吴会军，胡焕仪，陈奇良，王靖，向兰

(1广州大学土木工程学院，广东 广州 510006；2广州大学广东省建筑节能与应用技术重点实验室，广东 广州 510006；3清华大学化学工程系，北京 100084)

通过控制醇凝胶强度常压制备低密度疏水SiO2气凝胶

吴会军1,2，胡焕仪1，陈奇良1,2，王靖3，向兰3

(1广州大学土木工程学院，广东 广州 510006；2广州大学广东省建筑节能与应用技术重点实验室，广东 广州 510006；3清华大学化学工程系，北京 100084)

常压干燥制备低密度气凝胶是促进高性能气凝胶发展应用的重要途径。以正硅酸乙酯为硅源，采用溶胶-凝胶和常压干燥工艺制备出低密度（＜100 kg·m−3）的疏水SiO2气凝胶，通过工艺参数的控制制备出不同压缩模量的醇凝胶，探讨了反应物配比对醇凝胶压缩模量和气凝胶密度间的影响关系，获得了通过控制醇凝胶压缩模量制备低密度疏水SiO2气凝胶的方法；发现将醇凝胶压缩模量控制在0.25～2.5 kPa范围内，可制备出密度小于100 kg·m−3的疏水SiO2气凝胶，该研究可以为低密度疏水SiO2气凝胶的低成本常压制备及其控制方法提供指导。

气凝胶；压缩模量；常压干燥；二氧化硅；纳米材料

Key words: aerogels; compression modulus; ambient pressure drying; silica, nanomaterials

引 言

气凝胶是一种具有空间网络结构的非晶纳米固体材料[1]，具有超低热导率（低于同温度下无对流空气）、超低密度和疏水等特点，在工业、建筑、航天航空等领域有广泛的应用前景[2-3]。但气凝胶作为超级绝热材料取代传统保温隔热尚存在以下困难：（1）气凝胶对波长3～8 µm的近红外热辐射几乎透明，对高温辐射遮挡性能差；（2）气凝胶的高孔隙率和弱共价键造成其脆性大、强度低、结构力学性能差；……