添加三甲基乙氧基硅烷制备耐高温硅/铝复合气凝胶
2016-12-01王文琴张志华祖国庆沈军周斌姚献东同济大学波耳固体物理研究所上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室上海0009纳诺科技有限公司绍兴3000
王文琴 张志华*, 祖国庆*, 沈军 周斌 姚献东(同济大学波耳固体物理研究所,上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,上海0009)(纳诺科技有限公司,绍兴3000)
添加三甲基乙氧基硅烷制备耐高温硅/铝复合气凝胶
王文琴1张志华*,1祖国庆*,1沈军1周斌1姚献东2
(1同济大学波耳固体物理研究所,上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,上海200092)
(2纳诺科技有限公司,绍兴312000)
以仲丁醇铝(ASB)和三甲基乙氧基硅烷(TMEO)为前驱体,采用溶胶-凝胶法,经乙醇超临界干燥制备了耐温高、成型性好的硅/铝复合气凝胶。用透射电子显微镜、N2吸附分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、hot disk热分析仪等仪器表征了气凝胶的形貌、孔结构、表面基团、晶相、热学等性能。在溶胶-凝胶过程中,通过添加TMEO在氧化铝纳米颗粒表面引入了-Si-(CH3)3基团,该基团经高温热处理后会在Al2O3表面形成SiO2纳米颗粒,有效地抑制了Al2O3纳米颗粒在高温下的晶体生长,使得该复合气凝胶具有优异的耐温性能。在1 200℃高温处理后,线性收缩低至16%,比表面积可达141 m2·g-1,这将进一步促进气凝胶材料在高温保温隔热、吸附、催化等领域的广泛应用。
硅/铝复合气凝胶;三甲基乙氧基硅烷;耐高温;高比表面积
0 引言
气凝胶是一种高孔隙率、高比表面积、低密度的纳米多孔材料,独特的纳米结构使得其成为一种具有极低热导率的超级隔热材料[1]。随着航空、航天及其它工业的发展,人们对高效保温、轻质隔热材料的需求变得越来越紧迫。例如当今超音速飞行器(导弹、火箭、航天飞机等)的速度愈来愈快,当它们在大气层中穿行时会与空气发生剧烈摩擦,这就要求外层抗烧蚀隔热材料耐热温度需达到1 200℃甚至更高。……
