氧化硅凝胶

科技工作者之家 2020-11-17

氧化硅凝胶因为存在特殊结构因此具备隔热性好、密度小、传声速率低、表面积大的特点。经过多年的研究和分析,氧化硅凝胶具备了非常广阔的应用前景。

氧化硅凝胶简介制备氧化硅凝胶的时候合理利用水玻璃。水玻璃是通过二氧化硅和碱金属氧化物形成的可溶性碱金属硅酸盐,也被叫做泡花碱。水玻璃可以通过碱金属种类分为两种,也就是钾水玻璃和钠水玻璃。现阶段制备二氧化硅气凝胶的基本方向就是利用低廉价硅源。国内不少研究人员在制备二氧化硅气凝胶的时候原料都是低廉价格水玻璃。但是实际制备二氧化硅气凝胶的时候,因为存在氯化钠等杂质,会在一定程度上影响制备纯度,此时应该利用溶剂来置换和洗涤,并且适当增加制备时间1。

氧化硅凝胶的特点及应用保温隔热典型应用氧化硅凝胶的就是保温隔热。二氧化硅硅气凝胶具备低于0.02/(m・k)导热率,甚至具备低于空气的导热率。二氧化硅气疑胶是现阶段应用过程中隔热性最好的材料,适合应用在国防、工业、科研等方面,特别是应用在航海和航空航天领域,此外,还能够应用在管道隔热、冰箱隔热、衣物保暖隔热玻璃中。

催化剂载体和催化剂随着不断发展和研究二氧化硅凝胶,能够不断改善二氧化硅气凝胶传热性,提高强度,保证能够在催化剂载体和催化剂中应用。例如,有机融合SiO2和TO2或者共同水解Si和T金属醇盐能够获得TO2-SiO2气凝胶。能够有效提高二氧化硅气凝胶的吸附性能、比表面积等能力。

声学延迟因为氧化硅凝胶具备比较独特的多孔纳米结构,在孔洞内能够传播声音,此时会出现比较大能量损失,从而降低声波振幅和减缓声速,此外,在固体材料中气凝胶具备比较低传播速率,比较大声阻抗传播范围,基于此制备的二氧化硅气凝胶具备耐蚀、抗老化、耐高温等优点。现阶段,能够在超声探测器、声学仪器、隔音窗户中应用二氧化硅气凝胶。

集成电路影响运行速度的重点就是集成电路衬底材料,氧化铝陶瓷是现阶段应用衬底材料,具备比较高介电常数,研究中尝试利用高分子材料来替代上述衬底材料,但是会对导致出现热应力。二氧化硅气凝胶具备比较低介电常数,比较高击穿电压,具备接近硅材料的膨胀系数,比较热稳定性,能够在集成电路中应用,从而达到降低耗能、串扰、互联延迟,极有可能三倍提高运行效率。但是现阶段需要有效解决膜开裂、漏电流、吸混性的问题2。

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学

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