还原氧化石墨烯-二氧化硅复合气凝胶的合成与性能

针对传统二氧化硅气凝胶在实际应用中存在的强度低、易吸水、各项性能难以兼顾等问题,以乙二胺(EDA)还原改性的氧化石墨烯气凝胶作为增强材料,以六甲基二硅氮烷(HMDS)作为疏水改性剂,以四乙氧基硅烷(TEOS)作为硅源,将二氧化硅前驱体溶液浸渍到还原氧化石墨烯气凝胶(rGOA)中,通过溶胶-凝胶法进而冷冻干燥获得还原氧化石墨烯-二氧化硅复合气凝胶(rGOSA)。考察rGOA负载量对rGOSA的微观结构及其物化性能等的影响。结果表明:rGOSA表现出更强的热稳定性和疏水性,具有良好的机械性能和隔热性能。热分解温度高达400℃,水接触角高达143°,应变50%时的抗压强度为0.328 MPa,导热系数低至0.0390W·(m·K)^(-1)(30℃)。

勃姆石纤维增强二氧化硅气凝胶的制备及性能

以六水合氯化铝为铝源,通过水热法制备勃姆石纤维;以甲基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯为硅源共前驱体,采用溶胶-凝胶法进而常压干燥制备了勃姆石纤维掺杂的二氧化硅复合气凝胶;探究了勃姆石纤维的掺杂量对复合气凝胶性能的影响.当勃姆石纤维的掺杂量(质量分数)为1%时,气凝胶的机械性能最好,能够承受17.1%的压缩应变,最大压缩强度为1.12 MPa,压缩模量高达2.57 MPa,复合气凝胶在150℃仍然具有较低的导热系数(0.0670 W·m^(-1)·K^(-1)).勃姆石纤维能够一定程度地抑制二氧化硅颗粒在高温下的烧结和相转变,对二氧化硅气凝胶的耐高温性能有显著的提升作用,复合气凝胶在1100℃高温热处理后,仍能保持良好的隔热性能和较高的机械强度.