可复制的超绝缘材料:基于有机的混合气凝,具有灵活性控制
Marvin Geyer1,2, Felix Leven1, Johannes Limberg1
1Technische & Makromolekulare Chemie, Westfälische Hochschule, 45665 Recklinghausen, Germany.
Gels (Basel, Switzerland)
|November 26, 2024
概括
具有可调节性质的高度交叉链接的混合气凝使用乙烯基甲基二甲西西兰 (VMDMS) 和其他单体合成. 超临界干燥产生了强大的气凝,具有可调节的机械和热绝缘性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 混合气凝具有独特的特性,但往往由于脆弱性和高导热性而受到影响.
- 为高性能气凝开发可扩展和可重复的合成方法至关重要.
研究的目的:
- 为了合成具有可调节性质的高度交联混合气凝.
- 为了研究不同交叉连接剂对气凝特性的影响.
- 为了优化气凝的性能,以满足潜在的应用.
主要方法:
- 制备和净化基于乙烯基甲基二甲西西兰 (VMDMS) 的预聚合物.
- 由二三丁氧化物 (DTBP) 启动的极端聚合.
- 与二甲基二氧化 (DMDMS) 或甲基三氧化 (MTMS) 进行交叉连接,然后进行溶剂交换和超临界CO2干燥.
主要成果:
- 基于DMDMS的气凝显示了增强的压缩性 (31%在7kPa) 和低的导热性 (16.5mW m-1K-1).
- 基于MTMS的气凝具有较低的压缩能力 (21%在7kPa),但绝缘性优越 (14.8mW m-1K-1).
- 超临界干燥产生了强大的气凝,与脆弱的冷干燥对应物不同.
结论:
- 高度交叉连接的混合气凝的可复制合成是可以实现的.
- 通过选择不同的交叉连接器,可以获得可调的机械和热性能.
- 超临界干燥对于从这个系统中生产高性能气凝至关重要.
