六钛酸钾晶须掺杂改性气凝胶的结构和性能

以六钛酸钾晶须（PTW）为遮光剂,掺入SiO₂气凝胶中降低气凝胶的热导率。研究偶联剂的种类和添加量、PTW掺入量对气凝胶热导率、密度和比表面积等性能的影响。采用X线衍射仪（XRD）、傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）对气凝胶进行表征。结果表明:0.5 mL KH550对10 g PTW进行表面改性后,将PTW按照质量分数28.57%掺入SiO₂气凝胶中可使其热导率降至0.023 55 W/（m·K）。PTW在气凝胶中保持原有的晶体结构,SiO₂仍保持无定形网络结构。     

聚多硅氧烷为硅源的无裂痕块状气凝胶制备

SiO2气凝胶在凝胶老化和干燥过程中极易产生凝胶的开裂.以多聚硅氧烷(PEDS)为硅源,通过在交联凝胶的制备及凝胶老化过程中,控制水的用量,制备出具有无裂痕的SiO2凝胶.结果表明:低水用量获得湿凝胶的抗压模量明显低于高水用量所制备湿凝胶的抗压模量,因此孔结构具有一定的柔性,从而有利于释放凝胶收缩产生的内应力.当H2O与PEDS中Si原子的摩尔比值为0.5时,所得凝胶在H2O体积分数为20%的乙醇老化液中老化后,可以获得完整的无裂痕气凝胶.高分辨透射电镜(HRTEM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察表明:所制备的气凝胶是由5～8 nm颗粒串联形成的线状结构体构成.经差示扫描量热-质量损失仪(DSC-TG)分析表明:乙醇超临界干燥所制备的气凝胶,除了表面吸附少量的乙醇分子,还含有Si-OC2H5基团和Si-OH基团.所制备的气凝胶,室温下的导热系数在0.028 1～0.038 1 W/(m·K).