常压干燥制备疏水性SiO2-玻璃纤维复合气凝胶及表征.pdf

第４３卷第８期—２０１５年８月第３１３６页材料工程ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏ１．４３Ｎｏ．８—Ａｕｇ．２０１５ＰＰ．３１３６常压干燥制备疏水性ＳｉＯ２一玻璃纤维复合气凝胶及表征ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＨｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃＳｉＯ２一ｇｌａｓｓＦｉｂｅｒｓＡｅｒｏｇｅｌｓｖｉａＡｍｂｉｅｎｔＰｒｅｓｓｕｒｅＤｒｙｉｎｇ余煜玺。，吴晓云，伞海生。（１厦门大学材料学院材料科学与工程系福建省特种先进材料重点实验室，福建厦门３６１００５；２厦门大学萨本栋微米纳米技术研究院，福建厦门３６１００５）———ＹＵＹｕｘｉ，ＷＵＸｉａｏｙｕｎ。ＳＡＮＨａｌｓｈｅｎｇ。（１ＦｕｊｉａｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，—Ｘｉａｍｅｎ３６１００５，Ｆｕｊｉａｎ，Ｃｈｉｎａ；２ＰｅｎＴｕｎｇＳａｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ—ＭｉｃｒｏＮａｎｏＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１００５，Ｆｕｊｉａｎ，Ｃｈｉｎａ）摘要：以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）和甲基三乙氧基硅烷（ＭＴＥＳ）为复合硅源，玻璃纤维为增强体，采用溶胶一凝胶和常压干燥工艺制备出疏水性ＳｉＯ一玻璃纤维复合气凝胶。利用Ｎｚ吸附脱附、扫描电镜、高分辨透射电镜、红外光谱、接触角、热重一差热分析及力学测试等手段表征复合气凝胶，并分析预处理玻璃纤维时的盐酸浓度及浸泡时间对复合气凝胶密度的影响。结果表明：当玻璃纤维的预处理条件为２．５ｍｏｌ／Ｌ盐酸浸泡０．５ｈ时，制备得到的ＳｉＯｚ一玻璃纤维复合气凝胶表观℃密度最低，为０．１２ｇ／ｃｍ，孔径主要分布在２～５０ｎｍ，疏水角为１４２。，热稳定性温度高达５００，抗压强度为０．０５ＭＰａ，弹性模量为０．５ＭＰａ。关键词：Ｓｉ０气凝胶；玻璃纤维；常压干燥—ｄｏｉ：１０．１１８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１４３８１．２０１５．０８．００６中图分类号：０４８２．３文献标识码：Ａ———文章编号：１００１４３８１（２０１５）０８００３１０６——Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＨｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃＳｉＯ２一ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｅｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｏｌｇｅｌｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌｉａｎｅ（ＴＥＯＳ）ａｎｄｍｅｔｈｙ１ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ（ＭＴＥＳ）ａｓｔｈｅｓｉｌｉｃａｓｏｕｒｃｅ，ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙａｍｂｉｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｙｉｎｇ．Ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｎｉｔｒｏｇｅｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ／ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｔｅｓｔｓ，Ｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｍｅｃｈａｎｉｅａ１ｔｅｓｔｉｎｇ．ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆａｃｉｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｓｏａｋｉｎｇｔｉｍｅｄｕｒｉｎｇｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓｏｎｔｈｅｄｅｎｓｉｔｉｅｓｏｆＳｉＯ２一ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｅｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓｉｓｓｏａｋｉｎｇ０．