锆基气凝胶的制备及性能OA北大核心

高温隔热材料的开发和应用在减少能源消耗、降低排放以及实现碳中和等方面发挥至关重要的作用。文中以锆盐为原料,采用溶胶凝胶法结合超临界二氧化碳干燥技术制备ZrO_(2)(氧化锆)、ZrO_(2)/SiO_(2)(氧化锆/氧化硅)、YSZ(钇稳定氧化锆)、YSZ/SiO_(2)(硅掺杂钇稳定氧化锆)4种锆基气凝胶。选用最优的促凝剂,研究不同溶剂体系和掺杂钇、氧化硅对锆基气凝胶性能的影响。采用比表面积及孔径分析仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对气凝胶结构和微观形貌进行表征。结果表明:引入乙酰丙酮可以改善凝胶效果;同时,不同溶剂体系的气凝胶多点比表面积均>400 m^(2)/g。1 000℃热处理后,4种锆基气凝胶出现了不同程度的结晶现象;通过纯ZrO_(2)气凝胶与ZrO_(2)/SiO_(2)、YSZ/SiO_(2)气凝胶的对比发现,掺杂钇、氧化硅可有效抑制ZrO_(2)高温热处理过程中的晶体生长和晶相转变,对提高锆基气凝胶的耐温性有积极作用。