五、气凝胶的干燥方式有哪几种?有什么区别?为什么说乙醇超临界干燥方式制备的气凝胶是纳米孔结构最均匀、热稳定性最好的气凝胶?
1、气凝胶的干燥方式与区别
气凝胶制备的关键步骤是干燥,需要在去除溶剂的同时保持三维纳米孔结构。主要方法有:
(1)常压干燥(APD)
o 工艺成本相对较低,但容易产生收缩和孔径不均,性能下降,同时溶剂后处理的成本偏高,很容易造成VOC排放超标。
(2)冷冻干燥(FD)
o 通过冰升华去除溶剂,但易产生大孔或结构塌陷,微观完整性差。
(3)超临界 CO₂ 干燥(CO₂-SCD)
o 在较温和的条件下进行,孔结构较好,但需要多次溶剂置换,孔分布不够均匀。
(4) 超临界乙醇干燥(EtOH-SCD)
o 在乙醇超临界状态下直接干燥,避免界面毛细力破坏。
o 孔径分布最均匀,孔隙率高,比表面积大,热稳定性优异。
o 制得的二氧化硅气凝胶在 500–1000℃ 条件下仍能保持结构完整。
总结:乙醇超临界干燥制备的气凝胶,孔结构最均匀、热稳定性最好,是高端应用的首选。
2、IBIH 乙醇超临界法二氧化硅气凝胶评价
(1) 技术优势
o IBIH 采用乙醇超临界干燥工艺,掌握大尺寸水平超临界干燥设备核心技术。
o 已实现从实验室到万立方米级规模的产业化生产,拥有完整自主知识产权。
(2) 性能特点
o 孔隙率高达 85–99%,孔径分布集中。
o 常温导热系数低至 0.016 W/(m·K)。
o 在 500–1000℃ 下保持骨架稳定,热稳定性领先。
o 可见光透过率 >80%,适合透明隔热应用。
o 压缩回弹性能好,使用寿命长。
总体评价:
IBIH 乙醇超临界法二氧化硅气凝胶兼具超低导热率、极高热稳定性和光学性能,代表全球领先水平,特别适用于新能源安全防护、建筑和工业节能和航天等高端应用领域。