复合增强型 SiO2气凝胶的一步法快速制备与性能表征

摘要：

以水玻璃为前驱体，去离子水为溶剂，经溶胶?凝胶反应形成陶瓷纤维(含15%)增强的 SiO2湿凝胶，采用乙醇/三甲基氯硅烷/正己烷的混合液进行一步溶剂替换和表面基团改性后，经常压干燥制备出复合 SiO2气凝胶块体。该复合气凝胶密度低(0.216 g/cm3)、成形性好，经高温处理后仍保持未开裂块状。样品与纤维复合后，纤维与 SiO2气凝胶网络结合较好，复合材料的孔洞保持完整，骨架未发生断裂，基本保持较明显的海绵状网络结构和球形骨架结构。通过对气凝胶样品进行微观结构和比表面积分析、热重和疏水性测试、弹性模量及热导率表征，测得复合 SiO2气凝胶的比表面积为743 m2/g，疏水接触角为146°，弹性模量为5.1 MPa。当温度升至400℃时，该气凝胶的热导率从0.0263 W/(m·K)增加到0.0512 W/(m·K)，疏水接触角为138°。此外，对一步法涉及的溶剂替换及表面修饰机理也进行了分析。

关键词：复合二氧化硅气凝胶、纤维增强、一步法、超疏水、保温隔热

分类号：TQ174

资助基金：国家自然科学基金21172145,21372152,21402117项目。

在线出版日期：2015-07-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：934-940