低密度碳气凝胶制备及其热学、力学性能研究.pdfVIP

第45卷第10期 原子能科学技术 V01．45，No．i0 2011年lOft Atomic Scienceand Oct．2011 Energy Technology 低密度碳气凝胶制备及其热学、 力学性能研究 钟艳红，周 斌，归佳寅，李宇农，杜 艾，沈 军，吴广明，张志华 (同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室．上海200092、 摘要：ICF及X光激光实验将结构和密度可调的碳气凝胶作为一种常用靶材料，其力学、热学性能和结 构直接影响其应用。本文以间苯二酚(R)和甲醛(F)作为反应前驱体，通过调节反应参数和控制制备条 件合成了低密度(50mg／cm3)碳气凝胶，最低密度为36mg／cm3。利用场发射扫描电镜(FESEM)、 X射线衍射仪、孔径分布及比表面积测试仪和同步热分析仪等对低密度碳气凝胶的结构进行研究；采用动 态力学分析仪、电子拉伸试验机和热传导分析仪对其性能进行表征。研究表明，该低密度碳气凝胶具有明 217 显珍珠项链状纳米网络，颗粒大小均匀，粒径约为70nrn，比表面积达1 mz／g；在一120～200℃温区 内，具有稳定的力学性能，杨氏模量仅为0．375 MPa，是一种理想的弹性材料。常规密度碳气凝胶材料为 几十MPa。在室温空气气氛下，其热导率低至0．05W／(m·K)，相对于常规碳气凝胶有较大改善。 关键词：低密度；碳气凝胶；力学性能；热导率 中图分类号：0648 文献标志码：A 文章编号：1000-6931(2011)10—1170—07 Carbon Fabricationand Low—DensityAerogels ItsThermal andMechanical Properties ZHONG Bin，GUI Ai， Yan—hong，ZHOUJia—yin，LIYu—nong，DU SHENJun，WU Zhi-hua Guang—ruing，ZHANG (ShanghaiLaboratory MicrostructureMaterialsand Key ofSpecial Technology， 200092，China) TongJiUniversity，Shanghai Abstract：Itis thatthemechanical，thermalandstructureof greatimportant properties extreme carbon will affectits carbon density aerogeldirectly applicationscope，since