Технологии за контрол на плътността на персонализирани китайски аерогелни панели за изолационни панели, подсилени с влакна, от аерогел
- Структура на скелета и контрол на образуването на пори
Регулирането на плътността на изолационните панели от аерогел, подсилени с влакна, може да се постигне прецизно чрез контролиране на размера на порите и разпределението им чрез въвеждане на порообразуващи агенти или шаблони.
- Метод с порообразуващ агент
Нанометров калциев карбонат, полимерни микросфери или подобни порообразуващи агенти се включват в гелната система и впоследствие се отстраняват чрез калциниране или разтваряне с разтворител, за да се генерира допълнителна порьозност.
Например, когато се добавят 10 тегл.% полистиренови микросфери, плътността на подсиления с влакна аерогел може да се намали с повече от 30%.
- Метод на шаблона
Твърдите шаблони (напр. подредени решетки от силициеви микросфери) се използват за изграждане на правилни порести структури, докато меките шаблони (напр. мицели на повърхностноактивни вещества) генерират неподредени мезопорести структури.
Чрез регулиране на размера и концентрацията на шаблоните, плътността на аерогела може да се настройва в диапазона от 0,05–0,5 g/cm³.
- Модификация на омрежване
Въвеждането на омрежващи агенти като епоксидни групи или изоцианати повишава якостта на скелета и намалява свиването при сушене.
Например, в аерогеловете, подсилени с фенолни влакна, добавянето на меламин като омрежващ агент позволява поддържането на плътност от 0,2 g/cm³, докато якостта на натиск се увеличава приблизително два пъти.
- Технологии за модификация на композитни материали
Модификацията на композитите е ефективен подход за постигане както на ниска плътност, така и на подобрени механични характеристики.
- Армировка от влакна
Стъклени влакна, керамични влакна или подобни материали действат като поддържаща рамка за потискане на свиването на гела.
С добавянето на 5 об.% алуминиеви влакна, плътността на подсиления с влакна аерогел може да се поддържа под 0,15 g/cm³, докато якостта на натиск се увеличава повече от два пъти.
- Полимерна хибридизация
Хибридизацията с гъвкави полимери като полиуретан или полиимид подобрява здравината на скелета и допълнително намалява свиването при сушене.
Например, модифицираните с полиуретан влакнести аерогелове могат да достигнат плътност от едва 0,1 g/cm³, като същевременно запазват отлична гъвкавост.
- Включване на наночастици
Включването на наночастици като титанов диоксид или цинков оксид придава допълнителни функционалности, включително антибактериални и самопочистващи свойства, без значително увеличаване на плътността, като по този начин разширява потенциалните области на приложение.
- Характеризиране и приложения
Ефективността на контрола на плътността трябва да се оцени с помощта на множество техники за характеризиране:
обемна плътност, измерена с пикнометричния метод, пореста структура, анализирана чрез SEM, топлопроводимост, тествана с помощта на анализатор на топлопроводимост, и механични свойства, оценени с универсална изпитвателна машина.
- Продукти със средна плътност: подходящи за изолация на фасади на сгради и топлоизолация на промишлени тръбопроводи;
- Продукти с висока плътност: подходящи за приложения, изискващи по-висока механична якост, като например термоинтерфейсни подложки за електронни устройства.
Jutao Environmental Technology — специалисти в решенията с аерогелни материали
Останете свързани с нас за най-новите актуализации, анализи в индустрията и решения за приложения в сектора на аерогеловете.