利用粉煤灰等工业废弃物研发气凝胶防火保温材料关键技术研究

（河南省开放合作项目）

本课题由赵磊副教授主持，与大连理工大学合作，2013年获批河南省开放合作项目，经费30万元。项目以研发一种气凝胶高效防火保温材料为总体目标，拟通过采用工业废弃物粉煤灰和硅藻土等资源，通过前期活化处理、溶胶-凝胶、宏观纤维复合、聚合物交联、纳米碳材料掺杂、一步溶剂交换表面改性、常压干燥、冷冻干燥等工艺制备气凝胶复合材料，并通过特殊工艺复合其它材料，从而制备出气凝胶防火保温材料制品，应用于建筑外保温材料领域。本课题采用的关键技术如下：

（1）低成本常压干燥气凝胶制备技术，用废弃资源粉煤灰和硅藻土为原料，通过机械活化、中温活化、酸溶、碱溶、溶胶凝胶、常压干燥、冷冻干燥等处理工艺制备具有高效绝热保温性能的SiO₂气凝胶材料；

（2）纳米碳材料（纳米碳纤维、碳纳米管）复合气凝胶技术

通过在溶胶凝胶过程中复合纳米碳纤维、碳纳米管，达到增强气凝胶韧性和在高温下气凝胶的红外透过性能，改善其作为实际产品应用的缺点；

（3）聚合物增SiO₂强气凝胶技术

采用形成共价键链接的方法，通过在SiO₂粒子表面交联聚合物，强化粒子连接部位，使聚合物包覆在硅粒子表面，从而有效增强气凝胶材料的力学性能。

总体技术路线图