不同水醇比的甲基三乙氧基硅烷基二氧化硅氣凝膠的微結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、二氧化硅氣凝膠是一類(lèi)高孔隙率凝膠多孔材料，制備參數(shù)影響其微結(jié)構(gòu)及性能。在常壓干燥法制備甲基三乙氧基硅烷(MTES)基二氧化硅氣凝膠中，水醇比是個(gè)重要的控制參數(shù)。因此，有必要了解水醇比是如何影響氣凝膠的微結(jié)構(gòu)和性能。本論文通過(guò)調(diào)控水醇比，采用簡(jiǎn)單的一步催化法，在常壓干燥工藝下制備一系列MTES基二氧化硅氣凝膠，對(duì)不同水醇比制備的系列氣凝膠微結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)進(jìn)行分析表征，同時(shí)進(jìn)行單軸壓縮力學(xué)和熱學(xué)性能測(cè)試，系統(tǒng)考察水醇比對(duì)MTES基二氧化硅氣

2、凝膠孔結(jié)構(gòu)、表面形貌、多尺度粒徑、壓縮力學(xué)行為和熱學(xué)性能的影響，獲得氣凝膠的密度、孔隙率、BJH孔體積、導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)等重要參數(shù)。
　　研究表明，水醇比顯著影響MTES基二氧化硅氣凝膠的微結(jié)構(gòu)。當(dāng)水醇比為0.7～0.9時(shí)，BJH孔體積從0.752cm3/g單調(diào)遞減為0.418cm3/g，當(dāng)水醇比從0.95變化到0.98時(shí)，其BJH孔體積仍呈單調(diào)遞減，而當(dāng)水醇比處于1.0～1.5時(shí)，其BJH孔體積在水醇比=1.3時(shí)達(dá)到最大值，

3、為0.136cm3/g。不同水醇比的BJH孔徑分布特征為:在水醇比為0.7～0.9時(shí)，氣凝膠的孔徑分布曲線(xiàn)均呈現(xiàn)三處分布峰，在2nm、4nm和40nm位置處各有一孔徑分布峰，其中2nm處峰尖銳，4nm處隨水醇比增大峰強(qiáng)減弱，40nm處為一寬峰，分布范圍為10～100nm。水醇比為0.95～0.98時(shí)，在2nm和4nm處呈雙峰分布，其中2nm處尖銳，而4nm處峰強(qiáng)隨水醇比增大而減小;當(dāng)水醇比為1.0～1.5時(shí)，只有在2nm處有一尖銳分布峰

4、。在水醇比為0.7～0.9時(shí)，氣凝膠具有典型的海綿狀結(jié)構(gòu)，水醇比為1.0～1.5時(shí)具有類(lèi)似珍珠串的結(jié)構(gòu)，而水醇比為0.95～0.98時(shí)具有兩者特征的過(guò)渡結(jié)構(gòu)。大水醇比氣凝膠的顆粒致密而小水醇比的疏松。不同水醇比氣凝膠的二次顆粒平均粒徑隨水醇比增大而增大，變化范圍為0.115～3.08μm，而初次顆粒平均粒徑在4.14～6.30nm范圍。
　　水醇比還影響MTES基二氧化硅氣凝膠的力學(xué)和熱學(xué)性能，出現(xiàn)兩類(lèi)典型的壓縮力學(xué)行為，當(dāng)水醇比