文章编号：１００１－９７３１（２０２３）０４－０４０９３－０６ＳｉＯ２增强氧化铝气凝胶复合建筑保温材料的制备及性能研究＊朱国庆（长江大学城市建设学院，湖北荆州４３４０２３）摘要：气凝胶材料凭借孔隙率高、抗压能力强和热导率低等优势，在建筑保温材料市场中具有广阔的应用前景。选择正硅酸乙酯和仲丁醇铝为原料，通过溶胶－凝胶法制备了不同ＳｉＯ２掺杂量的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２气凝胶复合保温材料。研究了ＳｉＯ２掺杂量对复合气凝胶晶体结构、微观形貌、力学性能和导热性能的影响。结果表明，Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２气凝胶主要由多晶态的勃姆石组成，ＳｉＯ２的掺杂抑制了γ－Ａｌ２Ｏ３相的生成，阻碍了羟基缩水反应的发生，且ＡｌＯ－Ｈ基团中的Ｈ被Ｓｉ取代，形成了更为稳定的Ａｌ－Ｏ－Ｓｉ键。Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２气凝胶呈现出开放的多孔结构，ＳｉＯ２的掺杂改善了气凝胶的孔道走向，使孔径尺寸减小且均匀分布。随着ＳｉＯ２掺杂量的增加，Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２气凝胶的抗压强度和比表面积先增大后轻微降低，导热系数先降低后升高，当ＳｉＯ２的掺杂量为９％（摩尔分数）时，气凝胶的抗压强度最大为４０．９２ＭＰａ，相比未掺杂ＳｉＯ２的气凝胶增大了５８．９７％，比表面积最大为２５７．３３ｍ２／ｇ，导热系数最低为０．０２２Ｗ／（ｍ·Ｋ），保温性能最佳。综合可知，ＳｉＯ２的最佳掺杂量为９％（摩尔分数）。关键词：氧化铝气凝胶；ＳｉＯ２掺杂；力学性能；导热系数；保温材料中图分类号：ＴＢ３３２；ＴＱ１３３．１文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－９７３１．２０２３．０４．０１２０引言随着人口数量的快速增长和人们对自然资源的不断开发，近年来，能源短缺和环境问题变得日益尖锐［１－３］。为了进一步节能减排，实现我国可持续发展的战略，保温隔热材料逐渐成为了人们关注的重点［４－５］。据统计，我国的建筑能耗在全国能源消费总量中的占比超过了４０％，碳排放量占全国排放总量的５０．６％。为此，在建筑领域广泛应用保温隔热材料可以有效降低能耗［６－７］。气凝胶保温材料是一种具有高的孔隙率、低密度和低导热系数的三维网格保温材料，通常气凝胶的导热系数都在０．０３Ｗ／（ｍ·Ｋ）以下，目前主要在建筑保温、航天防护和电池等方面有着广泛的应用［８－１１］。目前常见的气凝胶材料主要有Ａｌ２Ｏ３气凝胶、ＳｉＯ２气凝胶、ＷＯ３气凝胶和其他复合气凝胶等，...
