中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
超低密度的SiO2气凝胶是一种经典的三维网状纳米多孔材料，已经广泛应用于如保温隔热、吸附等多种领域。以四甲氧基硅烷（TMOS）为硅源，采用酸碱两步法，利用乙醇超临界干燥技术制备了超低密度的SiO2气凝胶，分别利用SEM\TEM\BET等表征手段对该气凝胶进行了一系列的研究，发现当其密度为0.6 mg/cm3时，气凝胶拥有最佳的综合性能。该种气凝胶具有超低密度、高比表面积、加工成型性好、制备周期短等优点，有望在激光惯性约束聚变实验中作为冷冻靶发挥巨大的作用。
气凝胶 超低密度 ICF SiO2 ICF SiO2 aerogel ultra-low density 强激光与粒子束
2020, 32(3): 032004
同济大学 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室， 上海 200092
以间苯二酚-甲醛为原料，结合自制活动式微模具成型工艺制备不同厚度和密度的碳气凝胶薄片，采用密度为10 mg·cm-3的SiO2溶胶为“粘合剂”，获得单元薄片厚度在100～580 μm，密度在50～400 mg·cm-3范围内变化的5层密度渐变碳气凝胶靶型。重点研究了该特殊靶型内部C/SiO2气凝胶层间界面情况。采用场发射扫描电镜(FESEM),X射线相衬成像仪等对靶型整体结构及碳气凝胶单元薄片表面和内部微观结构进行了表征。结果表明：胶粘层SiO2气凝胶厚度约为15 μm，厚度一致，远小于碳气凝胶层厚度且与碳气凝胶薄片的胶粘程度较好，界面平整，靶结构均匀。(Shanghai Key Laboratory of Special Microstructure Materials and Technology， Tongji University， Shanghai 200092， China)Abstract：Key words:
冲击波 密度渐变 多层靶 超低密度SiO2溶胶 粘合剂 shock wave graded density multilayer target ultralow density silica sol bonding agent
以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用酸碱二步催化溶胶-凝胶法,结合超临界干燥技术制备了超低密度SiO2气凝胶,最低密度为3.4 mg/cm3;进一步结合成型工艺,在解决了模具设计和脱模技术后制备了具有不同密度的柱状和微型套筒样品,密度10～50 mg/cm3.研究了水、催化剂、稀释剂对二步溶胶-凝胶过程的影响,获得了制备低密度SiO2气凝胶的最佳条件.利用扫描电镜、孔径分布及比表面积测试仪等对SiO2气凝胶微结构进行了研究.结果表明,获得的超低密度SiO2气凝胶具有较好的纳米网络,平均孔径18.9 nm,还具有高比表面积898.9 m2/g.
超低密度 SiO2气凝胶 两步法 溶胶-凝胶过程 Ultralow-density Silica aerogels Two-step process Sol-gel process 强激光与粒子束
2005, 17(11): 1674