５ｈａｔ２．５ｍｏｌ／Ｌｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃａｃｉｄ，ｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃＳｉＯｚ－ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｅｒｏｇｅｌｓｅｘｈｉｂｉｔｔｈｅｌｏｗｅｓｔｄｅｎｓｉｔｙｏｆ０．１２ｇ・ｃｍ～ａｎｄｐｏｒｅｓｉｚｅｉｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ２－５０ｎｍ，ｔｈｅｗａｔｅｒ℃ｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｉｓ１４２。。ｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅａｃｈｅｓ５００。ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓ０．０５ＭＰａ，ａｎｄｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｉＳ０．５ＭＰａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌ；ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒ；ａｍｂｉｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｙｉｎｇＳｉＯ。气凝胶是以ＳｉＯ。粒子为基本单元，骨架和孔洞均可控的三维网络结构纳米多孔材料，其密度低至０．Ｏ０３ｇ／ｃｍ。，孔隙率高达８Ｏ％～９９．８％，比表面积为８００￣１２００ｍ。／ｇ。特殊的结构使气凝胶广泛应３２材料工程２Ｏｌ５年８月用于催化、环保、药物释放、石油化工、节能建筑、航空航天等领域＿３］，但多孔结构也导致纯ＳｉＯ。气凝胶的机械强度低、脆性大。实际应用中可通过复合纤维［６］、碳颗粒或碳纳米管、环氧树脂］、聚乙烯颗粒＿１、硅酸钙石＿１等增强体来提高气凝胶的力学强度，其中玻璃纤维因具有强度高、韧性好、热稳定性优异及耐高温的性能，成为良好的增强体。复合气凝胶的制备常采用超临界干燥工艺［１，该方法能防止湿凝胶的收缩，但对设备要求高，生成成本高且具有一定危险性。因此操作简单、安全性高的常压干燥工艺＿１］日益受到关注。常压干燥时表面张力引起的毛细管力较大，易导致气凝胶结构的破裂，可通过增强湿凝胶的骨架结构，减小气液界面张力及增加疏水基团等方法改善，操作方法为延长老化时间，用表面张力小的液体进行溶剂置换，表面改性减少一ＯＨ的数量等。其中，共前驱体法＿】］通过引入带有疏水基团的前驱体与反应物共同反应，形成疏水基团均匀分布的湿凝胶，有效减少了亲水ＯＨ的数量，使气凝胶具有稳定的疏水性。本工作以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）和甲基三乙氧基硅烷（ＭＴＥＳ）为复合硅源，玻璃纤维为增强体，采用常压干燥工艺，通过老化、溶剂置换以及表面改性等步骤，成功制备出具有机械强度的块状疏水性ＳｉＯ。一玻璃纤维复合气凝胶。利用Ｎ。吸附脱附、扫描电镜、高分辨透射电镜、红外光谱、接触角、热重一差热分析及力学测试等手段表征复合气凝胶发现，该ＳｉＯ一玻璃纤维复合气凝胶具有良好的力学性能和优异的疏水性能。１实验１．１原料正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ），甲基三乙氧基硅烷（ＭＴＥＳ），三甲基氯硅烷（ＴＭＣＳ），正己烷，乙醇（ＥｔｏＨ），浓盐酸和浓氨水均来自国药集团化学试剂有限公司，为分析纯试剂。玻璃纤维来自泰安白峪玻璃纤维制品有限公司，短切长度为６ｍｍ，单丝直径为１ｌｔｔｍ，容易分散。１．２ＳｉＯ一玻璃纤维复合气凝胶的制备实验所用玻璃纤维先进行预处理，具体操作为：玻璃纤维浸泡在稀盐酸溶液中一段时间，取出后除去纤℃维表面的残留溶液，在１１０干燥２４ｈ，烘干备用。取０．１ｇ预处理后的玻璃纤维添加到含无水乙醇的塑料容器中搅拌分散。按ＴＥＯＳ：ＭＴＥＳ：ＥｔＯＨ：ＨＯ（摩尔比）为１：０．４：１０：４加入原料，继续搅拌一段时间后，加入稀盐酸溶液并控制ｐＨ值在２～３之间。持续搅拌８～１０ｈ使硅源完全水解后，缓慢滴加氨水溶液，调节ｐＨ值到８左右。继续搅拌１０ｍｉｎ，倒入模具密封，室温下形成复合湿凝胶。将湿凝胶浸没在℃乙醇溶液中，在５５老化２ｄ增强湿凝胶的骨架强度。