Siliziumdioxid-Aerogele werden aufgrund ihrer extrem niedrigen Wärmeleitfähigkeit als eines der vielversprechendsten Superisolationsmaterialien angesehen, jedoch war ihre Anwendung im Textilbereich lange Zeit durch schlechte mechanische Eigenschaften und Verarbeitungsprobleme aufgrund einer spröden "kettenförmigen" Struktur und eines Gerüsts mit hoher Porosität eingeschränkt. Gleichzeitig gehen bestehende Verstärkungsstrategien oft auf Kosten der Isolationsleistung, wodurch eine Balance zwischen mechanischer und Wärmedämmeigenschaft schwer zu erreichen ist. Daher schlägt diese Studie die Verwendung der koaxialen Nassspinntechnologie vor und stellt erfolgreich Aerogel-Fasern mit Kern-Schale-Struktur her. Diese Fasern besitzen einen Kern aus nanoporösem polymethyloxan-Aerogel, der hervorragende Isoliereigenschaften verleiht; eine dichte elastische Polyurethan-Schale sorgt für ausgezeichnete Flexibilität und Dehnbarkeit. Die Bruchdehnung der Fasern beträgt (670±23)%, die Bruchfestigkeit (2,10±0,02) MPa, während sie hervorragende Isoliereigenschaften aufweisen, mit einer Wärmeleitfähigkeit bei Raumtemperatur von nur (31,2±0,1) mW·m^-1·K^-1. Bei gleicher Dicke übertrifft die Wärmedämmleistung von Aerogelfaser-Geweben Kaschmirstoffe und weist eine geringere Flächenmasse auf, was einen erheblichen Vorteil in Bezug auf Gewicht und Isolierung zeigt. Das in dieser Studie vorgeschlagene Kern-Schale-Strukturdesign bietet einen neuen Ansatz zur gleichzeitigen Verbesserung der mechanischen und Isoliereigenschaften von Aerogelen und ist von großer Bedeutung für die Entwicklung von Hochleistungs-Isolationstextilien.

Aerogelfasern;Kern-Schale-Struktur;Isoliereigenschaften;Mechanische Eigenschaften