氣凝膠性能主要由其納米孔洞結構決定,一般通過(guò)溶膠-凝膠工藝獲得所需納米孔洞和相應凝膠骨架,由于凝膠骨架內部的溶劑存在表面張力,在普通的干燥條件下會(huì )造成骨架的坍縮,氣凝膠制備技術(shù)核心在于避免干燥過(guò)程中由于毛細管力導致納米孔洞結構塌陷。
根據干燥工藝的不同,主要分為超臨界干燥工藝和常壓干燥工藝兩種,其他尚未實(shí)現批量生產(chǎn)技術(shù)還有真空冷凍干燥、亞臨界干燥等。
超臨界干燥技術(shù)是最早實(shí)現批量制備氣凝膠技術(shù),已經(jīng)較為成熟,也是目前國內外氣凝膠企業(yè)采用較多的技術(shù)。超臨界干燥旨在通過(guò)壓力和溫度的控制,使溶劑在干燥過(guò)程中達到其本身的臨界點(diǎn),形成一種超臨界流體,處于超臨界狀態(tài)的溶劑無(wú)明顯表面張力,從而可以實(shí)現凝膠在干燥過(guò)程中保持完好骨架結構。目前已經(jīng)實(shí)現批產(chǎn)技術(shù)一般采用二氧化碳作為干燥介質(zhì),簡(jiǎn)稱(chēng)二氧化碳超臨界干燥技術(shù)。

上圖為經(jīng)過(guò)干燥后的部分氣凝膠形態(tài)的產(chǎn)品圖
常壓干燥一種新型的氣凝膠制備工藝,其原理是采用疏水基團對凝膠骨架進(jìn)行改性,避免凝膠孔洞表面的硅羥基相互結合并提高彈性,同時(shí)采用低表面張力液體置換凝膠原來(lái)高比表面積的水或乙醇從而可以在常壓下直接干燥獲得性能優(yōu)異的氣凝膠材料。
氣凝膠干燥工藝:
氣凝膠性能主要由其納米孔洞結構決定,一般通過(guò)溶膠-凝膠工藝獲得所需納米孔洞和相應凝膠骨架,由于凝膠骨架內部的溶劑存在表面張力,在普通的干燥條件下會(huì )造成骨架的坍縮,氣凝膠制備技術(shù)核心在于避免干燥過(guò)程中由于毛細管力導致納米孔洞結構塌陷。
根據干燥工藝的不同,主要分為超臨界干燥工藝和常壓干燥工藝兩種,其他尚未實(shí)現批量生產(chǎn)技術(shù)還有真空冷凍干燥、亞臨界干燥等。
超臨界干燥技術(shù)是最早實(shí)現批量制備氣凝膠技術(shù),已經(jīng)較為成熟,也是目前國內外氣凝膠企業(yè)采用較多的技術(shù)。超臨界干燥旨在通過(guò)壓力和溫度的控制,使溶劑在干燥過(guò)程中達到其本身的臨界點(diǎn),形成一種超臨界流體,處于超臨界狀態(tài)的溶劑無(wú)明顯表面張力,從而可以實(shí)現凝膠在干燥過(guò)程中保持完好骨架結構。目前已經(jīng)實(shí)現批產(chǎn)技術(shù)一般采用二氧化碳作為干燥介質(zhì),簡(jiǎn)稱(chēng)二氧化碳超臨界干燥技術(shù)。
常壓干燥一種新型的氣凝膠制備工藝,其原理是采用疏水基團對凝膠骨架進(jìn)行改性,避免凝膠孔洞表面的硅羥基相互結合并提高彈性,同時(shí)采用低表面張力液體置換凝膠原來(lái)高比表面積的水或乙醇從而可以在常壓下直接干燥獲得性能優(yōu)異的氣凝膠材料。