二氧化硅气凝胶复合隔热材料研究进展

二氧化硅气凝胶具有高孔隙率、低热导率等特点,使其成为新型超级隔热材料。然而,二氧化硅气凝胶的柔韧性、整体性差,并且常温干燥制备的气凝胶在高温时热导率迅速上升,这些都大大限制了二氧化硅气凝胶的应用。近些年,通过原位溶胶-凝胶法和模压成型法制备得到的二氧化硅气凝胶复合隔热材料,在一定程度上提高了其韧性、整体性和高温隔热性能,使得二氧化硅气凝胶作为单独块体隔热材料成为可能。本文阐述了二氧化硅气凝胶隔热材料的隔热机理,综述了近年来抗辐射型、纤维增强型和聚合物增强型二氧化硅气凝胶复合隔热材料的研究现状,最后讨论了该领域今后研究趋势。     

二氧化硅气凝胶及其在保温隔热领域应用进展

二氧化硅气凝胶是目前已知最轻的固体材料，具有热导率低、孔隙率高和比表面积大等优点，被誉为新型超级保温隔热材料。然而，二氧化硅气凝胶自身存在力学性能差和制备成本高的问题，大大限制了其在保温隔热领域大规模推广应用。本文简述了二氧化硅气凝胶合成技术和力学性能增强方法，从制备过程控制、老化条件优化、热处理、纤维复合和高分子聚合物复合等方面分析了其对气凝胶性能和工艺的影响，重点介绍了近年来二氧化硅气凝胶保温隔热材料应用在航空航天、军工领域、工业管道、建筑保温以及新能源汽车等领域的研究进展，总结了其在各领域应用的技术挑战。指出未来需进一步拓展二氧化硅气凝胶的使用温区，利用共前体和化学交联等方法增强高温下的隔热性能，同时解决气凝胶纤维复材“掉粉”和微米级粉体分散不均匀等难题，尤其是新能源汽车等新兴应用领域发展迅猛，未来仍需针对新的应用需求对其合成技术进行设计和优化。     

纳米二氧化硅气凝胶隔热材料的研究进展

作为一种超级隔热材料,二氧化硅气凝胶具有极高的孔隙率和极低的热导率。着重介绍了纳米二氧化硅气凝胶隔热材料的类型以及制备方法。常见的制备方法为先制成纳米孔气凝胶的颗粒和粉料,再掺入增强纤维和黏结剂,经二次成型制成复合体。分析了二氧化硅气凝胶复合隔热材料存在的问题,简要介绍了最新的改进技术,提出今后研究的主要目标,即通过廉价原料制备出较低密度下有良好强度和热导率的气凝胶复合材料,最后对其研究前景进行了展望。     

高温低热导率隔热材料的研究现状及进展

新型隔热材料的一个重要发展方向是具有高温低热导率的复合材料的研究和开发。重点对硅酸铝纤维、六钛酸钾晶须及气凝胶二氧化硅隔热材料的特点进行了综述,探讨了几种颇具前景的高效高温隔热材料。     

二氧化硅气凝胶的制备技术介绍

二氧化硅气凝胶是一种新型结构控制成孔材料,具有低折射率、低弹性模量、低电阻、低导热、强吸附,典型分形结构等多种独特性能,可制成声阻抗耦合材料、过滤材料、高温隔热材料等高性能材料,在希伯伦、探测器、催化剂和催化剂载体中,防止和减少反射,在高效充电电池,宽带眩光涂层,低介电常数绝缘层,超高速集成基板,高反射膜激光损伤阈值,高效保温涂层等诸多领域,具有广阔的应用前景。笔者简要介绍了其制备工艺及应用前景。     

增强型二氧化硅气凝胶材料的研究进展

二氧化硅气凝胶是世界上最轻的固体材料之一，因其具有热导率低、比表面积大、孔隙率高等优良特性，在保温隔热领域具有极大的发展空间；然而，二氧化硅气凝胶具有强度低、不易成型等问题，限制了其在各应用领域的快速推广。本文综述了通过复合或掺杂增强二氧化硅气凝胶力学性能的方法，并对当前形势下二氧化硅气凝胶的应用前景进行了展望。     

