氧化硅气凝胶隔热复合材料在建筑节能应用中的研究进展

氧化硅(SiO_2)气凝胶是一种隔热纳米非晶固体材料,具有极低的热导率、低声阻抗性和强透光性等,其独特的性能在建筑节能等领域具有一定的应用价值。综述了SiO_2气凝胶隔热复合材料的制备方法及其在建筑节能应用中的研究进展,重点分析了SiO_2气凝胶隔热复合材料的类型及性能,并指出存在的问题,对今后的研究提出了展望。     

二氧化硅气凝胶的制备及其在隔热涂层材料中的应用进展

二氧化硅(SiO_2)气凝胶由于特殊的材质及内部三维网状孔隙结构,导热系数低,隔热保温性能优异。阐述了SiO_2气凝胶的制备方法、隔热机理及其在隔热涂层材料中的应用进展;同时考察了气凝胶与耐高温树脂(如酚醛、脲醛树脂等)制备复合材料以应用于涂料中的可行性,以期拓宽SiO_2气凝胶的应用范围。     

二氧化硅气凝胶在反射隔热涂料中的应用

为了提高SiO_2气凝胶在反射隔热涂料中的分散性,减少其用量从而降低涂料的成本,促进其在未来的推广与应用,以Zeta电位和透光率为评价指标,研究了几种助剂的用量、分散方法与时间和pH对SiO_2气凝胶分散效果的影响。在分散剂用量为1.50%,SiO_2气凝胶用量为1.00%,润湿剂用量为0.75%,稳定剂用量为1.50%,pH为7.5,10 000 r/min分散10 min的条件下可以制得均匀的SiO_2气凝胶浆料。含1.00%SiO_2气凝胶的反射隔热涂层的导热系数低至0.065W/(m·K),太阳光反射率达91.0%,隔热温差为15.8°C,表现出良好的保温隔热效果。     

SiO_2气凝胶的疏水改性及性能研究进展

从原位共聚和后处理两个方面着手,介绍了近年来国内外硅气凝胶疏水改性的研究进展;再从疏水SiO_2气凝胶的特殊性能出发,简要介绍了其在隔热、催化、吸附等技术领域的研究进展。     

硅酸铝纤维增强SiO_2气凝胶复合材料的力学与隔热性能研究

SiO_2气凝胶由于其独特的纳米多孔结构而具有优异的保温隔热性能,但其力学性能较差限制了其在很多工业领域内的应用。以硅酸铝纤维作为增强材料,采用溶胶凝胶法以及常压干燥法制备出完整的块状硅酸铝纤维/SiO_2气凝胶复合隔热材料,并分别用电子万能试验机、SEM、热导率测试仪、BET等检测方法表征了该复合隔热材料的性能。结果显示,纤维的加入提供了一种新的能量消耗机制,硅酸铝纤维/SiO_2气凝胶复合隔热材料的力学性能明显优于纯气凝胶材料。该复合材料的比表面积和平均孔径分别为383.5 m2/g和8.4 nm,孔隙率高达87%,是典型的介孔材料,热导率低至0.02 W/(m·K)~0.04W/(m·K),具备良好的保温隔热性能。     

SiO_2气凝胶的制备及在保温隔热领域中的应用

由于SiO_2气凝胶拥有极高的比表面积、低密度、低导热系数,因而引起科学界的兴趣。气凝胶通过溶胶-凝胶法合成,为了维持气凝胶的多孔结构通常气凝胶需要进行疏水改性,并通过特殊的干燥方法进行干燥。考虑到气凝胶的优异性能,主要讨论气凝胶的干燥技术以及在保温隔热领域中的应用。     

SiO_2气凝胶透明隔热涂层的制备及性能表征

用自制的WJ-454A疏水剂对以正硅酸乙酯为硅源、在常温常压下制得的SiO_2气凝胶进行改性,得到疏水性SiO_2气凝胶。将其与助剂配合,添加苯丙乳液为成膜物质,制备了透明隔热涂层。实验结果表明,疏水剂的加入有效改善了SiO_2气凝胶粒子团聚,增强了涂层的透明性,所得涂层可见光透过率85%,在碘钨灯照射下透明隔热玻璃与空白玻璃的模拟温差为10.2℃,可广泛用于建筑、船舶和汽车玻璃,具有良好的节能效果。     

