| 热负载条件对SiO2气凝胶组成及微观结构的影响 |
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| 引用本文： | 廖进军,高朋召,徐凛,冯坚.热负载条件对SiO2气凝胶组成及微观结构的影响[J].材料科学与工艺,2018,26(5):33-39. |
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| 作者姓名： | 廖进军 高朋召 徐凛 冯坚 |
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| 作者单位： | 湖南大学 材料科学与工程学院,长沙 410082,湖南大学 材料科学与工程学院,长沙 410082,新型陶瓷纤维与复合材料重点实验室国防科技大学,长沙 410082,新型陶瓷纤维与复合材料重点实验室国防科技大学,长沙 410082 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51372078). |
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| 摘 要： | 通过阶梯升温并结合傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段，研究了不同温度所得SiO2气凝胶的组成和微观结构，在程序升温条件下通过TG-DTG曲线和无模式函数法研究了SiO2气凝胶热重行为的变化.结果表明：SiO2气凝胶主要由7~9 nm球状颗粒构成类线形团簇，进而以团簇为骨架构成三维网络多孔结构；阶梯升温下，随着热处理温度的升高，气凝胶中Si—O—Si基团的摩尔分数逐渐增加，Si—OH和Si—OC2H5的摩尔分数逐渐降低，1 073 K时Si—OH基本消失，但存在6.59%的Si—OC2H5基团；气凝胶颗粒逐渐长大，部分骨架坍塌，温度达到1 273 K时，颗粒长大至约50 nm，团簇彻底消失，材料发生明显烧结.程序升温下，升温速率越高，气凝胶的热稳定性越好；材料的失重过程分为3个阶段：当反应转化率α < 30%时，主要发生硅羟基(Si—OH)间的缩合；当30% < α < 70%时，主要是硅羟基(Si—OH)与/或硅乙氧基(Si—OC2H5)之间的缩合；当α>70%时，主要是硅乙氧基(Si—OC2H5)之间的缩合.
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| 关 键 词： | SiO2气凝胶 热负载条件 热稳定性 微观结构 反应机理 |
| 收稿时间： | 2017/10/13 0:00:00 |
Influence of heating loading conditions on the composition and microstructure of SiO2 aerogel |
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| LIAO Jinjun,GAO Pengzhao,XU Lin and FENG Jian.Influence of heating loading conditions on the composition and microstructure of SiO2 aerogel[J].Materials Science and Technology,2018,26(5):33-39. |
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| Authors: | LIAO Jinjun GAO Pengzhao XU Lin and FENG Jian |
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| Affiliation: | College of Materials Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China,College of Materials Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China,Key Laboratory of New Ceramic Fibers and Composites National University of Defense Technology, Changsha 410082, China and Key Laboratory of New Ceramic Fibers and Composites National University of Defense Technology, Changsha 410082, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | SiO2 aerogel thermal loading condition thermal stability microstructure reaction mechanism |
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