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Análise de Fórmula de Aerogel e Métodos de Teste

Aerogel é um material sólido amorfo altamente disperso composto por partículas coloidais ou cadeias de polímeros agregadas para formar uma estrutura de rede nanoporosa, e os poros são preenchidos com meio de dispersão gasoso. Aerogel, também conhecido como xerogel, é um gel obtido pela reação de uma solução química que primeiro forma um sol e depois gelifica. Após a remoção do solvente no gel, obtém-se uma estrutura de rede espacial preenchida com gás. A aparência é um material poroso com densidade extremamente baixa (próxima à densidade do ar) em forma sólida.

Aerogéis são ultraleves, de baixa densidade, nanoporosos, caracterizados por tamanhos de poros ultrafinos em forma de favo de mel e estruturas porosas compostas por cadeias poliméricas interconectadas. Os diâmetros dos poros são tipicamente menores que 100 nm, e os tamanhos das partículas de aerogel são tipicamente menores que 20 nm. Podem ser feitos de materiais inorgânicos (como sílica, alumina, etc.), materiais orgânicos (como poliimida, carbono, etc.) ou materiais mistos (como vidro de gel, etc.).

Aerogéis podem ser divididos em 4 categorias de acordo com as propriedades químicas de sua matriz: aerogéis inorgânicos, aerogéis orgânicos, aerogéis híbridos e aerogéis compósitos.

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① Preparação da amostra: Selecionar amostras representativas e realizar o pré-processamento necessário, como moagem da amostra, dissolução, diluição, etc., para garantir a representatividade e operabilidade da análise.

② Métodos de análise: Geralmente, vários instrumentos como espectroscopia infravermelha, espectroscopia de ressonância magnética nuclear, GC-MS, PY-GC-MS, ICP, IC, HPLC, XPF e GPC são utilizados.

③ Teste instrumental: De acordo com o método de análise selecionado, preparar e ajustar os instrumentos e equipamentos correspondentes, e realizar calibração para garantir a precisão e estabilidade do instrumento.

④ Medição da amostra: Verificar os resultados da análise em muitos aspectos combinando análise espectral, métodos comuns de química básica e verificação de características relacionadas.

⑤ Processamento de dados: Realizar o processamento de dados nos dados brutos medidos, como identificação de picos, integração de área de pico ou altura de pico, etc., para obter resultados quantitativos de cada componente.

⑥ Relatório de resultados: Com base nos resultados da análise, avalie e explique os componentes materiais medidos, determine seu teor, pureza ou diferentes indicadores relacionados e escreva um relatório.

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A análise qualitativa de polímeros e aditivos orgânicos requer métodos de detecção espectrais (infravermelho, ressonância magnética nuclear, absorção ultravioleta, etc.);

Os elementos inorgânicos podem ser testados por meio de microscopia eletrônica/espectroscopia de raios X por energia dispersiva, espectrômetro de fluorescência de raios X, espectrometria de emissão por plasma, etc.;

Para análise qualitativa de compostos inorgânicos, podem ser utilizados métodos como infravermelho, Raman ou difração de raios X;

A análise quantitativa de amostras pode ser realizada por análise química ou espectroscopia de absorção atômica e espectroscopia de emissão por plasma.

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A condutividade térmica é o índice de teste mais importante para produtos de isolamento composto de aerogel e uma das bases para sua classificação.

Os requisitos de desempenho de combustão dos produtos de isolamento composto de aerogel tipo I não devem ser inferiores ao nível B1 (C), e os requisitos de desempenho de combustão dos produtos de isolamento composto de gel tipo II, III e IV não devem ser inferiores ao nível A (A2).

Em termos do índice de variação linear permanente por aquecimento, os produtos de isolamento composto de gel tipo I, tipo II e tipo III devem ter variação não inferior a -2,0%, enquanto os produtos de isolamento composto de gel tipo IV devem ter variação não inferior a -5,0%.

A taxa de perda de massa por vibração não deve ser superior a 1.0%.

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