单组份纳米SiO2制备的绝热材料具有容重低、孔隙率高、常温导热系数极低等优点,同时也存在高温导热系数高、质脆、高温稳定性差等缺陷。本文以纳米气相SiO2为基体材料,添加红外遮光剂、高硅氧玻璃纤维、硬硅钙石粉以及氧化锆纤维等功能性材料,采用干法压制工艺制备出纳米SiO2复合绝热材料。研究了制备高性能纳米SiO2复合绝热材料的关键工艺参数,阐明了各功能性添加材料对纳米SiO2复合绝热材料的性能的影响,同时对纳米SiO2复合绝热材料的憎水性能进行了一定的研究,结论如下:(1)混料工艺和成型工艺对纳米SiO2复合绝热材料的性能有一定的影响;研究发现,当搅拌速度为1200r/min、搅拌时间为10min、成型压力为6MPa、保压时间为3min时,纳米Si02复合绝热材料的综合性能最好。(2)在复合材料中添加特定种类、数量和粒径的红外遮光剂可以有效降低单组份SiO2绝热材料的高温导热系数;对锆英石(ZrSiO4)、六钛酸钾晶须(K2Ti6O13)、SiC等进行了比对研究,结果表明SiC的红外遮蔽效果最好,当其添加量为25%、平均粒径为2.08μm时,试样的导热系数为0.032W/(m·K),绝热性能最好。(3)借助扫描电镜等设备,研究了增强材料对纳米Si02复合绝热材料力学性能的影响机制。高硅氧玻璃纤维可以对复合材料起到骨架增强作用;硬硅钙石一般呈纤维状,这些纤维互相交生、缠绕形成具有空心球结构的二次粒子,这种独特的结构可以进一步增强试样的力学性能;当添加8%的高硅氧玻璃纤维和4%的硬硅钙石粉后,试样的耐压强度由0.12MPa提高到0.46MPa。(4)借助高温重烧实验炉研究了纳米SiO2复合绝热材料在高温环境下的稳定性,并进一步研究了氧化锆纤维对复合材料其他性能的影响。研究表明,复合材料在未添加氧化锆纤维时,其900℃时加热线收缩率为2.5%,收缩主要是由试样内部水分的挥发以及气相SiO2颗粒表面硅羟基发生脱水缩聚反应造成的;加热到1000℃时,试样变形严重,线收缩率为13.3%,这是因为该煅烧温度下的试样发生了烧结现象。向复合材料中添加耐高温的氧化锆纤维,试样在1000℃下恒温煅烧24h后的线收缩率为5.3%,显著提高了复合材料在高温环境下的稳定性。(5)借助硅钼棒箱式电阻炉和憎水性测试仪等设备研究了热处理温度和疏水性气相SiO2的添加对纳米SiO2复合绝热材料憎水性能的影响。热处理温度为900℃时,试样的憎水率可在保证其绝热性能的前提下由40%提高到58%;当添加61%的疏水性气相SiO2时,试样的憎水率由40%提高到88%。