二氧化硅气凝胶的增材制造

中英标题

二氧化硅气凝胶增材制造

Additive Manufacturing of Silica Aerogels

Zhao,S.,et al.,Nature584,387-392 (2020).

图文摘要

由于其超低导热性和开孔结构，二氧化硅气凝胶已广泛应用于绝缘、催化、物理、环境修复、光学设备和超高速粒子捕获等领域。到目前为止，绝缘材料是二氧化硅气凝胶较大的市场，特别是当空间有限时。二氧化硅气凝胶的一个缺点是其脆性，纤维增强剂和粘合剂可以克服这个问题，使其可以广泛应用于建筑和工业绝缘，但其加工性能差，加上精确铸造小物体的难度，限制了二氧化硅气凝胶小型化的潜力。添加剂制造为微型化提供了另一种方式，但被认为对硅气凝胶不可行。本文提出了一项直接墨水书写协议（direct ink writing protocol），用于从稀有的二氧化硅纳米颗粒悬浮液（溶胶）中生产微型二氧化硅气凝胶，即二氧化硅气凝胶粉浆。由于凝胶颗粒的体积分数高，墨水表现出剪切稀化。因此，在打印过程中，它们很容易通过喷嘴流动，但它们的粘度在打印后迅速增加，以确保打印物体保持其形状。打印后，二氧化硅溶胶在氨气氛围中凝胶，然后加工成气凝胶。印刷气凝胶为纯二氧化硅，保持典型二氧化硅气凝胶的高比表面积（每克751平方米）和超低导热性（15.9毫瓦每米每开尔文)。此外，本文还证明了纳米颗粒与结合功能的简单性。印刷硅胶气凝胶物体可用于热管理、小型气泵和挥发性有机化合物降解，说明该方案潜力巨大。

二氧化硅气凝胶是通过直接墨水书写成

— END—

【联合倡议】战争疫情有我，为决胜提供科技志愿服务

中国微米纳米技术学会招聘人才

中国微米纳米技术学会邀请函

【广告征订】中国微米纳米技术学会网站发表

第一次分享微米纳米相关信息

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               声明:本文观点仅代表作者本人，搜狐号是信息发布平台，搜狐只提供信息存储空间服务。