冯坚
,
冯军宗
,
姜勇刚
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.010
以正硅酸乙酯为原料,高硅氧纤维为增强体,采用氨水催化一步法制备了柔性的纤维增强氧化硅气凝胶隔热复合材料.当pH =7时,气凝胶的比表面积最大；水含量增大,比表面积降低；乙醇含量增大,比表面积增大,EtOH/TEOS(摩尔比)大于10以上,比表面积增加不明显,趋于稳定.以比表面积较大的气凝胶作为基体的柔性复合材料常温热导率为0.031 W/(m·K)[纯高硅氧纤维毡为0.044 W/(m·K)].该柔性隔热材料安装方便,特别适用于大面积、不规则形状的包覆隔热.
关键词:
氧化硅气凝胶
,
隔热材料
,
复合材料
,
热导率
刘强
,
卢子兴
,
杨振宇
,
胡子君
,
李俊宁
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.005
基于氧化硅气凝胶粉体材料内部的微结构特征,建立了能反映其特征结构的多尺度力学模型,利用分子动力学方法模拟了氧化硅气凝胶的纳米多孔结构和拉伸性能,进一步利用离散元方法模拟了粉体材料的模压成形和多轴压缩应力-应变曲线.分子动力学模拟表明,气凝胶密度越低,其分形维数越小.此外,离散元模拟表明,氧化硅气凝胶粉体材料的弹性模量比对应的氧化硅气凝胶弹性模量低,压缩强度比对应气凝胶的拉伸强度高;随着围压的增加,氧化硅气凝胶粉体材料的压缩强度增加.
关键词:
氧化硅气凝胶
,
粉体材料
,
多尺度
,
分子动力学
,
离散元
米春虎
,
姜勇刚
,
石多奇
,
韩世伟
,
孙燕涛
,
杨晓光
,
冯坚
复合材料学报
氧化硅气凝胶具有极低的热导率和密度,可作为很好的隔热材料,而脆弱的力学性能限制了其在隔热领域的应用.在不影响隔热效果的前提下,通过复合陶瓷纤维可增加氧化硅气凝胶的强度及韧性.试验探索了陶瓷纤维增强氧化硅气凝胶在室温下的拉伸、压缩和剪切等基本力学性能,分别研究了300℃、600℃和900℃下复合材料纤维铺层面方向的压缩性能,并采用扫描电子显微镜对高温试样微观结构进行了观察分析.结果表明:陶瓷纤维增强氧化硅气凝胶的性能表现出方向性,弹性模量在铺层面内方向与厚度方向的数值最大相差约28倍,强度极限亦然;在室温条件下,复合材料的拉伸和压缩弹性模量不同,X、Y和Z方向拉伸模量与对应的压缩模量之比分别为1.60、1.83和0.56;高温下复合材料沿厚度方向收缩,收缩量随温度升高而增大,900℃下的最大收缩量可达10.8％;高温下复合材料铺层面内方向压缩性能随温度升高而增强.
关键词:
陶瓷纤维
,
氧化硅气凝胶
,
复合材料
,
力学性能
,
隔热
,
微观结构
何飞
,
郁万军
,
方旻翰
,
赫晓东
,
李明伟
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150223
气凝胶材料具有高比表面积、高孔隙率、低密度、低热导率和高透过率等特性,在隔热、隔声和光学等领域具有广泛的应用前景.但该类材料纤细骨架构成的多孔结构所呈现的高脆性是限制其应用的主要因素.本文依据硅氧烷先驱体含有不可水解基团数量的特征,综述了采用全水解双先驱体、全/部分水解双先驱体和部分水解双先驱体等三类采用双硅氧烷先驱体制备气凝胶材料的研究现状,分析了这三类气凝胶所呈现出的组织结构特征及其在力学、热学、光学和疏水性等方面的性能特点.通过对硅氧烷先驱体类型的选择和组合,可以设计气凝胶材料的组织结构与性能,为改善气凝胶材料的力学行为提出了新思路.
关键词:
氧化硅气凝胶
,
双硅氧烷先驱体
,
力学性能
,
溶胶-凝胶法
,
综述
孔勇
,
沈晓冬
,
崔升
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.08.02
作为一种纳米多孔材料，气凝胶具有纳米颗粒构成的连续三维纳米多孔网络结构，赋予其低密度、高孔隙率、高比表面积、大孔体积等特性。独特的结构特性使气凝胶在隔热、气体吸附分离、水处理、催化等方面具有良好性能，在航空航天、石油化工、新能源、科学研究、节能建筑、环保等领域有广泛的应用前景。在众多气凝胶中，传统的氧化硅和炭气凝胶被大量研究。最近，新型碳化硅气凝胶和表面改性氧化硅气凝胶获得广泛关注。碳化硅气凝胶隔热材料在有氧环境下的耐温性可达1200℃以上。疏水和氨基改性氧化硅气凝胶分别在水处理和气体吸附方面性能优异。综述了气凝胶的基本概念、结构特征和代表性研究工作，并重点介绍新型碳化物气凝胶和表面改性氧化硅气凝胶的最新研究进展。
关键词:
炭气凝胶
,
氧化硅气凝胶
,
碳化硅气凝胶
,
隔热
,
吸附
刘鹤
,
李增耀
,
胡子君
,
陶文铨
工程热物理学报
本文基于二氧化硅气凝胶的微观结构特点,运用小球构成的立方阵列单元体纳米孔隙模型,结合固相导热和气相传热的尺度效应,计算得到了一定尺寸范围内材料的等效热导率,分析了材料密度、颗粒接触面积、材料比表面积等因素对材料等效热导率的影响。结果表明：存在使气凝胶等效热导率取最小值的最佳密度;在一定的密度范围内,孔隙率一定时,材料的等效热导率随比表面积的增大而减小;颗粒间接触界面直径与固相颗粒直径的比值越大,等效热导率越低,在该比值一定时,气孔的尺寸和分布成为影响模型等效热导率的关键因素。
关键词:
氧化硅气凝胶
,
等效热导率
,
微尺度效应
