高性能SiO2气凝胶材料的制备及其保温隔热性能研究

作者：王景^*; 张驿宾

来源：功能材料, 2022, 53(09): 9154-9194.

• SiO2气凝胶
• 草酸
• 热稳定性
• 导热性能
• 保温隔热

以正硅酸乙酯为硅源，去离子水为溶剂，草酸溶液为酸催化剂，采用溶胶-凝胶法制备了不同草酸用量(0.5,1.0,1.5和2.0 mL)的SiO2气凝胶材料，研究了草酸用量对气凝胶材料晶体结构、微观形貌和导热性能的影响。结果表明，制备出的SiO2气凝胶为非晶体结构，由颗粒相互连接堆积形成，颗粒尺寸约为70～90 nm;草酸用量的增加提高了气凝胶的结晶度，但没有改变SiO2气凝胶的主体结构；随着草酸用量的增加，SiO2气凝胶的密度和导热系数呈现出先降低后升高的趋势，孔隙率、总孔容和比表面积则呈现出先升高后降低的趋势，而孔径分布受草酸用量变化的影响不大；当草酸用量为1.5 mL时，SiO2气凝胶的密度和导热系数均达到最低值，分别为0.1021 g/cm3和0.019 W/(m·K),孔隙率、总孔容和比表面积达到了最大值，分别为95.86%、0.6773 cm3/g和261.4 m2/g。综合可知，当草酸用量为1.5 mL时，SiO2气凝胶材料具有优异的保温隔热性能，在保温建筑材料领域具有较大的应用潜力。

• 单位
  黄淮学院; 建筑工程学院