然后用一定体积配比的三甲基氯硅烷（ＴＭＣＳ）／—ＥｔＯＨ／正己烷（Ｈｅｘａｎｅ）混合溶液，对湿凝胶进行疏水改性。当改性液下层出现淡黄色液体时，表示改性完成。取出凝胶，用正己烷清洗表面残留的有机物，放入程序控温箱中进行常压干燥。为防止凝胶开裂，操作时湿凝胶需完全浸没在正己烷中并密闭，并用分段升温的方法缓慢加热去除湿凝胶中的液体，得到ＳｉＯ一℃℃玻璃纤维复合气凝胶。升温程序：５５保温３ｈ，８０℃℃保温４ｈ，１ｌ０保温５ｈ，１３０保温２ｈ，升温速率为℃１／ｍｉｎ。１．２性能测试与表征—ＳｉＯ。一玻璃纤维复合气凝胶的表观密度（ｐｍ／Ｖ）℃通过质量除体积获得。样品在３００下热处理３ｈ后，用Ｎ吸附脱附仪（ＢＥＴ，ＴＲＩＳＴＡＲ３０００）采集吸脱附曲线数据，获得比表面积，孔体积和孔径分布；用场发射扫描电子显微镜（ＳＥＭ，ＬＥＯ１５３０）和高分辨透射电子显微镜（ＨＲＴＥＭ，ＪＥＭ２１００）表征气凝胶的微观形—貌和孔隙结构；用傅里叶转换红外光谱仪（Ｆｒｒ＿ＩＲ，Ａｖａｔａｒ３６０）测试气凝胶的化学基团，波数范围为４００～４０００ｃｍ～；用接触角测量仪（Ｗａｔｅｒｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅ，ＪＣ２０００Ａ）表征样品的宏观疏水性能。用热分析仪（ＴＧ－ＤＴＡ）对气凝胶进行热重一差热分析，测试条件为空气气℃℃氛，升温速率为１Ｏ／ｍｉｎ，由室温到７００；用万能试验机（ＷＤＷ－１００）进行抗压测试，测试时样品尺寸为１０ｍｉｎｘ１０ｍｍＸ１０ｍｍ，加载速率为１．５ｍｍ／ｍｉｎ。抗压强度：一㈩弹性模量：Ｅ一／￡（２）式中为抗压强度（本工作取１Ｏ应变）；Ｆ为压力；Ｓ为截面面积；Ｅ为弹性模量；为正向应力；ｅ为正向应变。２结果与讨论２．１玻璃纤维预处理条件对复合气凝胶密度的影响预处理玻璃纤维时，盐酸浓度及浸泡时间对气凝胶的密度均有影响（图１，２）。控制浸泡时间为０．５ｈ，从图１中可以看出，随着盐酸浓度的增大，复合气凝胶的密度逐渐下降，当盐酸浓度为２．５ｍｏｌ／Ｌ时，密度第４３卷第８期常压干燥制备疏水性ＳｉＯｚ一玻璃纤维复合气凝胶及表征３３最低，为０．１ｇｇ／ｃｍ。。因为盐酸与玻璃纤维表面的碱金属氧化物会发生反应生成可溶的碱金属盐，使得玻—璃纤维表面出现大量的孔穴，同时形成ＳｉＯＨ基团。—溶胶形成后，链段将与ＳｉＯＨ基团结合，增加玻璃纤维与ＳｉＯ溶胶的界面结合力。盐酸浓度较小时，反应—形成的ＳｉＯＨ基团少，纤维与凝胶的结合力较弱，干燥时容易发生结构收缩和坍塌，造成复合气凝胶的密—度较大。随着盐酸浓度的增加，表面形成的ＳｉＯＨ基团逐渐增多，两者的结合力逐渐增强，玻璃纤维对凝胶骨架的支撑作用能有效阻止凝胶的收缩，从而制备得到密度较小的复合气凝胶。但实验发现，当盐酸浓度大于２．５ｍｏｌ／Ｌ时，玻璃纤维结构将被破坏，强度降低，反而不利于发挥支撑作用。Ｅｐ历岳口‘’Ａｃｉｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ／（ｍｏｌ。Ｌ）图１盐酸浓度对Ｓｉ０２一玻璃纤维复合气凝胶密度的影响Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｃｉｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙ—ｏｆＳｉＯｚｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｅｒｏｇｅｌｓ选取２．５ｍｏｌ／Ｌ的盐酸，如图２所示，随着浸泡时间的延长，复合气凝胶的密度呈上升趋势。时间越长，玻璃纤维结构被破坏越严重，支撑作用越差，干燥过程中凝胶收缩严重，密度越大。但时间过短时反应不完全，结合力弱，密度较大，因此实验中浸泡时间为０．５ｈ效果最佳。舌蓍罂图２浸泡时间对ＳｉＯｚ一玻璃纤维复合气凝胶密度的影响Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｏａｋｉｎｇｔｉｍｅｏｎｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙ—ｏｆＳｉＯｚｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｅｒｏｇｅｌｓ２．２Ｎ：吸附脱附等温线特征图３是ＳｉＯ一玻璃纤维复合气凝胶与纯ＳｉＯ气凝胶的Ｎ吸附脱附等温线图。可以看出，玻璃纤维的加入并未改变吸附脱附等温线的形状。根据国际纯粹与应用化学联合会（ＩＵＰＡＣ）提出的物理吸附等温线分类，表现为典型的ＩＶ类介孑Ｌ吸附脱附等温线，其等温线的吸附分支与等温线的脱附分支不一致，可以观察到迟滞回线，有明显的Ｈ。滞后环［１。该类型的吸脱附曲线表明，复合气凝胶结构中含有明显的介孑Ｌ结构，大部分孔道为两端开口的管状毛细孔结构。进一步研究两条曲线发现，ＳｉＯ一玻璃纤维复合气凝胶较纯ＳｉＯ气凝胶的Ｎ。相对吸附体积大，孔径范围也更大。