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SiO2气凝胶热参数测试及评价

利用非稳态阶跃平面热源法对SiO2气凝胶的热参数进行了高温实验研究,获得了不同温度和压力条件下SiO2气凝胶的热导率、热扩散率以及比热容等.结果表明,SiO2气凝胶800℃的热导率比室温增大约62％.在相同气压且低于600℃时,其热导率受比热容影响,而在高于600℃时,则受热扩散率影响；在相同温度且高于10 kPa时,热导率亦受热扩散率影响.

关键词: 非稳态平面热源法 , 热导率 , 热物理性能 , SiO2气凝胶

利用溶胶－凝胶法制得了　Ｅｕ^３＋掺杂ＳｉＯ_２气凝胶薄膜，并对其发光及跃迁性质进行了研究．使用原子力显微镜对样品的型貌结构做了观测，采用ＸＲＤ和ＩＲ对所得样品的结构进行了研究，测量了样品的激发－发射光谱、吸收光谱和时间分辨光谱．通过Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论计算了Ｅｕ^３＋的^５Ｄ_０的辐射跃迁几率，并根据时间分辨光谱研究了^５Ｄ_１的无辐射跃迁几率及弛豫性质．虽然结果与掺Ｅｕ^３＋的体硅玻璃没有很大差别，但可通过此简易低温的方法制得掺稀土离子的良好薄膜，这对得到具有轻质玻璃性质的发光薄膜展示了广阔应用前景．

关键词: SiO₂气凝胶 , doped-nanocrystals , rare-earth luminescent centers , time-resolved emission spectroscopy

纤维增强SiO2气凝胶复合材料压缩性能和变形机制

孙燕涛 , 石多奇 , 杨晓光 , 冯坚 , 姜勇刚

复合材料学报

根据热防护系统的特征载荷,研究了气凝胶的室温、高温压缩和压缩蠕变性能.研究表明纤维增强SiO2气凝胶的压缩曲线可划分为三个阶段:线性阶段、屈服阶段和密实化阶段.相比纯气凝胶,该材料具有较高的强度、良好的断裂韧性.该材料存在明显的室温和高温蠕变行为.室温条件下240 h内的蠕变历程可划分为三个阶段,在168 h以后蠕变变形量达到稳定状态,基本不再继续增加.对比试样在试验前、热处理后和蠕变试验后的显微结构发现,气凝胶基体的密实化是加热后试样收缩和影响气凝胶蠕变性能的主要因素.

关键词: SiO2气凝胶 , 高温压缩 , 蠕变 , 显微结构 , 试样收缩

疏水型 SiO2气凝胶

邓忠生 , 魏建东 , 吴爱梅 , 暴玉萍 , 王珏 , 沈军 , 周斌 , 陈玲燕

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.02.031

以多聚硅为硅源，通过溶胶-凝胶、表面修饰及超临界干燥过程制备出了疏水型SiO2气凝胶. 表面修饰后SiO2气凝胶孔洞由修饰前的23.1nm减小到18.2nm，比表面积由修饰前的477m2g-1增加到563m2g-1，骨架颗粒比修饰前略大，饱和水蒸汽吸附量由吸附前的0.04(重量比)降低到0.0012, 且与水不浸润.

关键词: 疏水 , SiO2气凝胶 , 溶胶-凝胶 , 表面修饰 , 超临界干燥

SiO2气凝胶薄膜中Eu3+离子的跃迁

张步新 , 赵伟明 , 朱文清 , 王克胜 , 蒋雪茵

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.04.026

利用溶胶-凝胶法制得了Eu3+掺杂SiO2气凝胶薄膜，并对其发光及跃迁性质进行了研究. 使用原子力显微镜对样品的型貌结构做了观测，采用XRD和IR对所得样品的结构进行了研究，测量了样品的激发—发射光谱、吸收光谱和时间分辨光谱. 通过Judd--Ofelt理论计算了Eu3+的5D0的辐射跃迁几率，并根据时间分辨光谱研究了5D1的无辐射跃迁几率及弛豫性质. 虽然结果与掺Eu3+的体硅玻璃没有很大差别，但可通过此简易低温的方法制得掺稀土离子的良好薄膜，这对得到具有轻质玻璃性质的发光薄膜展示了广阔应用前景.