疏水性SiO_2气凝胶专利技术综述

普通SiO_2气凝胶由于其良好亲水性限制了其推广应用。如何对普通SiO_2气凝胶进行疏水化,是SiO_2气凝胶领域的新兴研究方向。本文利用专利库和论文库,针对疏水性SiO_2气凝胶的制备情况,着重对其技术演进、核心技术分支、申请趋势进行分析,期望为行业发展提供参考。     

预氧化纤维毡增强SiO_2气凝胶复合材料的制备及其性能研究

以无水乙醇、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,聚丙烯腈预氧化纤维毡为增强体,通过溶胶-凝胶、低温超临界干燥等工艺制备了SiO_2气凝胶复合材料。SiO_2气凝胶的纳米骨架结构减少了固态热传导,纳米级孔洞减少了气体热传导和对流传热,另外聚丙烯腈纤维减少了辐射传热。所制备的SiO_2气凝胶复合材料具有良好的隔热性能,其25℃和200℃的导热系数分别为0.0181 W/(m2·K)和0.0236 W/(m2·K)。纤维毡提供了力学支撑,力学性能得到了提升。     

隔热用聚酰亚胺气凝胶研究进展

综述了近年来聚酰亚胺气凝胶在隔热领域的研究进展,讨论了聚酰亚胺气凝胶的制备、传热方式及在隔热领域的应用,指出提高聚酰亚胺气凝胶力学强度、耐高温上限和降低合成成本是未来研究的重点,为聚酰亚胺气凝胶在隔热领域中的应用提供参考。     

气凝胶材料及其应用

气凝胶是一种具有高孔隙率、高比表面积、超低密度的三维纳米多孔材料。由于具备这些独特的性质,气凝胶在保温隔热、化学催化、航空航天、储能等各个领域均具有广阔的应用前景。至今气凝胶的种类已由过去最简单的单一组分SiO_2气凝胶发展到了具有特定功能的各类新型气凝胶,其中包括过渡金属氧化物基气凝胶、生物质气凝胶、硫族化合物气凝胶、单质气凝胶等,然而目前却缺少对气凝胶系统性介绍。主要介绍了气凝胶的制备方法、分类、各项基本性能及其在各领域的应用,对近年来气凝胶在制备及应用方面所取得的突破性进展进行了综述,并对气凝胶未来的发展方向作了展望。     

SiO_2气凝胶添加量对YSZ多孔隔热材料制备与性能的影响

通过添加二氧化硅气凝胶制备轻质氧化锆多孔隔热材料,借助FT-FE-SEM、TEM、万能材料试验机和导热系数仪等测试手段系统研究了SiO_2气凝胶加入量对隔热材料导热系数、抗压强度、密度等性能的影响。研究结果表明:气凝胶加入量过少或过多会使料浆粘度过小或过大,造成孔分布不均,从而影响隔热性能。当添加30wt%的SiO_2气凝胶时,料浆粘度适中,样品孔径小而均匀,导热系数达到最低值,隔热性能最佳;制备样品的导热系数为0.043 W/(m·k),抗压强度为35.6 MPa,密度为1.51 g/cm~3,气孔率为60.9%。     

SiO_2气凝胶-活性炭复合材料的研究进展

活性炭比表面积大、吸附能力强,是污染物控制领域应用最广泛的吸附剂之一,但普通活性炭存在吸附选择性差、在吸附大分子化合物时再生困难以及易燃等问题。SiO_2气凝胶具有易改性,再生效率高等优点。将SiO_2气凝胶和活性炭复合,使两者的优点相结合,可以提高活性炭的吸附选择性和再生效果。本文对SiO_2气凝胶的研究进展及其制备方法做了详细的介绍,并对SiO_2气凝胶-活性炭复合技术进行了总结。     

纤维增强Al2O3-SiO2气凝胶隔热复合材料研究进展

Al₂O₃-SiO₂气凝胶是一种低密度、高比表面积、高孔隙率、低热导率的三维结构纳米多孔材料,在航空航天、建筑保温、石油化工等领域具有广泛的应用前景,是理想的高温隔热基体之一。但纯Al₂O₃-SiO₂气凝胶力学性能和抑制高温辐射传热能力较弱,限制了自身在隔热领域的应用。采用纤维作为增强体,制备的Al₂O₃-SiO₂气凝胶复合材料同时具有较好的力学和隔热性能,是目前国内外高温隔热材料方向的研究热点之一。本文介绍了纤维增强Al₂O₃-SiO₂气凝胶隔热复合材料的制备方法,综述了目前国内外该材料的研究进展,并对其未来发展趋势做了展望。     

