【摘 要】
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透明隔热材料是目前的研究热点之一,SiO2气凝胶具有热导率低,良好的隔热性能。因此高透光率的SiO2气凝胶作为透明隔热材料在太阳能领域具有较大的应用价值和市场前景。在传统
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透明隔热材料是目前的研究热点之一,SiO2气凝胶具有热导率低,良好的隔热性能。因此高透光率的SiO2气凝胶作为透明隔热材料在太阳能领域具有较大的应用价值和市场前景。在传统的酸碱催化溶胶-凝胶法的基础上,结合超临界CO2干燥技术,研究了实验制备过程中凝胶温度、碱催化过程中溶剂N,N-二甲基甲酰胺的量以及酸催化过程中的去离子水与正硅酸甲酯之间的摩尔比对SiO2气凝胶的影响通过在线粘度计、流变仪、激光粒度粒径仪、场发射扫描电镜、N2吸附仪以及紫外可见分光光度计对样品的性能进行了初步研究,具体结果如下:(1)对碱催化过程中去离子水和氨水的量进行探索,得出二者的最佳体积比为50:3。在该最佳去离子水和氨水的加入量下,研究凝胶温度对Si O2溶胶凝胶过程、凝胶中胶体粒子粒径以及凝胶时间的影响,同时也探索了凝胶温度对SiO2气凝胶样貌结构以及透光率的影响。(2)在最佳的去离子水和氨水以及凝胶温度条件下,通过改变碱催化过程中的N,N-二甲基甲酰胺的体积即改变样品的密度,来研究样品密度的改变对Si O2溶胶-凝胶过程以及凝胶点的影响,也研究了密度的变化对SiO2气凝胶形貌和透光率的影响。(3)通过改变酸碱催化凝胶溶胶法中酸催化反应中去离子水和TMOS的摩尔比,以此来获得不同的活性硅氧烷前驱体,研究该系列前驱体对SiO2溶胶过程以及样品形貌透光率的影响。通过上述实验,得出当凝胶温度为30℃、DMF的引入体积为6ml、去离子水和正硅酸甲酯的摩尔比为1.4:1时,获得的样品质量是最佳,其相应的透光率在800nm波长处达到最高92.4%。
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