低密度碳气凝胶制备及其热学、力学性能研究

摘要：

ICF及X光激光实验将结构和密度可调的碳气凝胶作为一种常用靶材料,其力学、热学性能和结构直接影响其应用.本文以间苯二酚(R)和甲醛(F)作为反应前驱体,通过调节反应参数和控制制备条件合成了低密度(＜50 mg/cm3)碳气凝胶,最低密度为36 mg/cm3.利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪、孔径分布及比表面积测试仪和同步热分析仪等对低密度碳气凝胶的结构进行研究；采用动态力学分析仪、电子拉伸试验机和热传导分析仪对其性能进行表征.研究表明,该低密度碳气凝胶具有明显珍珠项链状纳米网络,颗粒大小均匀,粒径约为70 nm,比表面积达1 217 m2/g;在-120～200℃温区内,具有稳定的力学性能,杨氏模量仅为0.375 MPa,是一种理想的弹性材料.常规密度碳气凝胶材料为几十MPa.在室温空气气氛下,其热导率低至0.05 W/(m· K),相对于常规碳气凝胶有较大改善.

关键词：低密度、碳气凝胶、力学性能、热导率

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分类号：O648(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家高技术研究发展计划资助项目2010AA8041016A;国家自然科学基金资助项目50802064;上海市科委纳米专项资助项目0952nm00900;新世纪优秀人才支持计划资助项目NCET-08-0405

在线出版日期：2012-03-30（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：1170-1176