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氣凝膠彈性模量測量

閱讀:1077      發(fā)布時(shí)間:2023-4-23
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氣凝膠是一種孔洞率可高達(dá)80%~99.8%的納米多孔材料,其比表面積可達(dá)到500~1300m2/g,具備低密度、小孔徑(2~50nm)以及比室溫空氣更低的熱導(dǎo)率(0.01~0.02W/(m·K))等特點(diǎn),是目前熱導(dǎo)率低的固體材料。氣凝膠的彈性模量會(huì)影響聲傳播速度,因此通過測定氣凝膠內(nèi)的彈性模量還可研究其聲傳播速度。通過調(diào)節(jié)氣凝膠的密度可使其聲阻抗在很大范圍內(nèi)發(fā)生變化,同時(shí)低聲速的傳播特性與超低密度又使氣凝膠與其它固態(tài)材料相比聲阻抗最小。這些聲學(xué)特性可以使氣凝膠作為壓電陶瓷與空氣間的聲阻抗耦合材料,從而提高聲波的傳播效率。


上海保圣TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀是一款專門測試氣凝膠的彈性模量,及力學(xué)性能的一款科學(xué)儀器,與無機(jī)氣凝膠相比,一些有機(jī)及碳基氣凝膠具有更優(yōu)異的力學(xué)性能,例如聚酰亞胺氣凝膠、纖維素氣凝膠、殼聚糖氣凝膠等。雖然低強(qiáng)度氣凝膠一樣可以在保溫材料等領(lǐng)域得到應(yīng)用,但若能改進(jìn)其力學(xué)性能,無機(jī)氣凝膠的應(yīng)用必能得到更大的發(fā)展空間。目前,主要從以下3個(gè)層面開展檢測氣凝膠的彈性模量,及力學(xué)性能,從而提升氣凝膠的力學(xué)性能,利于氣凝膠的開發(fā)研究。


①經(jīng)過TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀測試無機(jī)氣凝膠的彈性模量后,發(fā)現(xiàn)以纖維作為基材與無機(jī)氣凝膠進(jìn)行復(fù)合可顯著提升復(fù)合氣凝膠的彈性性能,該方法對(duì)于SiO2氣凝膠、TiO2氣凝膠、Al2O3氣凝膠等眾多無機(jī)氣凝膠均適用。


②使用TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀測試無機(jī)氣凝膠的力學(xué)性能,通過將無機(jī)氣凝膠與一些有機(jī)化合物進(jìn)行復(fù)合,如異氰酸酯、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯等,可增強(qiáng)無機(jī)氣凝膠的骨架結(jié)構(gòu),從而提升其力學(xué)性能。


③經(jīng)過TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀測試無機(jī)氣凝膠的彈性模量后,對(duì)比發(fā)現(xiàn)使用含有不同有機(jī)取代基的前驅(qū)體可對(duì)無機(jī)氣凝膠的力學(xué)性能進(jìn)行改善,該方法目前被廣泛應(yīng)用于硅系氣凝膠的制備;通過向前驅(qū)體內(nèi)引入甲基等不同的有機(jī)取代基,可以使最終所制得的硅系氣凝膠樣品擁有良好的彈性性能。


由于氣凝膠超高孔隙率的原因,它在力學(xué)性能表現(xiàn)出了高度脆性及易碎的特點(diǎn)。使用TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀測試氣凝膠的彈性模量,及力學(xué)性能,有利于氣凝膠的制備工作。


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