低密度高絕熱性能SiO2氣凝膠的常壓制備及結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、SiO2氣凝膠是一種具有極高的比表面積、低密度、低熱導(dǎo)率和低聲速的納米輕質(zhì)多孔材料,隔熱性能優(yōu)異,在保溫隔熱材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。作為SiO2氣凝膠制備中的重要發(fā)展方向,常壓干燥法在凝膠的干燥過程中經(jīng)常發(fā)生凝膠的開裂、破碎,氣凝膠性能不理想。本文通過對兩步法溶膠-凝膠工藝和凝膠陳化工藝的探討,重點(diǎn)研究常壓干燥制備SiO2氣凝膠工藝中如何避免氣凝膠孔結(jié)構(gòu)塌陷、凝膠開裂,以期得到一種低密度、低導(dǎo)熱系數(shù)的SiO2氣凝膠。
　　本文

2、對溶膠-凝膠過程中,酸堿間隔時(shí)間、凝膠pH值、氨水濃度對SiO2氣凝膠性能的影響做了單因素實(shí)驗(yàn)分析。結(jié)果表明,凝膠pH值對SiO2氣凝膠的影響較大,確定溶膠-凝膠工藝為用HCl將pH調(diào)至1～2,靜置24h用4mol/L的氨水調(diào)節(jié)pH值至5～6;兩步法溶膠-凝膠與一步法對比得出:兩步法制得樣品孔洞較多,掃描電鏡圖片顯示樣品更疏松,孔分布均勻,氣凝膠密度僅是一步法44.9％,導(dǎo)熱系數(shù)較一步法降低28.3%。對陳化過程中,老化時(shí)間、溶劑交換時(shí)

3、間、陳化工藝順序及陳化溶液配比對SiO2氣凝膠的性能影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。結(jié)果表明,不同陳化工藝順序?qū)iO2氣凝膠性能影響顯著,確定陳化工藝為老化48h-溶劑交換24h-老化48h-溶劑交換48h-表面修飾12h,老化溶液配比為V(TEOS):V(EtOH)=2:8。
　　采用紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電鏡(SEM)、和BET比表面積對SiO2氣凝膠典型樣品的物相、比表面積、粒徑、形貌和疏水及隔熱性能進(jìn)行