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有機-無機復合氣凝膠的制備及表征

來源:中國凹凸棒土網(wǎng)    02-16 10:05
本文采用“伴生合成”技術,利用溶膠-凝膠工藝和常壓干燥工藝,以間苯二酚、甲醛為有機組份的母體,以正硅酸乙酯和鈦酸四丁酯為無機組份的母體,分別制備RF-SiO2、RF-TiO2復合氣凝膠。在制備過程中采用酸、堿兩步催化法,通過調(diào)節(jié)制備參數(shù),使有機、無機組分各自充分水解后再共同縮聚,以達到有機、無機組分在分子水平上復合的目的。并利用紅外光譜、掃描電鏡、差熱-熱重、低溫氮氣吸附脫附、單軸壓縮等現(xiàn)代測試手段對樣品進行基本性能表征,為有機-無機復合氣凝膠的進一步研究及應用提供參考。 測試結(jié)果表明,常壓干燥制備出的RF-SiO2、RF-TiO2復合氣凝膠均為以介孔為主、含微孔、比表面積大的脆性體多孔材料。粒子尺寸均在50nm左右,平均孔徑大小為5nm左右,屬于典型的氣凝膠結(jié)構。有機、無機組分之間的連接骨架分別為Si-O-Ar、Ti-O-Ar,但此結(jié)構不耐高溫,在有氧環(huán)境中,900℃熱處理后全部被氧化裂解掉。常壓干燥工藝制備氣凝膠,由于表面張力、毛細張力、滲透張力等因素的存在,凝膠易發(fā)生變形、開裂、骨架坍塌,導致樣品的孔結(jié)構復雜,密度大。由于樣品的機械性能與密度成正比,所以RF-SiO2、RF-TiO2復合氣凝膠與傳統(tǒng)氣凝膠相比機械性能較好,楊氏模量在102MPa數(shù)量級上。
    關鍵詞:
    氣凝膠 有機-無機 溶膠-凝膠 常壓干燥 基本性能表征 伴生合成
    作者:
    王利
    學位授予單位:
    哈爾濱工業(yè)大學
    授予學位:
    碩士
    學科專業(yè):
    材料學
    導師姓名:
    張東興
    學位年度:
    2005
    語種:
    中文
    分類號:
    TB383 TB332 O648.17
    在線出版日期:
    2013年04月27日

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