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无机气凝胶的溶胶凝胶技术气凝胶的制备技术主要包括溶胶-凝胶技术和干燥技术,前者主要是获得具有一定空间网络结构的含有少量催化剂的醇凝胶,后者则是去掉醇凝胶网络骨架中的溶剂得到终的气凝胶材料。无机气凝胶的溶胶-凝胶技术:目前研究多的无机气凝胶是硅气凝胶。在溶胶-凝胶过程中通过硅源物质的水解和缩聚获得具有三维网络结构的 Si
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无机气凝胶的溶胶凝胶技术
气凝胶的制备技术主要包括溶胶-凝胶技术和干燥技术,前者主要是获得具有一定空间网络结构的含有少量催化剂的醇凝胶,后者则是去掉醇凝胶网络骨架中的溶剂得到终的气凝胶材料。
无机气凝胶的溶胶-凝胶技术:目前研究多的无机气凝胶是硅气凝胶。在溶胶-凝胶过程中通过硅源物质的水解和缩聚获得具有三维网络结构的 SiO2 凝胶,反应生成以≡Si-O-Si≡为主体的聚合物,再经过老化阶段后,形成网络结构的凝胶。在凝胶形成的过程中,部分水解的有机硅发生缩聚反应,缩聚的硅氧链上未水解的基团可继续水解。
通过调节反应溶液的酸碱度,控制水解
通过调节反应溶液的酸碱度,控制水解-缩聚过程中水解反应和缩聚反应的相对速率,可得到凝胶结构。在酸性条件下 (pH=2.0-5.0),水解速率较快,体系中存在大量硅酸单体,有利于成核反应形成较多的核,但尺寸都较小,终将形成弱交联度、低密度网络的凝胶;在碱性条件下,缩聚反应速率较快,硅酸单体一经生成即迅速缩聚,因而体系中单体浓度相对较低,不利于成核反应,但利于核的长大及交联,易形成致密的胶体颗粒,终得到颗粒聚集而成的胶粒状凝胶。
强碱性或高温条件下 Si-O 键形成的可逆性增加,即 SiO2 的溶解度增大,使终凝胶结构受热力学控制,在表面张力作用下形成由表面光滑的微球构成的胶粒聚集体。许多研究尤其是氧化铝、氧化钛气凝胶的制备都采用类似的方法。
气凝胶绝热产品的绝热原理
(1)对流：当气凝胶资猜中的气孔直径小于70nm时，气孔内的空气分子就失去了自在活动的才能，相对地附着在气孔壁上，这时产品处于近似真空状况。
(2)辐射：因为气凝胶内的气孔均为纳米级气孔再加产品自身极低的体积密度，使产品内部气孔壁数目趋于“无量多“，关于每一个气孔壁来说都有遮热板的效果，因此发生近于”多遮热板“的效应，从而使辐射传热下降到近乎低极限。
(3)热传导：因为近于多纳米孔的存在，热流在固体中就只能沿着气孔壁传递，近于多的气孔壁构成了近于“长途径”效应，使得固体热传导的才能下降到挨近低极限。
纳米气凝胶在建筑领域,建筑墙体保温,屋顶和地板保温以及气凝胶
纳米气凝胶在建筑领域，建筑墙体保温，屋顶和地板保温以及气凝胶玻璃在玻璃幕墙上的应用。 在交通运输领域，纳米多孔气凝胶复合绝缘材料已应用于高速铁路，家用C919客机和新能源汽车。 主要应用领域是运输车辆的隔热和新能源汽车的锂电池保护。 气凝胶毡的安全性取决于气凝胶毡的材料成分。 某些气凝胶成分含有致癌物或。 目前，尚未发现基于硅的安徽气凝胶毡具有致癌性或毒性。 但是，硅气凝胶会刺激人的眼睛，皮肤，呼吸道和消化系统，一旦接触，会导致皮肤和粘膜干燥。
纳米气凝胶具有超高的隔热性和疏水性的优点，是一种理想的管道隔热材料。 它是纳米气凝胶毡管道隔热层的结构。 管道的层是缠绕在管道上的气凝胶隔热毡。 它是绝缘结构的主要绝缘层。 外层是金属保护层和皮带。 保护机械和室外风，日晒雨淋，如果缠绕多层空气纳米气凝胶毡，可采用位错搭接法以提高绝缘性能。
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