二氧化硅气凝胶及其复合材料的常压干燥制备与性能研究

发布时间：2024-06-01 13:48

　　二氧化硅气凝胶是一种纳米多孔结构材料,具有高比表面积,高孔隙率,低密度,低介电常数和低热导率等特点,其拥有独特的结构和众多优异的性能,在多个领域都具有广泛的应用前景,因此越来越受到人们的关注。然而,制备二氧化硅气凝胶的成本高昂,产品稳定性和机械强度较差,所以难以得到大规模推广应用。本研究工作主要通过常压干燥工艺实现二氧化硅气凝胶的制备,并通过调控制备工艺与掺杂复配改善复合材料性能,并对其结构与性能进行了深入研究,为二氧化硅气凝胶低成本制备与应用提供了可能的方向。本文围绕二氧化硅及其复合气凝胶的制备与性能开展了研究,主要包括以下三个部分:(1)纯二氧化硅气凝胶的制备和表征探索了以正硅酸乙脂为原料,采用溶胶-凝胶法、三甲基氯硅烷表面改性和常压干燥工艺制备出纯二氧化硅气凝胶,得到的最终产品具有纳米多孔交联网络结构,以Si和O为主要成分,成非晶形态,改性后表面被甲基取代,具有良好的热稳定性,比表面积达624.90m2·g-1,孔径在10-20nm附近,孔隙率高达98%。(2)二氧化硅纳米纤维-二氧化硅复合气凝胶的制备和表征在成功制备纯二氧化硅气凝胶的基础上,进一步对其复合气凝胶进行研究。以正硅...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．４二氧化硅气凝胶的制备过程??８??

?第１章绪论???（１）溶胶－凝胶化过程：通过硅源的前驱反应得到溶胶后添加催化剂发生水??解缩聚反应制得湿凝胶。??（２）凝胶的老化：在母液中将湿凝胶静置老化，来提高其力学强度和稳定??性。??（３）干燥工艺：凝胶中的液体分散介质要从孔洞中干燥气体才能形成二氧??化硅气凝胶，为了....

图１．５超临界干燥示意图??（２）冷冻干燥工艺??冷冻干燥工艺是二氧化硅气凝胶干燥过程的另一种选择

图１．５超临界干燥示意图??）冷冻干燥工艺??干燥工艺是二氧化硅气凝胶干燥过程的另一种选择。在这种冻，然后在真空中升华，最终以这种方式获得的材料被称结构类似于二氧化硅气凝胶［４°］。这种方法的难点是为了能需要很长的老化时间，并且溶剂必须由具有较低膨胀系数和替［４１］。??燥的原理....

图１．６二氧化桂气凝胶表面改性原理??１３??

＾ｒｍｎＷ??ｙｍ?ｔｗ￣?■??／ｌｌｌｌ?ｊｉｌｉｌ?１??图１．５超临界干燥示意图??（２）冷冻干燥工艺??冷冻干燥工艺是二氧化硅气凝胶干燥过程的另一种选择。在这种方法中，孔??隙液体被冷冻，然后在真空中升华，最终以这种方式获得的材料被称为冷凝胶，??并且冷凝胶结构类似于二....

图３．２纯二氧化桂气凝胶的制备工艺流程图??

１：?８的三甲基氯硅院／乙醇／正己烷混合溶液中静置４８小时对其改性，之后放入??正己烷中反复冲洗，最后在６０°Ｃ、８０°Ｃ、１２０°Ｃ依次常压千燥１２小时得到纯二??氧化硅气凝胶［６７］。其制备流程图如图３．２：??正硅酸乙胎、乙（！？、去离了水?＼???Ａ混匀??加入盐酸调ｐＨ....

本文编号：3985984