• 江苏省人民政府 费高云 2018-08-29
  • 热身赛-哈维-马丁内斯头球制胜 拜仁主场1-0曼联 2018-08-29
  • Китай увеличит объем грузовых железнодорожных перевозок на 30 процентов к 2020 году 2018-08-17
  • 国家药监局负责人介绍长春长生疫苗案件:责令停产、立案调查,组织对所有疫苗生产企业飞行检查 2018-08-17
  • 共享按摩椅:做好服務才能走得更遠 2018-08-13
  • 印尼龙目岛地震死亡人数升至131人 2018-08-13
  • 阳宗海风景名胜区天气,阳宗海风景名胜区天气预报,阳宗海风景名胜区天气预报一周 2018-08-09
  • 石景山工商分局、城管执法监察局开展违规电动车第二次联合执法 2018-08-09
  • 周琦:休赛期先打夏季联赛 不会放弃NBA 2018-07-26
  • 曝巴铁竟弃华与该国军工合作 欲联合研制5代战机 2018-07-26
  • 让服务中心成为机关党建永恒主题 2018-07-20
  • 【滕州天气】最新滕州今天天气,实时提供滕州气温、空气质量、24小时天气预报、生活指数查询 2018-07-18
  • 【人民代表大会制度】 2018-07-12
  • 国家社科基金中华学术外译项目成果《全球化与文化自觉》《论契合—中西文学与翻译》在美国书展举行首发式并获广泛好评 2018-07-12
  • 中国商业航天上演太空新角逐 2018-07-11
  •     站内搜索 :  加入收藏   设为首页   联系我们   English Version  
    研究进展
    论文与专著
    专利
    获奖

    中国科大研制出新型隔热防火双网络复合气凝胶

    2018-03-30 17:09:41 来源:合肥微尺度物质科学国家研究中心

      最近,中国科学技术大学俞书宏教授课题组以壳聚糖作三维软模板,发展了一种酚醛树脂(PFR)与SiO2共聚和纳米尺度相分离的合成新策略,成功研制了具有双网络结构的PFR/SiO2复合气凝胶材料。研究论文发表在Angew. Chem. Int. Ed.上,论文的第一作者是博士后于志龙。

    \
    \
    双网络结构的PFR/SiO2复合气凝胶的制备过程及结构示意图

      工业建筑和维持室内舒适温度所消耗的能量占到世界每年总能耗的30%以上,隔热材料的使用可以提高建筑物的能量利用率和降低能耗。然而,传统的有机隔热材料普遍易燃,有机阻燃剂的使用则会对环境和人类健康造成危害,无机隔热材料的热导率普遍偏高。而一般的有机无机复合隔热材料虽然阻燃性有所提高,但仍难耐受长时间的火焰侵蚀,因为单分散状态的无机组分会随着聚合物基体的燃烧而逐渐脱落,从而失去?;ぷ饔?。为此,俞书宏课题组研制了这种双网络结构的复合气凝胶,该复合气凝胶具有树枝状的微观结构,纤维的尺寸在20 nm以内,且两种组分各自都成连续的网络,实现了有机、无机组分在纳米尺度上的均匀分散,并且两组分间具有很强的界面相互作用。研究人员通过调控硅源的添加量即可调控复合气凝胶的密度、无机含量、力学强度等物理参数。这种复合气凝胶可以承受60%的压缩而不破裂,具有一定的机械强度和可加工性。该气凝胶具有很好的隔热效果,最低热导率可达24 mW/mK,优于传统的发泡聚苯乙烯等材料,在相对低温和低湿度的环境下,其热导率维持在28 mW/mK。

      这种独特的双网络结构赋予了气凝胶优异的防火阻燃性能。研究人员用丙烷丁烷喷灯火焰(1300 ⁰C)和酒精灯火焰(500~600 ⁰C)来检测气凝胶的耐火性,并用红外热成像仪记录样品背面的温度变化。经过30分钟的测试,喷灯火焰下样品背面温度稳定在300 ⁰C左右,酒精灯火焰下温度稳定在150 ⁰C左右,而且随着有机组分的燃烧,SiO2网络暴露出来并附着在气凝胶表面而不会脱落,继续发挥隔绝热量的作用。这种材料可以避免在发生火灾时建筑物承力结构的失效,为人员撤离争取了时间。

      该工作得到了国家自然科学基金委创新研究群体、国家自然科学基金重点基金、国家重大科学研究计划、中国科学院前沿科学重点研究项目、中国科学院纳米科学卓越创新中心、苏州纳米科技协同创新中心、合肥大科学中心卓越用户基金的资助。

      论文链接:
      https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201711717

    k8凯发 www.floridahospitalortho.com [收藏] [打印] [关闭] [返回顶部]