二氧化硅气凝胶由于其低导热率在隔热应用方面具有巨大的潜力.然而,它们通常具有较差的机械性能,需要在保持低热导率的同时增强机械性能.本研究以商业化气相二氧化硅和甲基三甲氧基硅烷为硅源,并以水和乙醇为溶剂形成浆料.基于此,二氧...二氧化硅气凝胶由于其低导热率在隔热应用方面具有巨大的潜力.然而,它们通常具有较差的机械性能,需要在保持低热导率的同时增强机械性能.本研究以商业化气相二氧化硅和甲基三甲氧基硅烷为硅源,并以水和乙醇为溶剂形成浆料.基于此,二氧化硅气凝胶块体(SAMs)可通过常压干燥进行制备,且无需额外的表面改性或溶剂置换.制备的SAMs保持了典型的纳米孔结构,具有低密度(0.24 g cm^(-3))、收缩率(4%)和热导率(0.046 W m^(-1)K^(-1)).通过辊压将浆料浸渍到纤维毡中,并通过浆料热固化和常压干燥制备出二氧化硅气凝胶毡(SABs).制备的SABs具有良好的柔韧性和机械性能,便于安装和隔热应用,并显著减少了生产周期和成本.此外,基于SAMs的纳米孔结构和低收缩率,通过调控遮光剂的粒径和质量分数进一步降低了SABs的高温热导率,优化后的SABs在800℃的热导率低至0.054 W m^(-1)K^(-1).展开更多
基金supported by Hunan Provincial Natural Science Foundation of China (2023JJ30632)the Key R & D Program of Hunan Province (2022GK2027)。
文摘二氧化硅气凝胶由于其低导热率在隔热应用方面具有巨大的潜力.然而,它们通常具有较差的机械性能,需要在保持低热导率的同时增强机械性能.本研究以商业化气相二氧化硅和甲基三甲氧基硅烷为硅源,并以水和乙醇为溶剂形成浆料.基于此,二氧化硅气凝胶块体(SAMs)可通过常压干燥进行制备,且无需额外的表面改性或溶剂置换.制备的SAMs保持了典型的纳米孔结构,具有低密度(0.24 g cm^(-3))、收缩率(4%)和热导率(0.046 W m^(-1)K^(-1)).通过辊压将浆料浸渍到纤维毡中,并通过浆料热固化和常压干燥制备出二氧化硅气凝胶毡(SABs).制备的SABs具有良好的柔韧性和机械性能,便于安装和隔热应用,并显著减少了生产周期和成本.此外,基于SAMs的纳米孔结构和低收缩率,通过调控遮光剂的粒径和质量分数进一步降低了SABs的高温热导率,优化后的SABs在800℃的热导率低至0.054 W m^(-1)K^(-1).
