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Analisi della Formula dell'Aerogel e Metodi di Test

L'aerogel è un materiale solido amorfo altamente disperso composto da particelle colloidali o catene polimeriche aggregate insieme per formare una struttura reticolare nanoporosa, e i pori sono riempiti con un mezzo dispersivo gassoso. L'aerogel, noto anche come xerogel, è un gel ottenuto facendo reagire una soluzione chimica per formare prima un sol e poi gelificando. Dopo aver rimosso il solvente dal gel, si ottiene una struttura reticolare spaziale riempita di gas. L'aspetto è un materiale poroso con densità estremamente bassa (vicina alla densità dell'aria) in forma solida.

Gli aerogel sono ultra-leggeri, a bassa densità, nanoporosi, caratterizzati da dimensioni dei pori a nido d'ape ultra-fini e strutture porose costituite da catene polimeriche interconnesse. I diametri dei pori sono tipicamente inferiori a 100 nm, e le dimensioni delle particelle di aerogel sono tipicamente inferiori a 20 nm. Possono essere realizzati con materiali inorganici (come silice, allumina, ecc.), materiali organici (come poliammide, carbonio, ecc.) o materiali misti (come vetro gel, ecc.).

Gli aerogel possono essere suddivisi in 4 categorie in base alle proprietà chimiche della loro matrice: aerogel inorganici, aerogel organici, aerogel ibridi e aerogel compositi.

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① Preparazione del campione: Selezionare campioni rappresentativi ed eseguire la pre-elaborazione necessaria, come macinazione del campione, dissoluzione, diluizione, ecc., per garantire la rappresentatività e l'operabilità dell'analisi.

② Metodi di analisi: Generalmente, vengono utilizzati vari strumenti come spettroscopia infrarossa, spettroscopia di risonanza magnetica nucleare, GC-MS, PY-GC-MS, ICP, IC, HPLC, XPF e GPC.

③ Test strumentale: Secondo il metodo di analisi selezionato, preparare e mettere a punto gli strumenti e le apparecchiature corrispondenti, ed eseguire calibrazione e taratura per garantire l'accuratezza e la stabilità dello strumento.

④ Misurazione del campione: Verificare i risultati dell'analisi in molti aspetti combinando l'analisi spettrale, i metodi comuni della chimica di base e la verifica delle caratteristiche correlate.

⑤ Elaborazione dei dati: Eseguire l'elaborazione dei dati sui dati grezzi misurati, come l'identificazione dei picchi, l'integrazione dell'area del picco o dell'altezza del picco, ecc., per ottenere risultati quantitativi di ciascun componente.

⑥ Rapporto dei risultati: In base ai risultati dell'analisi, valutare e spiegare i componenti materiali misurati, determinarne il contenuto, la purezza o diversi indicatori correlati, e redigere un rapporto.

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L'analisi qualitativa di polimeri e additivi organici richiede metodi di rilevamento spettroscopici (infrarossi, risonanza magnetica nucleare, assorbimento ultravioletto, ecc.);

Gli elementi inorganici possono essere testati tramite microscopia elettronica/spettroscopia a raggi X a dispersione di energia, spettrometro a fluorescenza a raggi X, spettrometria a emissione al plasma, ecc.;

Per l'analisi qualitativa di composti inorganici, si possono utilizzare metodi come infrarossi, Raman o diffrazione a raggi X;

L'analisi quantitativa dei campioni può essere effettuata tramite analisi chimica o spettroscopia di assorbimento atomico e spettroscopia a emissione al plasma.

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La conducibilità termica è l'indice di test più importante per i prodotti isolanti compositi in aerogel e una delle basi per la loro classificazione.

I requisiti di prestazione alla combustione dei prodotti isolanti compositi in aerogel di tipo I non devono essere inferiori al livello B1 (C), e i requisiti di prestazione alla combustione dei prodotti isolanti compositi in gel di tipo II, III e IV non devono essere inferiori al livello A (A2).

Per quanto riguarda l'indice di variazione lineare permanente al riscaldamento, per i prodotti isolanti compositi in gel di tipo I, tipo II e tipo III è richiesto un valore non inferiore a -2.0%, mentre per i prodotti isolanti compositi in gel di tipo IV è richiesto un valore non inferiore a -5.0%.

Il tasso di perdita di massa per vibrazione non deve essere superiore all'1,0%.

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