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文檔簡介
1、本文對SiO<,2>氣凝膠的制備工藝進行研究,實現(xiàn)了樣品性能的優(yōu)化和工藝過程的可調(diào)控性。 首先,以TEOS為原料,通過超臨界干燥制備SiO<,2>氣凝膠,研究了催化劑、原料配比對溶膠一凝膠過程以及所得樣品性能的影響。對采用優(yōu)化工藝參數(shù)制備出的SiO<,2>氣凝膠樣品采用SEM、TEM、XRD、N<,2>吸/脫附等手段進行表征,該樣品密度為0.093g/cm<'3>,孔隙率為95.99%,比表面積為980.68m<'2>/g。通過
2、對該樣品在不同溫度下,結(jié)構(gòu)、表面基團以及熱導(dǎo)率所發(fā)生變化的研究。發(fā)現(xiàn),隨著溫度的升高,其組成顆粒團聚粗化,孔隙收縮,但未出現(xiàn)致密化,900℃下熱處理3個小時之后,樣品仍具有0.242g/cm<'3>的密度以及593 m<'2>/g的比表面積。在250℃~300℃之間,樣品的表面疏水基團Si-OC<,2>H<,5>轉(zhuǎn)化為親水基團Si-OH,在三甲基氯硅烷(TMCS)氣氛中對樣品進行改性,疏水基團Si-CH<,3>將取代親水基團Si-OH,
3、樣品重新達到疏水狀態(tài)。用動態(tài)熱線法測量樣品的熱導(dǎo)率,其數(shù)值隨著溫度的升高而增加,常溫常壓下其熱導(dǎo)率為0.0125 W/(m.K),900℃下增大至0.0580W/(m.K、),其增長的原因為隨著溫度升高,樣品的固態(tài)熱傳導(dǎo)及輻射熱傳導(dǎo)增加,制備樣品時向原料中加入紅外遮光劑二氧化鈦,雖然使得樣品的低溫?zé)釋?dǎo)率有所增加,但是其高溫?zé)釋?dǎo)率大大下降,添加質(zhì)量百分比20%二氧化鈦的樣品,其在900℃下的熱導(dǎo)率為0.0352 W/(m.K)。
4、同時,進行了SiO<,2>氣凝膠制備方法的低成本化研究,主要研究了以TEOS為原料,通過常壓干燥制備SiO<,2>氣凝膠的方法,以及使用廉價硅溶膠為原料,通過常壓干燥制備SiO<,2>氣凝膠的方法。采用上述兩種方法制備SiO<,2>氣凝膠樣品時,通過溶劑交換、表面修飾等工藝過程,兩種方法均成功的制備出了低密度的SiO<,2>氣凝膠樣品。第一種方法制備出的樣品密度為0.148 g/cm<'3>,孔隙率為93.62%,比表面積為835.25
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