編號(hào):NMJS05535
篇名:復(fù)合增強(qiáng)型 SiO2氣凝膠的一步法快速制備與性能表征
作者:劉光武[1,2] ;周斌[2] ;倪星元[2] ;劉燕剛[1]
關(guān)鍵詞:復(fù)合二氧化硅氣凝膠 纖維增強(qiáng) 一步法 超疏水 保溫隔熱
機(jī)構(gòu): [1]上海交通大學(xué)藥學(xué)院,上海200040; [2]同濟(jì)大學(xué),上海市特殊人工微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海200092
摘要: 以水玻璃為前驅(qū)體,去離子水為溶劑,經(jīng)溶膠?凝膠反應(yīng)形成陶瓷纖維(含15%)增強(qiáng)的 SiO2濕凝膠,采用乙醇/三甲基氯硅烷/正己烷的混合液進(jìn)行一步溶劑替換和表面基團(tuán)改性后,經(jīng)常壓干燥制備出復(fù)合 SiO2氣凝膠塊體。該復(fù)合氣凝膠密度低(0.216 g/cm3)、成形性好,經(jīng)高溫處理后仍保持未開裂塊狀。樣品與纖維復(fù)合后,纖維與 SiO2氣凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)合較好,復(fù)合材料的孔洞保持完整,骨架未發(fā)生斷裂,基本保持較明顯的海綿狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和球形骨架結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)氣凝膠樣品進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和比表面積分析、熱重和疏水性測(cè)試、彈性模量及熱導(dǎo)率表征,測(cè)得復(fù)合 SiO2氣凝膠的比表面積為743 m^2/g,疏水接觸角為146°,彈性模量為5.1 MPa。當(dāng)溫度升至400℃時(shí),該氣凝膠的熱導(dǎo)率從0.0263 W/(m·K)增加到0.0512 W/(m·K),疏水接觸角為138°。此外,對(duì)一步法涉及的溶劑替換及表面修飾機(jī)理也進(jìn)行了分析。