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纳米凹凸棒石在气凝胶超级绝热材料中的应用研究

发布日期:2018-12-13 浏览次数:149

    气凝胶隔热材料是目前研究最多的纳米孔超级绝热材料,在航空航天、军事技术、工业保温、建筑建材和环境保护等具有严格空间、重量和绝热性能限制要求的许多领域,是一种理想的保温隔热材料。气凝胶诸多优异性能,使世界上主要技术科技大国都投入巨资开展研发工作。但由于技术路线的限制,能制备出良好性能的工艺方法还仅限于超临界干燥方式。由于超临界干燥设备制备气凝胶工艺复杂、技术难度大、设备投资巨大而产量有限,难以进行连续性大规模生产,使得生产出的气凝胶应用仅仅局限于军工、航天、石油,等应用领域。可见低成本产业化制备气凝胶是未来发展的主要方向。

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  中科院宁波材料所盱眙凹土研发中心采用常压干燥法,以凹凸棒石纤维为增强剂改性纳米二氧化硅气凝胶,并通过表面改性、孔洞控制和溶剂替换三者协同作用调控毛细管力和表面张力,来解决常压干燥过程中收缩、变形以及破裂问题,实现常压干燥制备凹凸棒石增强SiO2气凝胶超级绝热材料。

结果表明凹凸棒纤维进行酸化改性处理后,不仅提高了凹凸棒纤维在二氧化硅基体中的分散,而且增加了凹凸棒纤维表面羟基的数量,从而提高了凹凸棒纤维与二氧化硅气凝胶的化学结合性能。