棉纖維增韌SiO2氣凝膠復(fù)合材料的性能

編號：CYYJ02527

篇名：棉纖維增韌SiO2氣凝膠復(fù)合材料的性能

作者：霍建春 馬原 白潔 楊海霞

關(guān)鍵詞： SiO2氣凝膠 溶膠-凝膠 棉纖維 冷凍干燥

機構(gòu)： 大連工業(yè)大學(xué)紡織與材料工程學(xué)院

摘要： 以棉纖維作為增強體,二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)為共前驅(qū)體,采用溶膠-凝膠法結(jié)合冷凍干燥工藝制備了柔性的棉纖維/SiO2氣凝膠復(fù)合材料。利用掃描電鏡、壓汞儀、萬能試驗機及熱導(dǎo)系數(shù)測試儀等對材料進行表征分析,研究了棉纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)對復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,棉纖維的添加可以有效改善SiO2氣凝膠的力學(xué)性能。隨著棉纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0增加到40%,SiO2氣凝膠復(fù)合材料的壓縮強度由0.06 MPa增加到0.47 MPa,抗拉強度由0.01 MPa增加到0.41 MPa。當(dāng)棉纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時,復(fù)合材料表現(xiàn)出最優(yōu)的綜合性能,彎曲角度達到180°時沒有明顯裂紋,且具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)0.038 W/(m·K),在保溫隔熱領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。復(fù)合材料與水的接觸角為148.9°,具有極佳的疏水親油特性,可應(yīng)用于油水分離領(lǐng)域。