氣凝膠彈性模量測量

氣凝膠是一種孔洞率可高達(dá)80%~99.8%的納米多孔材料，其比表面積可達(dá)到500~1300m2/g，具備低密度、小孔徑（2~50nm）以及比室溫空氣更低的熱導(dǎo)率（0.01~0.02W/(m·K)）等特點(diǎn)，是目前熱導(dǎo)率低的固體材料。氣凝膠的彈性模量會影響聲傳播速度，因此通過測定氣凝膠內(nèi)的彈性模量還可研究其聲傳播速度。通過調(diào)節(jié)氣凝膠的密度可使其聲阻抗在很大范圍內(nèi)發(fā)生變化，同時低聲速的傳播特性與超低密度又使氣凝膠與其它固態(tài)材料相比聲阻抗最小。這些聲學(xué)特性可以使氣凝膠作為壓電陶瓷與空氣間的聲阻抗耦合材料，從而提高聲波的傳播效率。

上海保圣TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀是一款專門測試氣凝膠的彈性模量，及力學(xué)性能的一款科學(xué)儀器，與無機(jī)氣凝膠相比，一些有機(jī)及碳基氣凝膠具有更優(yōu)異的力學(xué)性能，例如聚酰亞胺氣凝膠、纖維素氣凝膠、殼聚糖氣凝膠等。雖然低強(qiáng)度氣凝膠一樣可以在保溫材料等領(lǐng)域得到應(yīng)用，但若能改進(jìn)其力學(xué)性能，無機(jī)氣凝膠的應(yīng)用必能得到更大的發(fā)展空間。目前，主要從以下3個層面開展檢測氣凝膠的彈性模量，及力學(xué)性能，從而提升氣凝膠的力學(xué)性能，利于氣凝膠的開發(fā)研究。

①經(jīng)過TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀測試無機(jī)氣凝膠的彈性模量后，發(fā)現(xiàn)以纖維作為基材與無機(jī)氣凝膠進(jìn)行復(fù)合可顯著提升復(fù)合氣凝膠的彈性性能，該方法對于SiO2氣凝膠、TiO2氣凝膠、Al2O3氣凝膠等眾多無機(jī)氣凝膠均適用。

②使用TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀測試無機(jī)氣凝膠的力學(xué)性能，通過將無機(jī)氣凝膠與一些有機(jī)化合物進(jìn)行復(fù)合，如異氰酸酯、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯等，可增強(qiáng)無機(jī)氣凝膠的骨架結(jié)構(gòu)，從而提升其力學(xué)性能。

③經(jīng)過TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀測試無機(jī)氣凝膠的彈性模量后，對比發(fā)現(xiàn)使用含有不同有機(jī)取代基的前驅(qū)體可對無機(jī)氣凝膠的力學(xué)性能進(jìn)行改善，該方法目前被廣泛應(yīng)用于硅系氣凝膠的制備；通過向前驅(qū)體內(nèi)引入甲基等不同的有機(jī)取代基，可以使最終所制得的硅系氣凝膠樣品擁有良好的彈性性能。

由于氣凝膠超高孔隙率的原因，它在力學(xué)性能表現(xiàn)出了高度脆性及易碎的特點(diǎn)。使用TA.XTC-20氣凝膠性能測試儀測試氣凝膠的彈性模量，及力學(xué)性能，有利于氣凝膠的制備工作。