SiO2气凝胶增强碳泡沫复合材料的制备工艺及性能

碳泡沫复合材料因其特有的多孔结构,在隔热、储能、吸附等领域具有广阔的应用前景.为进一步改善其力学、隔热性能,本工作以锆改性酚醛树脂、酚醛空心微球为原料,SiO2气凝胶为增强相,通过模压成型-碳化工艺制得SiO2气凝胶改性碳泡沫复合材料.采用扫描电子显微镜、万能试验机、比表面积及孔径分布测试仪等研究了SiO2气凝胶含量对...     

气凝胶技术前沿进展

气凝胶是世界上密度最小的固体之一。其物质性能优异,看似脆弱,实则坚固耐用,最高能承受1400℃高温,高弹性、强吸附,可广泛应用于激光、航空等领域。其制备通常由溶胶、凝胶过程和超临界干燥处理构成。本文主要就气凝胶的几种低成本制备方法进行对比,比较其在特定领域内的优劣,综述了生物质基础气凝胶,SiO_2气凝胶,纤维素气凝胶的低成本化改进制备方法。总结了其优点与局限。最后,分析了其适用领域,展望其大规模制备及应用前景。     

SiO2气凝胶复合材料的隔热和力学性能优化

SiO2气凝胶是一种新型多功能固体材料,因具有极低热导率在热学、光学及电学等领域具有广泛的发展和应用前景.但是SiO2气凝胶的高温隔热和力学性能较差,通常通过加入遮光剂和增强纤维制备三组分气凝胶复合材料,可有效改善其隔热和力学性能.在改善的过程中,组分质量分数对三组分气凝胶复合材料的隔热和力学性能影响很大.本文通过建立热导率理论模型,结合三元正交设计法研究了组分质量分数对热导率的影响规律.采用三元正交法优化了三组分气凝胶复合材料的组分质量分数,并优化获得了同时满足给定隔热和力学性能的组分区域,提供了满足工程需求的组分区域.     

二氧化硅气凝胶的研究进展

介绍了二氧化硅(SiO_2)气凝胶的发展历程,总结了SiO_2气凝胶的制备方法和应用,从疏水化、增强改性、掺杂改性等几个方面介绍了SiO_2气凝胶的研究进展。     

毛竹NFC/SiO_2气凝胶的制备和疏水改性

以毛竹为原料,高压均质法制备纳米纤丝化纤维素(NFC),再采用溶胶―凝胶法制备NFC/二氧化硅(SiO_2)气凝胶。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等对其进行表征,通过改变正硅酸乙酯/无水乙醇的体积比获得样品微观形貌较佳的反应工艺条件,并采用十八烷基三氯硅烷的正己烷溶液对NFC/SiO_2气凝胶进行疏水改性,用接触角测量仪测试改性NFC/SiO_2气凝胶的疏水性能。研究结果表明NFC/SiO_2气凝胶在正硅酸乙酯/无水乙醇体积比为1.25%时,二氧化硅复合效率高,且所获得的气凝胶形貌较好,二氧化硅以颗粒的形式附着在纳米纤丝化纤维素表面。改性NFC/SiO_2气凝胶接触角为132°,达到疏水状态。     

纳米SiO2/壳聚糖气凝胶的制备及吸附性能研究

为实现纳米材料的分散,解决其应用过程中易聚集的缺陷,以纳米SiO_2粒子为研究对象,选择可形成片层网络气凝胶的壳聚糖为载体材料,通过溶胶-凝胶和冷冻干燥方式构筑纳米SiO_2/壳聚糖复合气凝胶,并通过葡萄糖交联和十二烷基硫酸钠(SDS)収泡的方法,支撑气凝胶的三维网络结构,实现了纳米材料在气凝胶三维空间的分散和固定。所制葡萄糖交联纳米SiO_2/壳聚糖气凝胶和SDS収泡纳米SiO_2/壳聚糖气凝胶比表面积分别最高达39.65和146.27 m~2/g,对巴豆醛的吸附量最高达2.32和1.71 mg/g。