“Zylon” Aerogels

气凝胶 材料科学 纳米纤维 热稳定性 多孔性 热导率 抗压强度 阻燃剂 热膨胀 模数 比模量 复合材料 化学工程 弹性模量 工程类
作者
Meiling Chen,Dao‐Lin Wang,Mingliang Yue,Xiankun Lin,Ming Yang,Qiang He
出处
期刊:Macromolecular Materials and Engineering [Wiley]
卷期号:303 (10) 被引量:11
标识
DOI:10.1002/mame.201800229
摘要

Abstract Ultralight materials with challenging combinations of properties such as high mechanical stiffness at low density, high thermal and environmental stabilities, are hard to achieve. Here, poly( p ‐phenylene benzobisoxazole) (PBO) nanofibers derived from “super” fibers (Zylon) are assembled into a robust 3D porous structure, forming aerogels with integrated performance surpassing previously existing polymeric aerogels. “Zylon” aerogel has a specific compressive modulus of 72 MPa g −1 cm 3 at a density as low as 32 mg cm −3 , low thermal conductivity (0.045 W m −1 K −1 ) at 500 °C, and an intrinsic moisture resistance. PBO nanofibers also empower “Zylon” aerogels with high thermal stability up to 692 °C, a near‐zero thermal expansion coefficient, and a superior fire‐retardant capability. These attractive multiparameter properties make “Zylon” aerogels highly competitive lightweight construction structures. The use of polymeric assembly units with intrinsic demanding characteristics represents an essential pathway toward rationalizing the design of high‐performance aerogels.
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