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纳米气凝胶毡柔韧性改良的研究

纳米气凝胶毡虽然具有低体积的密度、低导热系数、低介电常数、高比表面积和高孔隙率等特性，能作为一种良好的保温隔热材料使用，但同时由于单纯的纳米气凝胶毡强度低、韧性差和容易破碎等缺点，大大限制了其在实际生产中的应用。不过近年来，在纳米气凝胶毡柔韧性改良方面的研究也逐渐增多，制备出了柔韧性纳米气凝胶毡、纳米气凝胶保温隔热板等复合材料，并应用于节能建筑、冶金、航天航空和太阳能集水器等行业中。

基于聚酰胺酸铵盐(PAAS)的水溶性PI预聚液的冷冻浇铸技术

目前，基于聚酰胺酸铵盐(PAAS)的水溶性PI预聚液的冷冻浇铸技术已经被广泛应用于弹性PI气凝胶的制造。然而，上述策略中冷冻干燥后的热酰化不可避免地会导致高达40%的收缩变形，极大地损害了弹性PI气凝胶的可压缩性。此外，由于聚酰胺酸（PAA）的盐化不完全，PAAS在水中的分解无法完全避免，导致弹性PI气凝胶由于分子量低而影响其回弹性能。近出现的电纺纳米纤维PI气凝胶提供了一种有效的途径来避免 PAAS在水中的大量收缩和分解，但电纺工艺的结合使整个制造过程复杂化并增加了成本。

气凝胶材料孔隙的大小在纳米量级，其空洞率高达80-99.8%，孔洞的典型尺寸为1-100nm，比表面积为600-1000㎡/g，材料密度可低达3kg/m3。

气凝胶的隔热性能如此出色，正是因为气凝胶空洞率高，以致于材料几乎是由分子长链组成。这样在传热过程中，热传导沿着分子链传导，传热路径被大大拉长，出现了“长路效应”。

实际上，气凝胶对热辐射、热对流的阻隔作业也非常明显。

这样综合表现出来的，就是气凝胶的优良隔热性能。

气凝胶是一种新型纳米多孔材料，具有轻质（密度仅0.05 ~ 0.2g/cm3），高比表面积(500 ~ 1200 m2/g)，低热导率（常温一般为0.015W/m·K），A1级防火等特点，被国际上公认是的超级绝热材料。目前，研究和应用比较成熟的是SiO2体系的气凝胶材料，其长时间使用温度不高于650℃，难以满足更高温度环境下应用的需求。因此，长久以来人们对更耐温的Al2O3气凝胶进行了深入的研究。大量研究发现，Al2O3气凝胶相比于SiO2 气凝胶具有较好的热稳定性。