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纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料的制备和低温性能

马佳 , 沈晓冬 , 崔升 , 孔勇 , 邵高峰 , 吴晓栋

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.20.009

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体制备SiO2溶胶,并分别与玄武岩纤维和玻璃纤维复合,经超临界干燥工艺制备了疏水耐低温SiO2气凝胶复合材料.利用傅里叶红外光谱仪、接触角分析仪、激光法导热仪、万能试验机、氮气吸附法对SiO2气凝胶复合材料的结构和性能进行了表征.结果表明:两种纤维增强SiO2气凝胶复合材料在常温及低温下均具有良好的疏水性能和隔热性能,玄武岩纤维增强SiO2气凝胶复合材料和玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料的接触角分别为148°和142°,常温热导率分别为0.030W·m-1 ·K-1和0.026W·m-1 ·K-1,-50℃时的热导率分别为0.027 W· m-1·K-1和0.024 W·m-1·K-1,在低温条件下,体积无明显收缩.纤维的加入提供了力学支撑,两种材料不仅在常温下具有良好的力学性能,而且在低温下的力学性能有所增强.

关键词: SiO2气凝胶 , 纤维 , 疏水 , 热导率 , 保冷材料

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