二氧化硅气凝胶基复合相变材料

本研究采用原位一步法制备了具有优异力学性能和保温性能的块体十八醇@硅气凝胶复合相变材料。在溶胶-凝胶过程中，有机相变材料原位占据了硅气凝胶骨架的多级孔通道，解决了相变材料泄漏和体积膨胀问题，一步法有效避免了两步法制备相变材料的浸渍步骤，简化了复合相变材料的制备流程。十八醇@硅气凝胶复合相变材料兼具高潜热（127.73 J/g），强力学性能（> 11 MPa），疏水性（> 124°）和高结晶度（Fc＝99.04%）等优点，在热管理和热防护领域中显示出广阔的应用前景。

图1 (a) 硅气凝胶基复合相变材料的合成示意图；(b) 硅气凝胶SEM；(c) 硅气凝胶TEM；(d) 硅气凝胶元素Mapping

图2 (a) 硅气凝胶和复合相变材料的热导率；(b) 十八醇、十八醇@硅气凝胶复合相变材料的时间-温度曲线；(c) 玻璃、聚四氟乙烯和十八醇@硅气凝胶复合相变材料在加热时的热传输演化过程

相关成果以“In situ one-step construction of monolithic silica aerogel-based composite phase change materials for thermal protection”为题发表在Composites Part B: Engineering，刘盼盼博士和高鸿毅副教授为共同一作，北京师范大学陈晓和北京科技大学王戈为共同通讯作者。

文献链接：Panpan Liu1, Hongyi Gao1, Xiao Chen*, Dangjia Chen, Junjun Lv, Mengyi Han, Piao Cheng, Ge Wang*. In situ one-step construction of monolithic silica aerogel-based composite phase change materials for thermal protection. Composites Part B, 2020, 195, 108072.