El aerogel de sílice es reconocido como uno de los materiales súper aislantes más prometedores debido a su conductividad térmica extremadamente baja, pero su aplicación en el campo textil ha estado limitada durante mucho tiempo por un rendimiento mecánico deficiente y dificultades de procesamiento causadas por una estructura frágil de "cadena" y un esqueleto de alta porosidad. Al mismo tiempo, las estrategias de refuerzo existentes suelen sacrificar el rendimiento de aislamiento térmico, siendo difícil equilibrar el rendimiento mecánico y térmico. Por ello, este estudio propone y utiliza la técnica de hilado húmedo coaxial para fabricar con éxito fibras de aerogel con estructura de núcleo y corteza. Estas fibras cuentan con un núcleo de aerogel de polisiloxano polimétlico nanoporoso, que les confiere un excelente rendimiento térmico; una capa exterior densa de poliuretano elástico ofrece una gran flexibilidad y elasticidad. La deformación a la rotura de las fibras alcanza (670±23)%, la resistencia a la rotura es de (2,10±0,02) MPa, al tiempo que mantienen un excelente rendimiento térmico, con una conductividad térmica a temperatura ambiente de solo (31,2±0,1) mW·m-1·K-1. A igual grosor, los tejidos de fibras de aerogel superan a los de cachemira en aislamiento térmico y tienen una densidad superficial menor, mostrando una ventaja significativa de aislamiento térmico y ligereza. El diseño de estructura núcleo-cáscara propuesto en este estudio proporciona un nuevo enfoque para mejorar simultáneamente las propiedades mecánicas y térmicas del aerogel, siendo de gran importancia para el desarrollo de textiles de aislamiento de alto rendimiento.
关键词
Fibras de aerogel;Estructura núcleo-cáscara;Rendimiento de aislamiento;Propiedades mecánicas