关键词: SiO2气凝胶 , 掺杂纳米微晶 , 稀土发光中心 , 时间分辨光谱

SiO2气凝胶保温隔热材料在建筑节能技术中的应用

王飞 , 刘朝辉 , 叶圣天 , 贾艺凡 , 丁逸栋 , 班国东 , 林锐

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.02.023

SiO2气凝胶是一种三维空间网络结构固体材料，具有低密度、低热导率、高光透过率、高孔隙率以及高比表面积等特性，同时还兼有防火、防水等优良性能，是一种不可多得的轻质、环保、多功能材料，在建筑保温隔热领域有着广阔的应用前景。以建筑节能为目标，简要叙述了对SiO2气凝胶的研究，从制备原材料种类的多样化，以及原材料和干燥成本降低等方面论述了其大规模生产应用的可能性，重点阐述了SiO2气凝胶玻璃、SiO2气凝胶隔热涂料、SiO2气凝胶纤维复合材料以及SiO2气凝胶混凝土和砂浆等在建筑保温隔热方面的应用研究进展；然后，从其所具备的优良特性出发，提出了一种由SiO2气凝胶材料在建筑节能技术中的应用设想，主要从SiO2气凝胶材料在保温隔热、防水、防火以及简化施工工艺等方面的优势，构建了全部由SiO2气凝胶材料替代当前保温隔热材料在建筑节能中的应用体系，最后对SiO2气凝胶材料在建筑保温隔热中的应用前景做了展望。

关键词: SiO2 气凝胶 , 建筑节能 , 保温隔热 , 节能体系 , SiO2 气凝胶玻璃 , SiO2 气凝胶隔热涂料

SiO2气凝胶绝热涂层隔热与耐高温性能研究

丁逸栋 , 刘朝辉 , 王飞 , 杨宏波 , 舒心

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.032

目的探究SiO2气凝胶在绝热涂层中的应用,利用SiO2气凝胶的低导热系数、低密度、高孔隙率及低折射率等优异性质,提高涂层隔热性能和耐高温性能.方法通过筛选不同类型的水性树脂和功能填料,选择吸热较少的树脂和隔热性能优异的填料作为绝热涂层的原材料.采用自制隔热装置以及导热系数测量仪,对添加不同质量分数SiO2气凝胶的绝热涂层的隔热性能进行研究,并采用XRD、FT-IR等多种分析手段,研究涂层加热到200、300、400℃时的物相结构和基团变化.结果水性丙烯酸树脂含吸热基团较少,在相同光照条件下,平衡温度分别比聚氨酯树脂和环氧树脂低0.8℃和1.8℃,适宜作SiO2气凝胶绝热涂层的成膜物质.涂层隔热性能随SiO2气凝胶质量分数的增加呈先增强后减弱的趋势,当SiO2气凝胶质量分数为5%时,涂层的隔热性能最佳,同未添加SiO2气凝胶的涂层相比,最大温差可达12℃.随SiO2气凝胶质量分数的增加,涂层的耐高温性能提升,当SiO2气凝胶的质量分数为7%时,涂层能在400℃高温下保持良好的性能.结论 SiO2气凝胶对隔热涂层的隔热性能和耐高温性能有较大提升,对SiO2气凝胶涂层的多领域应用奠定了一定基础.

关键词: SiO2气凝胶 , 绝热涂层 , 导热系数 , 耐高温 , 性能

疏水改性硅酸镁铝复合SiO2气凝胶内墙保温腻子的研制

程原原 , 季金苟 , 谢方奎 , 张红 , 郭梅珍 , 代坤义

涂料工业

利用阳离子疏水剂对硅酸镁铝(MS)进行改性,再复合SiO2气凝胶制备高效内墙干粉保温腻子.采用X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、Zeta电位对改性MS进行了表征,用保温温差及导热系数对腻子进行了保温性能评价.结果显示,改性MS的XRD衍射峰2θ、比表面积及孔容都减小,表观孔径和Zeta电位增大,表明疏水改性剂可能以多种方式进入MS层间及吸附在其表面,造成MS层间及表面微孔封闭;所得MS腻子抗开裂性得到了改善,保温效果提高;改性MS再复合SiO2气凝胶所得保温腻子,保温性能得到了进一步提高,其试板较原试板保温温差增加了5.2℃,导热系数小至0.042 W/(m·K).

关键词: 硅酸镁铝 , 疏水改性 , SiO2气凝胶 , 内墙腻子 , 保温

石蜡/SiO2气凝胶复合相变材料的制备及性能表征

喻树娟 , 谭淑娟 , 徐国跃 , 侯海丽 , 陈俊超

兵器材料科学与工程

为解决石蜡相变时的泄漏问题，采用机械混合法制备石蜡/SiO2气凝胶复合相变材料，并通过耐久性和热渗漏实验研究其热稳定性，利用差示扫描量热仪对其相变潜热和相变温度进行表征，通过红外光谱仪、透射电镜、扫描电镜观察复合相变材料的微观结构和形貌。结果表明：SiO2气凝胶为多孔结构，石蜡能够很好地吸附到SiO2气凝胶的孔隙中，且石蜡和SiO2气凝胶之间只是物理嵌合，不发生化学反应，石蜡的最佳质量分数为70%~75%。

关键词: 石蜡 , SiO2气凝胶 , 复合相变材料