耐高温Al2O3-SiO2纳米气凝胶的制备及性能研究

作者：刘小钰; 苏丽芬^*; 苗蕾; 周建华; 杨斌; 伍斌; 夏茹; 曹明; 钱家盛

来源：陶瓷学报, 2021, 42(04): 620-625.

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2021.04.012

• 隔热
• 红外反射
• 多孔

气凝胶具有超低密度、大比表面积、高孔隙率等特点,因而在隔热领域具有广阔的应用前景。氧化铝(Al2O3)气凝胶是一种三维网络结构的多孔材料,虽然具有较低的导热系数,但在高温下容易发生相变引起结构收缩。同时,其红外辐射的透过率较高,导致其高温隔热性能较低。采用共前聚体的溶胶-凝胶法制备Al2O3掺杂二氧化硅(SiO2)复合凝胶,经冷冻干燥、高温热处理后,得到了高温条件下结构稳定的Al2O3-SiO2纳米气凝胶。通过XRD、N2吸附-脱附、SEM和红外反射等检测手段对结构、形貌和红外辐射性能进行了表征,深入研究了不同Al/Si比对复合气凝胶的结构和性能的影响。实验结果表明,当Al/Si摩尔比为5:1时,气凝胶在950℃条件下能保持较大的比表面积(185 m2/g)和分布均匀的介孔结构(孔径为6 nm-8 nm),在3μm-6μm波长范围内红外反射率高达40%。SEM形貌分析和孔结构分析表明,Al/Si摩尔比为5:1的Al2O3-SiO2纳米气凝胶在高温条件下能有效地降低红外热辐射引起的热损失。

• 单位
  化学化工学院; 桂林电子科技大学; 安徽大学