低密度气凝胶的高温结构变化及其耐温性研究

以正硅酸乙酯为原料，采用二步法制备了密度为30 kg/m3的二氧化硅低密度气凝胶块体材料。将低密度气凝胶分别在100、400、600、700、800、900、1 000 ℃下处理后，使用扫描电子显微镜（SEM）、氮吸附等手段表征高温下低密度气凝胶微观结构变化趋势，并与同等条件下处理的密度为100 kg/m3气凝胶的比表面积进行对比。结果表明：在处理温度超过700 ℃后，低密度气凝胶比表面积出现明显下降，纳米多孔结构出现收缩和坍塌，因此其高温耐受温度为700 ℃。虽然密度为30 kg/m3的二氧化硅气凝胶材料具有更为纤细的网络结构和更高表面活性的纳米组成颗粒，但是由于高温下纳米颗粒反应收缩程度大于纳米颗粒尺寸效应，其表现出与100 kg/m3密度的气凝胶材料相同的耐温性。