这是由于玻璃纤维对凝胶骨架起到了支撑作用，凝胶收缩少，孔隙率增加，吸附体积也随之增大。Ｒｅｌａｔｉｖｅｐｒｅｓｓｕｒｅ图３纯ＳｉＯ２气凝胶和ＳｉＯ２一玻璃纤维复合气凝胶的Ｎｚ吸附脱附等温线Ｆｉｇ．３Ｎｉｔｒｏｇｅｎａｄｓｏｒｐｔｉ０ｎ／ｄｅｓ０ｒｐｔｉ０ｎｉｓｏｔｈｅｒｍｓｏｆＳｉＯｚａｅｒｏｇｅｌｓａｎｄＳｉ０２一ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｅｒｏｇｅｌｓ图４是通过ＢＪＨ方法计算得到的ＳｉＯ。一玻璃纤维复合气凝胶与纯ＳｉＯ气凝胶的孑Ｌ径分布图。可知，玻璃纤维的加入并未改变气凝胶的孔径分布，复合气凝胶的孔径主要分布在２～５０ｎｍ，整体相较纯气凝胶的孔径和孔体积大。＿口＇Ｅｏ’ａＥ三ｏ＞∞ｏ１２．图４纯ＳｉＯｚ气凝胶和ＳｉＯｚ一玻璃纤维复合气凝胶的Ｌ径分布Ｆｉｇ．４ＰｏｒｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆＳｉＯｚａｅｒｏｇｅｌｓａｎｄＳｉＯ２一ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｅｒｏｇｅｌｓ１１∞一西．ｎＥｏ一／ｐｏＤｏｍｏＥｎｌｏ＞第４３卷第８期常压干燥制备疏水性ＳｉＯｚ一玻璃纤维复合气凝胶及表征３５全反应的～ＯＣＨ基团被氧化引起的，其氧化形成的———℃ＳｉＯＨ可缩水反应形成ＳｉＯＳｉ骨架。３９０附近对应放热峰是由于残留在孔洞结构中的极少量无水乙醇被氧化放出的热量。３３０￣Ｃ的放热峰是由于Ｓｉ一（ＣＨ。）。基团的氧化，而５００￣Ｃ的放热峰则是由—ＳｉＣＨ。基团的氧化。造成氧化峰位不同是因为Ｓｉ基上带有的一ＣＨ。基团数量不同，也有文献研究表明可能与基团在气凝胶中的结构有关口。。因此，ＳｉＯｚ一玻璃纤维复合气凝胶具有较高的耐热温度。１００２００３００４００５００６００７００Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／％—图９ＳｉＯ２一玻璃纤维复合气凝胶的ＴＧＤＴＡ曲线—Ｆｉｇ．９ＴＧ－ＤＴＡｃｕｒｖｅｓｏｆＳｉＯｚｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｅｒｏｇｅｌｓ２．６力学性能图１Ｏ为Ｓｉ０。一玻璃纤维复合气凝胶的压应力一应变曲线图。该复合气凝胶为加入０．１ｇ玻璃纤维（２．５ｍｏｌ／Ｌ盐酸，０．５ｈ）制备得到的，其密度为０．１２ｇ／ｃｍ。。气凝胶的压缩过程分为三个阶段：第１阶段的应变在０４０．１ｍｍ／ｍｍ，此时的应力较小，应力随应变呈线性变化，该阶段的气凝胶在复合材料中所占体积大，起到主要的承载作用，且骨架发生弹性形变。第２阶段的应变大于０．１ｍｍ／ｍｍ，随应变的增大应力迅速上升，曲线斜率增大，这一阶段的气凝胶与玻璃纤维共同起到承载作用，气凝胶逐渐被压碎，纤维与气凝胶被不断压实。第３阶段的气凝胶多孔结构彻底坍塌，应图１０ＳｉＯ２一玻璃纤维复合气凝胶的压应力一应变曲线—Ｆｉｇ．１０ＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｓｓｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｏｆＳｉＯ２一ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｓａｅｒｏｇｅｌｓ力急速下降。通过计算得到复合气凝胶的抗压强度（取１０％应变）约为０．０５ＭＰａ，弹性模量为０．５ＭＰａ，其力学性能明显高于纯ＳｉＯ气凝胶的力学性能（抗压强度约为０．０１８ＭＰａ）。３结论（１）正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）和甲基三乙氧基硅烷（ＭＴＥｓ）为复合硅源，引入疏水基团一ＣＨ。，玻璃纤维为增强体，采用溶胶一凝胶法，常压干燥工艺成功制备出疏水ＳｉＯ一玻璃纤维复合气凝胶，其疏水角为１４２。，℃热稳定性高达５００。（２）用２．５ｍｏｌ／Ｌ盐酸浸泡玻璃纤维０．５ｈ后，制备得到的复合气凝胶表观密度最低，为０．１２ｇ／ｃｍ。，具有三维连续网络独特结构，孔径主要分布在２～５０ｎｍ，比纯ＳｉＯ气凝胶的孔径大。玻璃纤维增强体使复合气凝胶的力学性能提高，测得样品的抗压强度为０．Ｏ５ＭＰａ，弹性模量为０．５ＭＰａ。参考文献——［１］ＨＵＳＩＮＧＮ，ＳＣＨＵＢＥＲＴＵ．Ａｅｒｏｇｅｌｓａｉｒｙｍａｔｅｒｉａｌｓ：ｃｈｅｍｉｓ—ｔｒｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［－Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅＩｎｔｅｒｎａ——ｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，１９９８，３７（１２）：２２４５．