二氧化硅气凝胶的制备工艺与应用

三维纳米孔隙结构的二氧化硅气凝胶具有孔隙率高、密度低、比表面积大等基本特征,这些优异的特性使二氧化硅气凝胶在许多领域得到广泛研究和应用。二氧化硅气凝胶一般通过溶胶-凝胶过程、老化、干燥处理得到。主要总结了二氧化硅气凝胶的制备过程及机理,介绍二氧化硅气凝胶的相关领域的应用,并对二氧化硅气凝胶材料的发展前景进行了展望。     

改性二氧化硅气凝胶研究进展

二氧化硅气凝胶作为一种新型轻质多孔材料,在航空、建材和医疗等领域具有巨大的应用前景。综述了二氧化硅气凝胶的制备工艺发展史,介绍了二氧化硅气凝胶的光学、热学、电学、声学和催化方面的性质,详细讨论了二氧化硅气凝胶的两种改性思路:硅源改性(包含单一硅源、复合硅源和功能性硅源)和掺杂改性(包含非金属材料掺杂和金属材料掺杂),展望了二氧化硅气凝胶的发展方向。     

气凝胶隔热材料在水泥行业的应用

详细介绍了气凝胶隔热材料的制备工艺、隔热机理,对比了新型气凝胶隔热材料与传统隔热材料的性能优势;结合新型气凝胶隔热材料在水泥行业的应用案例,具体分析了气凝胶隔热材料在水泥回转窑、分解炉、冷却系统、烧成系统辅助设备中的应用。新型高效的气凝胶隔热材料将逐步取代传统保温隔热材料,建立新型热防护系统,减少能源消耗,进一步推动水泥行业的节能降碳绿色转型。     

碳气凝胶军事应用技术研究进展

碳气凝胶具有特殊的微纳米多孔结构,孔隙率极高,使其表现出比表面积大、电导率高、密度极低、热导率低等显著特点,是一种很有前途的军用多功能材料,在许多军事应用领域展现出巨大的发展潜力。本文通过对中外文献的深入调研,介绍了研究人员在开发碳气凝胶在军事应用技术方面的最新研究成果,涉及超级电容器电极材料、烟幕材料、隐身材料、隔热材料和装甲防护材料等军事应用领域。     

二氧化硅气凝胶纳米网络骨架强化方法研究进展

二氧化硅气凝胶是一种具有高孔隙率、高比表面积、低热导率等诸多优异特性的纳米多孔材料,在航天、化工、建筑等众多领域有着广阔的应用前景。但是,二氧化硅气凝胶的网络骨架存在本征陶瓷脆性,限制了其实际应用。本文从气凝胶纳米颗粒颈部强化设计角度出发,介绍了液相强化法和气相强化法两类网络骨架强化策略的研究进展,并对以上两种强化策略的增强机理进行了阐释,最后对二氧化硅气凝胶网络骨架强化技术的发展方向提出了展望。     

常温下老化介质对硅石气凝胶的影响

硅气凝胶一种非晶态二氧化硅多孔材料,比表积高达1600m^2／g,孔隙率可达到98％,密度低的超级绝热材料（其热导率可低到0．01w／m福）,此外在惯性约束聚变靶材、催化剂等多方面有广泛的应用。在目前的条件下要获得高质量的气凝胶,主要还是通过凝胶、老化、超临界干燥的工艺方法。但老化是硅石气凝胶制备过程中非常重要的一个阶段,     

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。     

新型气凝胶纳米隔热材料在水泥生产线的应用实践

采用新型纳米隔热气凝胶毡、气凝胶板在5 000t/d水泥生产线三次风管区域进行示范应用。通过总结气凝胶纳米隔热材料的制备及性能,对比使用气凝胶材料前后水泥窑三次风管设备表面温度变化,以及气凝胶材料与普通隔热材料在施工方案、隔热层厚度、隔热性能方面的差异,阐明了气凝胶纳米隔热材料在更薄铺设条件下,能够展现出更优的隔热性能,可有效降低水泥窑设备壳体表面温度及散热量,为水泥行业节能降耗提供了新的路径。     

