ZrO2氣凝膠及其復(fù)合材料的制備.pdf

1、ZrO2氣凝膠同時(shí)具有氧化鋯和氣凝膠的特性，被廣泛的應(yīng)用在催化領(lǐng)域，同時(shí)由于ZrO2的熔點(diǎn)高、熱導(dǎo)率低，ZrO2氣凝膠在高溫隔熱方面也具有誘人的發(fā)展前景。因此，本課題采用環(huán)氧丙烷助凝法制備了純ZrO2氣凝膠，并在純ZrO2氣凝膠制備工藝的基礎(chǔ)上改善產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性，引入SiO2，制備出熱穩(wěn)定性更好的ZrO2-SiO2氣凝膠。同時(shí)，將纖維氈與ZrO2氣凝膠進(jìn)行復(fù)合，制備出纖維增強(qiáng)氣凝膠復(fù)合材料，在不同溫度下均具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，隔熱性能較好

2、。
　　本論文以硝酸釔作為穩(wěn)定劑、甲酰胺作為干燥控制添加劑、環(huán)氧丙烷作為凝膠促進(jìn)劑制備ZrO2氣凝膠，分別考察了鋯鹽濃度、醇水比例、環(huán)氧丙烷及甲酰胺的添加量、熱處理?xiàng)l件對(duì)ZrO2氣凝膠結(jié)構(gòu)和性能的影響，通過X射線衍射分析、掃描電鏡分析、比表面積和孔徑分布測(cè)試確定了最佳制備工藝參數(shù)：鋯鹽濃度為0.3mol/L，醇水比例為2:1，摩爾比n（Zr）:環(huán)氧丙烷:甲酰胺=1:6:1。所制備的純ZrO2氣凝膠具有較好的孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，

3、但其熱穩(wěn)定性較差，因此需進(jìn)一步優(yōu)化制備工藝提高其熱穩(wěn)定性。
　　以純ZrO2氣凝膠的最佳制備工藝為基礎(chǔ)，以TEOS為硅源，制備ZrO2-SiO2氣凝膠，利用掃描電鏡分析、比表面積和孔徑分布等測(cè)試手段確定了最佳制備條件：鋯硅摩爾比為1:1時(shí)，制備的復(fù)合氣凝膠的比表面積最大為551.7m2/g，在1000℃下比表面積為239.3m2/g，與純ZrO2氣凝膠相比，具有更好的熱穩(wěn)定性。
　　為了改善氣凝膠脆性大的缺點(diǎn)，本論文制備了纖