化,炭化.
• 孔の構造,密度,機械的特性,防水性,熱伝導性の特徴

主要な成果:

• PICFは低密度 (20-40 kg/m3),小孔サイズ (128 μm) と優れた機械的強度 (86.01 kPa) を示した.
• 優れた熱安定性 (T5% > 800 °C) と水性 (接触角度は128.8°まで) が達成されました.
• 低熱伝導率 (0.03350.1887 W/m·K) を251000 °Cから示す優れた熱隔離が実証された.

結論:

• 提案された方法は,アニゾトロピックな孔構造を持つ軽量で,水害性,高温の保温性PICFを成功裏に生成しました.
• これらのPICFは,極端な熱管理を必要とする高級エンジニアリングアプリケーションに重要な希望を示しています.
• アニゾトロプ的毛穴の設計は,水嫌性と熱絶縁性の組み合わせを達成する鍵です.