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硅酸盐通报2025年第12期:SiO_2气凝胶柔性复合材料的制备及性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:皮邓淼;赵小燕;宋李思莹;陈家轩;杨子昂;张丁日;宋淼;

单位:中南大学粉末冶金全国重点实验室;中国科学院过程工程研究所;湖南奥飞新材料有限公司;

摘要:SiO_2气凝胶柔性复合材料因良好的柔性、可加工性及隔热保温等性能已成为气凝胶行业的研究热点,但目前SiO_2气凝胶柔性复合材料普遍面临成本高、导热系数大、均匀分散难、稳定性差、固含量低等系列难题。本研究采用溶胶凝胶法结合常压干燥工艺自制SiO_2气凝胶,以SiO_2气凝胶为核心原料,通过调控SiO_2气凝胶粉末的固含量,结合搅拌分散工艺制备SiO_2气凝胶涂料。随后,利用涂覆技术将SiO_2气凝胶涂料与氨纶基底复合,制得SiO_2气凝胶柔性复合材料。通过微观形貌表征与性能测试,系统探究了SiO_2气凝胶固含量对SiO_2气凝胶柔性复合材料结构与性能的影响。结果表明,自制SiO_2气凝胶的表观密度为0.07 g/cm~3,比表面积高达872 m~2/g;当SiO_2气凝胶固含量为8%(质量分数)时,厚度为1 mm的SiO_2气凝胶柔性复合材料导热系数低至0.023 W/(m·K),在150℃温度下可隔热30℃以上。此外,铜箔与SiO_2气凝胶固含量为4%(质量分数)的SiO_2气凝胶柔性复合材料复合后,材料表面与环境温差最小仅为1.1℃。本研究为高固含量SiO_2气凝胶柔性复合材料在隔热保温、红外隐身等领域的应用提供了重要参考。

关键词:SiO_2气凝胶;;气凝胶涂料;;复合材料;;常压干燥;;隔热性能;;柔性;;红外隐身