1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

铝硅基无机聚合物是一种特殊的具有非晶结构或部分晶化的无机非金属材料，它不但具有低温制备、原料来源广，能耗低，工艺过程绿色无污染等特点，还具有轻质、导热率低，耐热、阻燃、受热无毒、耐腐蚀侵蚀、抗核辐射、抗渗漏等特点，可在1200℃或更高温度下稳定使用。尤其是通过各种途径对其进行强化、改性或适当温度陶瓷化处理后，所得无机聚合物基复合材料及其转化陶瓷基复合材料，在保持了无机聚合物基体特征的基础上，强度、韧性、耐热性等方面又有大幅度提高，因而在新型绿色建筑、航空航天、冶金化工、有毒与核废料固封、海上石油钻井平台与海上风电设施、海水淡化工程、脱硫环保工程、舰船等诸多领域显示出诱人的应用前景。

本课题选用短切碳纤维作为增强材料，铝硅酸盐无机聚合物作为基体，研究碳纤维含量与纤维形态对耐热材料性能的影响及机理，以改善现有耐热材料的耐热性能。

2. 研究的基本内容与方案

⑴研究短切碳纤维含量对材料性能的影响，即制备不同体积分数的7mm碳纤维增强铝硅酸盐聚合物基复合材料，通过对其表面形貌分析以及其抗弯强度、弹性模量以及其耐热性的测定结果进行比较，进而探讨碳纤维含量对材料的表面状态、力学性能以及耐热性能的影响(主要是耐热性)。

⑵在上述实验的基础上，研究短切纤维长度(增强碳纤维的长度分别为2mm,7mm以及12mm时)对材料性能的影响，包括对材料的体积密度、显微组织以及对复合材料垂直和平行于层铺两个方向上的力学性能的影响，除此之外，纤维长度对其耐热性亦应有所影响，因此改性对其耐热性进行测量。

⑶通过热分析等分析材料受热时的表面微观形貌、体积的膨胀以及是否发生破坏等物理化学变化，通过与未经受热分析的材料进行对此，进而探讨其耐热机理。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－10周：按照设计方案，制备短切碳纤维增强铝硅酸盐无机聚合物复合材料。

第11－12周：采用fe-sem、简支梁冲击试验机、万能试验机等测试技术对耐热材料的微观形貌、力学性能以及耐热性能进行测试，并记录下实验数据。

4. 参考文献（12篇以上）

(1)贾德昌.无机聚合物及其复合材料.哈尔滨工业大学出版社.

(2)何培刚.2011.铝硅酸盐聚合物及其转化陶瓷基复合材料的研究［d］.哈尔滨:哈尔滨工业大学材料科学与工程学院.

(3)bell j l，gordon m，kriven w m，2005.use of geopolymeric cements as a refractory adhesive for metal and ceramicjoins[j]. ceramic engineering and science proceedings，26(3) ：407-413.