二氧化硅气凝胶复合材料热导率优化研究进展

二氧化硅气凝胶复合材料由于具有良好的力学和隔热性能,在建筑、航空和其他工业领域展现出良好的节能应用前景。从增强材料的几何特征、含量、排列方式等方面概述了二氧化硅气凝胶复合材料热导率的规律,综述了二氧化硅气凝胶复合材料热导率的实验和理论优化研究进展,分析了现阶段实验和理论模型优化二氧化硅气凝胶复合材料热导率存在的问题,并提出了优化二氧化硅气凝胶复合材料热导率的方法,为制备高隔热性能的二氧化硅气凝胶复合材料提供理论指导。     

间苯二酚—甲醛基碳气凝胶的制备及其应用

超级电容器是新型储能器件之一，电极材料是影响其性能的关键因素。以间苯二酚和甲醛为主要原料，采用反相悬浮聚合的方法，通过常压干燥和碳活化过程获得高比表面积的碳气凝胶材料。制备的碳气凝胶材料比表面积达到1 783.6 m2/g，具有丰富的微孔结构，其比电容达到122.4 F/g，作为3 000 F超级电容器的电极材料，经过循环充放电测试，证实其具有良好的循环稳定性。以常压干燥方式制备的碳气凝胶应用于超级电容器中，表现出的电化学性能优异，不仅提供了碳气凝胶产业化新思路，也表明碳气凝胶在储能领域具有非常广阔的应用前景。     

纤维素气凝胶的制备及应用

纤维素气凝胶被称为"第三代气凝胶材料",具有可再生性、生物降解性、高孔隙率、高比表面积、低密度以及3D互连的多孔网络结构的特点,可应用于吸附与分离材料、隔热材料、生物医学材料以及许多其他领域。基于纤维素气凝胶优异的性能,可进一步拓宽其应用,将纤维素气凝胶作为改性剂或功能添加剂应用于塑料改性,使塑料制品具有弹性、低膨胀性和更好的力学性能。对纤维素气凝胶的分类进行介绍,论述了相关的制备方案,对比了超临界干燥、冷冻干燥和常压干燥等干燥特点,探究了纤维素气凝胶在吸附与分离、生物医学、保温隔热和塑性材料改性等方面的应用,并提出了未来可尝试的研究方向。     

国外建材——隔热气凝胶(美国)

美国一家公司最近研制成功一种新型隔热材料气凝胶。该材料以二氧化硅为基础,利用溶解胶凝工艺,也就是将有机金属化合物与醇混合,加热使醇蒸发掉,小气囊残留下来成为含气     

SiO_2气凝胶的制备,性能及在生命医学中的应用

二氧化硅气凝胶具有独特的理化性质和生物相容性,使其成为生命医学领域基础研究的重要选择之一。阐述了二氧化硅气凝胶的制备工艺、机理及影响因素,分析了二氧化硅气凝胶的微观结构对其性能的影响,综述了二氧化硅气凝胶在药物输送系统、生物催化剂和生物传感器等方面的应用及研究现状,最后展望了二氧化硅气凝胶在生命医学领域中的应用前景。     

二氧化硅气凝胶/聚氨酯隔热材料的研究

舰船用隔热材料的相关研究在船舶设计及建造过程中长期受到关注。高性能的隔热绝缘材料不仅可以改善舰船的居住环境,还能提高舰船的安全性和服役寿命。为了获得高性能的隔热材料,以聚氨酯作为基体,以二氧化硅气凝胶为热阻填料,通过共混的方式制备了二氧化硅(SiO_2)气凝胶/聚氨酯(PU)隔热材料,使用导热系数仪、万能力学试验机等手段表征了PU隔热材料的性能。确定了SiO_2气凝胶/PU隔热材料的最佳配方为电动混合方式下制得的2 g SA-A1/100 g PU隔热材料,导热系数达到最低值,为0.091 W/(m·K),拉伸强度为3.6 MPa。