［２］ＳＯＬＥＩＭＡＮＤＡ，ＡＢＢＡＳＩＭＨ＿Ｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌ；ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，—ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉ０ｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｃｅｓｓ——ｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，１９９（１３）：１０２６．——［－３３ＦＲＩＣＫＥＪ，ＥＭＭＥＲＬＩＮＧＡ．Ａｅｒｏｇｅｌｓｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｐｒｏ—ｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄｎｏｖｅｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌＧｅｌ——ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９８，１３（１３）：２９９３０３．Ｅ４］ＰＡＪＯＮＫＧＭ．Ｓｏｍｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓ［Ｊｑ．Ｃｏｌｌｏｉｄ—ａｎｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００３，２８１（７）：６３７６５１．—Ｅｓ］ＳＣＨＭＩＤＴＭ，ｓｃＨｗＥＲＴＦＥＧＥＲＦ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｓｉｌｉｃａａｅｒ—ｏｇｅｌｐｒｏｄｕｃｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｎＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＳｏｌｉｄｓ，１９９８，２２５：—３６４３６８．—Ｅ６］ＫＩＭＣＹ，ＬＥＥＪＫ，ＫＩＭＢＩ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｐｏｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｅｒ—ｏｇｅｌｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｂｙａｍｂｉｅｎｔｄｒｙｉｎｇｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．—ＣｏｌｌｏｉｄｓａｎｄＳｕｒｆａｃｅｓＡ：ＰｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｓ—ｐｅｃｔｓ，２００８，３１３：１７９１８２．［７］高庆福，冯坚，张长瑞，等．陶瓷纤维增强氧化硅气凝胶隔热复合材料的力学性能［Ｊ］．硅酸盐学报，２００９，３７（１）：４Ｏ一４４．ＧＡ０ＱＦ，ＦＥＮＧＪ，ＺＨＡＮＧＣＲ，ｅｔａ１．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｅｒａｍｉｃｆｉｂｅｒ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ３．—ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＣｅｒａｍｉｃＳｏｃｉｅｔｙ，２００９，３７（１）：４０４４．—［８］ＭＯＮＥＲＧＭ，ＭＡＲＴＩＮＥＺＥ。ＥＳＴＥＶＥＪ，ｅｔａ１．Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃａｒｂｏｎ－ｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ—ＰｈｙｓｉｃｓＡ，２００２，７４（１）：１１９１２２．［９］张贺新，赫晓东，李盎．碳纳米管掺杂ＳｉＯ２气凝胶隔热材料的制备与性能表征［Ｊ］．稀有金属材料与工程，２００７，３６（增刊１）；５６７—５６９．∞一卜６Ｅ．＞Ｅ一、９。ｃ９Ｊ誊ｐｌＬｕＪｏｃ．Ｌ００∞∞∞，ｓｏ一ｍ３６材料工程２０１５年８月［１Ｏ］［１１］［１２２［１３］［１４］［１５］［１６］ＺＨＡＮＧＨＸ，ＨＥＸＤ，ＬＩＹ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉ０ｎｏｆ—ＳｉＯ２ｔｈｅｒｍａｌｉｎｓｕｌａｔｉｏｎａｅｒｏｇｅｌｄｏｐｅｄＣＮＴｓＩ－Ｊ］．ＲａｒｅＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，３６（Ｓｕｐｐｌ１）：５６７５６９．