由于气凝胶具有极低的密度、高比表面积和高孔隙率,从而表现出独特的光学、热学、声学、及电学性能,这将在众多领域之中都具有广泛的应用前景。目前全球商业化最成功的气凝胶产品是由SiO₂气凝胶与玻璃纤维复合而成的毡状制品。
SiO₂气凝胶复合材料的制备方法一般有原位法、浸泡法、化学气相渗透法、模压成型法等,其中,原位法和模压成型法常用于制备纤维增强型SiO₂气凝胶复合材料。
① 玻璃纤维预处理:将玻璃纤维进行清洗和干燥的预处理步骤,以确保纤维的质量和纯度。
② 制备气凝胶溶胶:制备气凝胶溶胶的步骤与普通气凝胶毡相似,即将硅源化合物(如二氧化硅)与溶剂混合并加热,形成均匀的溶胶。
③ 涂覆纤维:将玻璃纤维布或纱在溶胶中进行浸润和涂覆,使纤维与气凝胶溶胶充分接触。
④ 凝胶形成:经过纤维涂覆后,将其进行凝胶化处理。凝胶化的方法可以使用加热、加压或化学交联剂等方式来促使气凝胶形成固体的凝胶结构。
⑤ 去除溶剂:类似于一般气凝胶毡的生产工艺,需要对凝胶进行去溶剂处理,使纤维中只剩下固体的气凝胶结构。
⑥ 热处理:对去溶剂后的玻纤气凝胶毡进行热处理,以增强其稳定性和力学性能。热处理的温度和时间可以根据具体要求进行调控。
⑦ 切割/成型:经过热处理后的玻纤气凝胶毡可以进行切割和成型,以获得所需的形状和尺寸。
⑧ 表面处理(可选):根据需要,玻纤气凝胶毡的表面可以进行进一步的处理,如涂层、覆盖或功能化处理,以满足特定的应用需求。
来源:尤特森
https://xueqiu.com/4737522800/265924415
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原文始发于微信公众号(艾邦气凝胶论坛):玻璃纤维气凝胶复合毡的生产步骤