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气凝胶弹性模量测量

点击次数:438 更新时间:2023-04-23

气凝胶是一种孔洞率可高达80%~99.8%的纳米多孔材料,其比表面积可达到500~1300m2/g,具备低密度、小孔径(2~50nm)以及比室温空气更低的热导率(0.01~0.02W/(m·K))等特点,是目前热导率低的固体材料。气凝胶的弹性模量会影响声传播速度,因此通过测定气凝胶内的弹性模量还可研究其声传播速度。通过调节气凝胶的密度可使其声阻抗在很大范围内发生变化,同时低声速的传播特性与超低密度又使气凝胶与其它固态材料相比声阻抗最小。这些声学特性可以使气凝胶作为压电陶瓷与空气间的声阻抗耦合材料,从而提高声波的传播效率。


上海保圣TA.XTC-20气凝胶性能测试仪是一款专门测试气凝胶的弹性模量,及力学性能的一款科学仪器,与无机气凝胶相比,一些有机及碳基气凝胶具有更优异的力学性能,例如聚酰亚胺气凝胶、纤维素气凝胶、壳聚糖气凝胶等。虽然低强度气凝胶一样可以在保温材料等领域得到应用,但若能改进其力学性能,无机气凝胶的应用必能得到更大的发展空间。目前,主要从以下3个层面开展检测气凝胶的弹性模量,及力学性能,从而提升气凝胶的力学性能,利于气凝胶的开发研究。


①经过TA.XTC-20气凝胶性能测试仪测试无机气凝胶的弹性模量后,发现以纤维作为基材与无机气凝胶进行复合可显著提升复合气凝胶的弹性性能,该方法对于SiO2气凝胶、TiO2气凝胶、Al2O3气凝胶等众多无机气凝胶均适用。


②使用TA.XTC-20气凝胶性能测试仪测试无机气凝胶的力学性能,通过将无机气凝胶与一些有机化合物进行复合,如异氰酸酯、环氧树脂、聚苯乙烯等,可增强无机气凝胶的骨架结构,从而提升其力学性能。


③经过TA.XTC-20气凝胶性能测试仪测试无机气凝胶的弹性模量后,对比发现使用含有不同有机取代基的前驱体可对无机气凝胶的力学性能进行改善,该方法目前被广泛应用于硅系气凝胶的制备;通过向前驱体内引入甲基等不同的有机取代基,可以使最终所制得的硅系气凝胶样品拥有良好的弹性性能。


由于气凝胶超高孔隙率的原因,它在力学性能表现出了高度脆性及易碎的特点。使用TA.XTC-20气凝胶性能测试仪测试气凝胶的弹性模量,及力学性能,有利于气凝胶的制备工作。


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