ＧＵＰＴＡＮ，ＲＩＣＣＩＷ．Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｅｒｏｇｅｌ／ｅｐｏｘｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ—Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，１９８（１）：１７８１８２．—ＫＩＭＧＳ，ＨＹＵＮＳＨ．ＥｆｆｅｃｔｏｆｍｉｘｉｎｇｏｎｔｈｅｒｍａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｅｒｏｇｅｌＰＶＢｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ—ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，２００３，３８（９）：１９６１１９６６．杨海龙，倪文，孙陈诚，等．硅酸钙复合纳米孔超级绝热板材的研制［Ｊ］．宇航材料工艺，２００６，３６（２）：１８２２．—ＹＡＮＧＨＬ，ＮＩＷ，ＳＵＮＣＣ，ｅｔａ１．ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｘｏｎｏｔｌｉｔｅｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｎａｎｏｐｏｒｏｕｓｓｕｐｅｒｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｓｈｅｅｔｓＥＪ］．Ａｅｒｏｓｐａｃｅ—Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，３６（２）：１８２２．冯坚，高庆福，冯军宗，等．纤维增强ＳｉＯ。气凝胶隔热复合材料的制备及其性能Ｉ－Ｊ］．国防科技大学学报，２Ｏ１Ｏ，３２（１）：４０４４．—ＦＥＮＧＪ，ＧＡ０ＱＦ，ＦＥＮＧＪＺ，ｅｔａ１．ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＳｉＯ２ａｅｒｏｇｅｌｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，３２—（１）：４０４４．吕鹏鹏，赵海雷，刘欣，等．常压干燥制备ＳｉＯ２气凝胶的研究＿Ｊ］．材料工程，２０１２，（４）：２２２６．ＬＵＰＰ，ＺＨＡＯＨＬ，ＬＩＵＸ，ｅｔａ１．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌ—ｖｉａａｍｂｉｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｙｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒ—ｉｎｇ，２０１２，（４）：２２２６．ＲＡＯＡＶ，ＫＡＬＥＳＨＲＲ．Ｏｒｇａｎｉｃｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ———ＴＥＯＳｂａｓｅｄｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｃｏｐｒｅｃｕｒｓｏｒａｎｄｄｅｒｉｎ——ｖａｔｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌＧｅｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ—ｇＹ，２００４，３０（３）：１４１１４７．—ＹＡＳＵＫＩＫ，ＫＡＺＵＫＩＮ，ＡＫＩＲＡＭ，ｅｔａ１．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｍｏｎｏ—ｌｉｔｈｉｃｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｌｙｐｏｒｏｕｓｉｒｏｎｂａｓｅｄｘｅｒｏｇｅｌｓｆｒｏｍｉｒｏｎ（ＩＩＩ）——ｓａｌｔｓｖｉａａｎｅｐｏｘｉｄｅｍｅｄｉａｔｅｄｓｏｌｇｅｌｐｒｏｃｅｓｓＥＪ２．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆ—Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１２，２４（１１）：２０７１２０７７．［１７］［１８］［１９］［２Ｏ］［２１］［２２］ＶＥＮＫＡＴＥＳＷＡＲＡＲＡ，ＫＵＬＫＡＭＩＭＭ，ＡＭＡＬＮＥＲＫＡＲ—ＤＰ，ｅｔａ１．Ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｂａｓｅｄｏｎｍｅｔｈｙｈｒｉ—ｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅｐｒｅｃｕｒｓｏｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｎＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＳｏｌｉｄｓ，—２００３，３３０（１）：１８７１９５．—ＪＥＯＮＧＡＹ，ＫＯＯＳＭ，ＫＩＭＤＰ．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃＳｉＯ２ｐｏｗｄｅｒｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎｗｅｔｇｅｌ——［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌＧｅｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０００，１９（１—３）：４８３４８７．ＬＥＥＣＪ，ＫＩＭＧＳ，ＨＹＵＮＳＨ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｆｒｏｍｗａｔｅｒｇｌａｓｓｖｉａｎｅｗｍｏｄｉｆｉｅｄａｍｂｉｅｎｔｄｒｙｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ—ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，２００２，３７（１１）：２２３７２２４１．ＲＡＯＡＰ，ＲＡ０ＡＶ，ＢＡＮＧＩＵＫＨ．Ｌｏｗｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ，—ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔａｎｄｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃａｍｂｉｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｉｅｄｓｉｌｉｃａａｅｒｏ—ｇｅｌｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｕｓｉｎｇｓｏｄｉｕｍｓｉｌｉｃａｔｅｓｏ—ｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌＧｅｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，４７（１）：８５～９４．ＲＡＯＡＶ，ＫＡＬＥＳＨＲＲ．Ｏｒｇａｎｉｃｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ———ＴＥＯＳｂａｓｅｄｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｃｏｐｒｅｃｕｒｓｏｒａｎｄｄｅｒｉ——ｖａｔｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌＧｅｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ—ｇＹ，２００４，３０（３）：１４１１４７．—ＤＥＮＧＺＳ，ＷＡＮＧＪ，ＷＵＡＭ，ｅｔａ１．ＨｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈＳｉＯ２ａｅｒ——ｏｇｅｌｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｌ－Ｊ￣．ＪＮｏｎＣｒｙｓｔＳｏｌｉｄｓ，１９９８，２５５：１０１１０４．基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１１７５４４４，６１２７４１２０）；中央高校（厦门大学）基本科研业务费专项资金资助项目（２０１１１２１００２）；航空科学基金资助项目（２０１３ＺＤ６８００９）；福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划资助项目（２０１３）；福建省自然科学基金资助项目（２０１４Ｊ０１２０６）；厦门市科技计划资助项目（３５Ｏ２ｚ２０１４３０Ｏ９）————收稿日期：２０１４０３２７；修订日期：２０１４１２２６通讯作者：余煜玺（１９７４），男，博士，教授，博士生导师，从事先驱体陶瓷和器件的设计与制备、气凝胶材料制备方面的研究，联系地址：福建省厦门市思明区思明南路４２２号厦门大学材料学院材料科学与工程系——科学楼（３６１００５），Ｅｍａｉｌ：ｙｕｈｅａｒｔ＠ｘｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