石墨烯、纖維增強(qiáng)硅氣凝膠的制備與性能研究.pdf

1、本文以石墨烯作為納米填料，分別采用常壓干燥和冷凍干燥兩種方式制備了石墨烯增強(qiáng)SiO2氣凝膠，結(jié)果顯示石墨烯的加入使得SiO2氣凝膠材料的疏水性能、力學(xué)性能和熱學(xué)性能都有較大地提升。同時(shí)，利用常壓干燥的方式制備了玻璃纖維和石墨烯復(fù)合增強(qiáng)SiO2氣凝膠保溫材料，并對其疏水性能、力學(xué)性能和熱學(xué)性能進(jìn)行研究和表征。本文的主要結(jié)論如下:
　　將還原氧化石墨烯（reduced Graphene Oxide，以下簡稱“rGO”）分散到溶膠中，結(jié)

2、合溶膠—凝膠法和常壓干燥方法制備石墨烯增強(qiáng)SiO2氣凝膠材料。SEM和孔結(jié)構(gòu)分析結(jié)果顯示石墨烯增強(qiáng)SiO2氣凝膠材料保持納米多孔結(jié)構(gòu)，且孔大部分分布在2～20nm之間。當(dāng)石墨烯摻量為5％時(shí)，石墨烯增強(qiáng)SiO2氣凝膠材料的接觸角可達(dá)到151°，展示優(yōu)良的疏水性能。對比應(yīng)力-應(yīng)變曲線，石墨烯的加入使得SiO2氣凝膠材料的脆性降低，且當(dāng)石墨烯含量為5％時(shí)，SiO2/rGO氣凝膠的抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.091MPa。
　　采用冷凍干燥方式制備石

3、墨烯增強(qiáng)SiO2氣凝膠材料。結(jié)果表明，石墨烯含量對復(fù)合材料性能有較大的影響。當(dāng)石墨烯含量為2％時(shí)，冷凍干燥方式制備的石墨烯增強(qiáng)SiO2氣凝膠材料密度低至0.096g/cm3。石墨烯增強(qiáng)SiO2氣凝膠材料具有良好的力學(xué)性能和熱學(xué)性能。當(dāng)石墨烯含量為5％時(shí)，復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度可達(dá)到0.55MPa。且當(dāng)石墨烯含量為2％時(shí)，材料的導(dǎo)熱系數(shù)低至0.037W/(m·K)。
　　研究了玻璃纖維和石墨烯復(fù)合增強(qiáng)SiO2氣凝膠保溫材料。復(fù)合保溫材料