Аэрогели обладают чрезвычайно низкой плотностью, большой удельной поверхностью и высокой пористостью, что обуславливает их уникальные оптические, тепловые, акустические и электрические свойства, открывающие широкие перспективы применения во многих областях. В настоящее время наиболее успешно коммерциализированным продуктом из аэрогеля в мире является войлокоподобный материал, изготовленный из композита аэрогеля SiO₂ и стекловолокна.
СтекловолокноКомбинированный теплоизоляционный мат из аэрогеля представляет собой в основном композитный материал, изготовленный из аэрогеля и стекловолокна. Он не только сохраняет характеристики низкой теплопроводности аэрогеля, но также обладает гибкостью и высокой прочностью на разрыв, а также прост в монтаже. По сравнению с традиционными теплоизоляционными материалами, войлок из стекловолоконного аэрогеля имеет множество преимуществ с точки зрения теплопроводности, механических свойств, водостойкости и огнестойкости.
В основном, он обладает огнезащитными, теплоизоляционными, звукоизоляционными, амортизирующими свойствами и т.д. Может использоваться в качестве подложки для теплоизоляции электромобилей, потолочных материалов дверных панелей автомобилей, основных декоративных панелей внутренней отделки, теплоизоляционных, звукопоглощающих и теплоизоляционных материалов в строительстве, промышленности и других отраслях, композитных материалов из стекловолокна, высокотемпературных фильтрующих материалов и т.д.
Методы получения композитных материалов на основе аэрогеля SiO₂ обычно включают метод in situ, метод замачивания, метод химической парофазной экстракции, метод формования и т. д. Среди них метод in situ и метод формования наиболее распространены для получения армированных волокнами композитных материалов на основе аэрогеля SiO₂.
Производственный процессстекловолоконный аэрогелевый матВ основном включает следующие этапы:
① Предварительная обработка стекловолокна: Этапы предварительной обработки, включающие очистку и сушку стекловолокна для обеспечения его качества и чистоты.
② Приготовление аэрогелевого золя: Этапы приготовления аэрогелевого золя аналогичны этапам приготовления обычного аэрогелевого войлока, то есть соединения, полученные из кремния (например, диоксид кремния), смешиваются с растворителем и нагреваются для образования однородного золя.
③ Покрытие волокна: Стекловолоконная ткань или пряжа пропитываются и покрываются золем, так что волокно находится в полном контакте с аэрогелевым золем.
④ Образование геля: После нанесения покрытия на волокно происходит его желатинизация. Метод желатинизации может включать нагревание, создание давления или использование химических сшивающих агентов для стимулирования образования твердой гелевой структуры аэрогеля.
⑤ Удаление растворителя: Аналогично процессу производства обычного аэрогелевого войлока, гель необходимо десольватировать, чтобы в волокне осталась только твердая структура аэрогеля.
⑥ Термическая обработка:стекловолоконный аэрогелевый матПосле десольвации материал подвергается термической обработке для повышения его стабильности и механических свойств. Температуру и время термической обработки можно регулировать в соответствии с конкретными требованиями.
⑦ Резка/формовка: После термообработки войлок из стекловолоконного аэрогеля можно разрезать и формовать для получения желаемой формы и размера.
⑧ Обработка поверхности (опционально): В зависимости от потребностей, поверхность стекловолоконного аэрогелевого мата может быть дополнительно обработана, например, нанесено покрытие, защитное покрытие или функционализировано, для удовлетворения конкретных требований применения.
Дата публикации: 23 сентября 2024 г.
