TA.XTC-20 气凝胶的物理特性

气凝胶的物理特性介绍

气凝胶是指通过溶胶凝胶 法，用一定的干燥方式使气体取 代凝胶中的液相而形成的一种纳 米级多孔固态材 。如明胶、阿拉 伯胶、、硅胶、毛发、指甲等。 气凝胶也具凝胶的性质，即具膨 胀作用、触变作用、离浆作用。 气凝胶是地球上最 轻的固体 。气凝胶密度极低，是地球上最 轻的固体。目前，最轻的气凝胶 是一种“全碳气凝胶"，密度仅有 0.16mg/cm3（去除空气密度）， 仅为空气密度的1/6。把这种材料 放在花朵上，柔软的花蕊几乎没 有变形。 气凝胶相比于普通多孔材料 有一个重要的特点：其骨架在纳 米尺度。因此，当可见光穿过时 散射较小，看上去像“冻住的烟

“气凝胶有什么用途？"相信每个人都会有这样的疑问。回答也会是 各式各样，“它有着极低的热导率，可以作为超级隔热材料"“它可以用 作电极"“它可以用于污染治理

气凝胶性能需要关注什么？

气凝胶（aerogel）具有极低的表观密度、 高孔隙率、高比表面积等特点，从而使其具有 良好的阻隔性能、极低的热导率以及高吸附、 催化和负载能力等优异性能。因此，气凝胶有 望作为隔热保温材料、阻燃材料、隔音材料、 高效吸附材料、催化剂载体材料、光学器件及 电极能源材料等得到广泛应用，被视为“未来 具有潜力的材料之一" 随着气凝胶制造技术的发展和工程应用的 迫切需求，气凝胶的力学性能和变形机制研究 便显得尤为重要

气凝胶测试仪TA.XTC—力学性能测试 气凝胶力学性能指标： l 气凝胶蠕变测试 l 气凝胶应力松弛 l 气凝胶十万次疲劳能力测试 l 气凝胶弹性模量 l 气凝胶屈服能

TA.XTC应用介绍—气凝胶的物理特性

试验目的：气凝胶还具有优异的抗机械挤压疲劳性能,且在移除驱使变形载荷后,可以自动恢复至 初始形态,能够作为弹性材料使用。上海保圣TA.XTC测试仪具有单次10万次循环能力疲劳测试性能 ，本次实验采用上海保圣TA.XTC测试仪对气凝胶抗疲劳能力进行测试。 试验仪器与配件：上海保圣TA.XTC-20测试仪 样品准备：将气凝胶样品放置于实验平台上，采取循环试验对气凝胶样品进行20次循环下压处 理，下压形变量为样品起始高度的60%。

测试结论： 采用上海保圣TA.XTC测试仪对气凝胶进行循环曲线如图所示。根据曲线图获取有效数据 可以得到样品在多组循环下压作用下的MAX应力以及最小应力。通过计算可以得到样品的循 环特性等反应材料耐疲劳性能的物性数据。

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试验目的：弹性模量是气凝胶重要的性能参 数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量气凝胶抵 抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说， 则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。 试验仪器与配件： 保圣TA.XTC测试仪 柱形探头 样品准备： 将气凝胶样品置于实验平台上，启动仪器，实 验探头将下压样品形变量的30%，保持60s，然后仪器 获取样品应力变化。

测试结论： 采用上海保圣TA.XTC测试仪对气凝胶进行单轴压力试验，可以得到如图所示的应力应变曲线。对 TA.XTC仪器自配软件可以直接对数据分析，获取可以得到气凝胶样品的弹性模量为18.486kp

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试验目的：气凝胶复合材料具有良好的隔热性能 和较高的强度，对其进行蠕变性能测试，可评估其实 际使用过程中断裂韧性，从而观察其使用效果。 试验仪器与配件： 保圣TA.XTC测试仪 样品准备：实验开始前将样品置于实验平台上， 启动仪器，实验探头将以1000gf的力下压样品，保持 30s，然后仪器获取样品应变变化

TA.XTC应用介绍—气凝胶的物理特性

采用上海保圣TA.XTC测试仪对气凝胶进行形变保持压缩应力松弛实验，可以得到如图所示的 应力松弛曲线。对曲线上的数据进行获取可以得到样品在形变量为30%时的初始应力为1242.279gf ，以及下压1min后的作用力650.402gf，参考《GB/T1685-2008 硫化橡胶或热塑性橡胶 在常温和 高温下压缩应力松弛的测定》中关于材料应力松弛相关测定，可以得到该材料的应力松弛R0为 0.476。